高速切削刀具材料及其合理選用

《高速切削刀具材料及其合理選用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、萬方數(shù)據(jù)高速切削刀具材料及其合理選用宋炎榮1熊建武2周進2(1．湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南株洲412001；2．湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南長沙410208)摘要：刀具是實現(xiàn)高速切削加工的關(guān)鍵，本文闡述了高速切削刀具材料的要求，高速切削加工刀具材料的種類，以及高速切削不同材料時刀具材料的合理選用。關(guān)鍵詞：高速切削；刀具材料；要求DOI．i0．5969／J．j靼n．1671-6396．2011．09．001TheMaterialofHi童hSpeedCutting-toolsandItsReasonableApplicationSONGYah．rong’。XI

2、ONGIJan．WU‘．ZHOUlin‘【1．HunanRailwayProfessional-TechnologyCollege，Zhuzhou，Hunan412001；2．HunanIndustryPolytechnic，Changsha，Hunan410208)Abstract：Cutting-toolsisthekeytocarryoutthehighspeedcuttingprocess．Thispaperelaboratedtherequestforthematerialofcutting-tools，categoryofcutting-too

3、lsanditsreasonableapplicationinhighspeedcuttingprocess．Keywords：Highspeedcutting；Materialofcutting-tools；Requestl矗速切翻刀具材料的要求1．1刀具材料的基本性能要求刀具材料對刀具壽命、加工效率、加工質(zhì)量和加工成本等的影響很大。刀具切削時要承受高壓、高溫、摩擦、沖擊和振動等作用，因此，刀具材料應(yīng)具備如下一些基本性能：(1)硬度和耐磨性：刀具材料的硬度必須高于工件材料的硬度，一般要求在HRC60以上。一般來說，刀具材料的硬度越高，耐磨性就越好。(2)

4、強度和韌性：刀具材料應(yīng)具備較高的強度和韌性，以便承受切削力、沖擊和振動，防止刀具脆性斷裂和崩刃。(3)耐熱性：刀具材料的耐熱性要好，能承受高的溫度，具備良好的抗氧化能力。(4)工藝性能和經(jīng)濟性：刀具材料應(yīng)具備好的鍛造或者其他成型性能、熱處理性能、焊接性能、磨削加工性能等，并具有較高的性能價格比?！?．2高速切削加工對刀其材料的要求刀具技術(shù)是實現(xiàn)高速切削加工的關(guān)鍵技術(shù)之一。高速切削加工時切削溫度很高，因此，高速切削刀具的失效主要取決于刀具材料的熱性能(包括刀具的熔點、耐熱性、抗氧化性、高溫力學(xué)性能、抗熱沖擊性能等)。高速干切削、高速硬切削和高速切削黑色金屬時

5、，最高切削速度主要受刀具材料耐熱性的限制。例如，高速加工鋼、鑄鐵等黑色金屬時，最高切削速度只能達到加工鋁合金的1／5～1／3，其原因是切削熱使刀尖發(fā)生熱破損。在高速切削加工低導(dǎo)熱性和高硬度材料(如耐熱鎳基合金及高硬度合金鋼等)時，易于形成鋸齒狀切屑，而高速銑削過程中則會產(chǎn)生厚度變化的斷續(xù)切屑，它們都會導(dǎo)致刀具內(nèi)熱應(yīng)力高頻率地周期變化，加速刀具磨損。因此，高速切削加工除了要求刀具材料具備普通刀具材料的一些基本性能之外，還特別要求刀具材料具備高的耐熱性、熱沖擊性、良好的高溫力學(xué)性能以及高的可靠性。2高速切嗣刀具材料的種類目前國內(nèi)外廣泛用于高速切削的刀具材料主要

6、有：聚晶金剛石(PCD)刀具、聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具、陶瓷刀具、TiC(N)基硬質(zhì)合金、超細晶粒硬質(zhì)合金、涂層刀具、粉末冶金高速鋼刀具等。以上刀具材料各有特點，適應(yīng)的工件材料和切削速度范圍不同。一般而言，PCBN、陶瓷刀具、涂層硬質(zhì)合金及TiC(N)基硬質(zhì)合金刀具適合于鋼鐵等黑色金屬的高速切削加工，而PCD刀具適合于對有色金屬及其合金和非金屬材料的高速切削加工。3高速切削刀具材料的選用應(yīng)用高速切削加工技術(shù)時，應(yīng)根據(jù)工件材料、毛坯狀態(tài)和加工要求，在數(shù)控機床和加工中心上，首先要正確選擇刀具材料、刀具結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù)以及切削用量等。不同加工方式和不同工件材

7、料對應(yīng)不同的刀具材料，并且有不同的高速切削速度范圍。3．1高速切削有色金屬及其合金的刀具材料的選用鋁及其合金是現(xiàn)代工業(yè)中用途最廣泛的輕金屬材料，廣泛應(yīng)用于飛機、儀表、發(fā)動機、交通運輸設(shè)備和其他機械等行業(yè)。純鋁的機械強度不高，不宜做受力結(jié)構(gòu)零件，在鋁中加入合金元素si、Cu、Mn、Mg等后形成鋁合金，提高了強度。鋁及其合金具有極好的易切特性，可采用很高的切削速度和進給速度進行加工，可以是銑削，也可以是車、鏜、鉆等加工方式，選用的刀具材料主要是PCD、涂層硬質(zhì)合金或超細晶粒硬質(zhì)合金刀具，為避免由于鋁與陶瓷的化學(xué)親和力而產(chǎn)生粘接。一般不宜采用AI。0，基陶瓷刀具

8、。選擇切削用量時，應(yīng)先說明鋁合金的含硅量，隨含硅量的增加，所選擇的