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加工中心切削刀具與加工對象的力學(xué)性能匹配

日期：2009年11月10　來源：沈陽第一機(jī)床廠　關(guān)鍵字：加工中心
    近年宋，刀具材料的不斷更新和發(fā)展，有力地推動(dòng)高速切削加工的廣泛應(yīng)用。日前，國內(nèi)外適于高速切削加工的刀具材料主要有涂層刀具、陶瓷刀具和金屬陶瓷、邙N和ycD刀具等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種輕質(zhì)強(qiáng)韌材料、新型航空航天材料、核能材料、復(fù)合材料、生物材料、功能材料、納米材料、稀土材料、新型金屬門>金屬材料等的應(yīng)用L4趨廣先同意會哦泛。但是每一儡種的刀具材料都有其特定的加工范圍，只能適應(yīng)一定的丁件材料和切削速度范圍，不同的刀具或同種刀具加工不同的工件材料時(shí)刀具壽命會有很大的差別。加工中心所以，高速切削用刀具材料必須根據(jù)加丁的工件和加工性質(zhì)合理選擇，這也是成功進(jìn)行高速切削加工的關(guān)鍵之一。
    每一品種的刀具材料都有其最佳的加工對象，即存在切削刀具與加工對象的合理匹配問題。刀具、工件兩方面材料的力學(xué)、物理和化學(xué)性能必須得到合理的匹配，切削過程才能，正常進(jìn)行，并獲得正常的刀具壽命：否則，刀具就呵能急)／：贈(zèng)損，／J具壽命根譏  例如，硬座高的工件材料，必須用更硬的刀具加工；加工中心高速鋼刀具硬度不夠，不能用來切削淬硬鋼和冷硬鑄鐵，而硬質(zhì)合金和陶瓷／J具則能勝任，CBN刀具更奸。加工硬脆材料，不僅要求刀具有很高的硬度，還要求有高的彈性模量，古則刃部難以承受。用硬質(zhì)合金刀具加工淬硬鋼及其他硬脆材料，必須采用彈性模量較高(WC成分較多)的K類或M類牌弓。力學(xué)性能的匹配，不僅考慮刀具材料的常溫力學(xué)性能，還應(yīng)考慮其高溫性能。
    1．切削刀具與加工對象的力學(xué)性能匹配
    切削刀具與加丁對象的力學(xué)性能匹配，加工中心主要是指刀具與千件材料的強(qiáng)度、韌性、硬度等力學(xué)性能參數(shù)應(yīng)相互匹配。不同力學(xué)性能的刀具(如高速鋼／J具、硬質(zhì)合金刀具、超硬刀具等)所適合加丁的丁件材料有所不同。通常．刀具材料的硬度必須高于千件材料的硬度，刀具硬度一般要求在60HRC以卜高硬度的工件材料必須用更高硬度的／J只加工，例如，立方氮化硼和陶瓷刀具能勝任淬硬鋼(45~65HRC)、軸承鋼(60~62HRC)、高速鋼(>62HRC)、工具鋼(57~60HRC)和冷硬鑄鐵等材料的精車加工，并可實(shí)現(xiàn)以車代磨的加下方法。
    此外，刀具材料的硬度越高，其耐磨性就越好。加工中心具有優(yōu)良高溫力學(xué)性能的刀具特別適合高速切削加丁。高速切削采用的切削速度比常規(guī)切削高出幾倍甚草十幾倍，因此切削溫度很高。為此，高速切削時(shí)要求刀具材料不僅有良好的室溫力學(xué)性能，還應(yīng)具有優(yōu)異的高溫力學(xué)性能，  日縣高溫力學(xué)性能比室溫力學(xué)性能更為重要。盡管陶瓷刀具的室溫強(qiáng)度較低，但當(dāng)溫度升高時(shí)，其抗彎強(qiáng)度降低很少。加工中心如切削溫度達(dá)i000~C左右時(shí)，其抗彎強(qiáng)度值僅比室溫時(shí)略低。陶瓷刀具優(yōu)良的高溫性能使其適于高速切削，允計(jì)的切削速度比硬質(zhì)合金高1～10倍。
    高溫高硬度的SiMon陶瓷刀具也可作為高溫切削刀具。硬質(zhì)合金在溫度高于500~C時(shí)因黏結(jié)相變軟而硬度急劇下降，所以不適于用做高溫切削刀具。

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