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怎样提高切削加工技巧
日期：2024-11-25 12:35
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摘要：【切削领域的难加工材料】
在切削中，通常发生的刀具磨损包括以下两种形式：
(1) 机械作用造成的磨损，如碎屑或磨粒磨损等；
(2)由于热和化学作用造成的磨损，如粘着、扩散、腐蚀等磨损，以及切削刃软化和熔化引起的断裂、热疲劳、热裂纹等。
在切削难加工材料时，上述刀具磨损会在很短的时间内发生。这是因为加工材料中存在许多促进刀具磨损的因素。例如，难加工材料大多具有导热系数低的特点，切削时产生的热量难以散发，导致刀尖温度高，切削刃受热影响较大.由于这种作用，高温下刀具材料中结合剂的结合强度会降低，WC（碳...
【切削领域的难加工材料】
在切削中，通常发生的刀具磨损包括以下两种形式：
(1) 机械作用造成的磨损，如碎屑或磨粒磨损等；
(2)由于热和化学作用造成的磨损，如粘着、扩散、腐蚀等磨损，以及切削刃软化和熔化引起的断裂、热疲劳、热裂纹等。
在切削难加工材料时，上述刀具磨损会在很短的时间内发生。这是因为加工材料中存在许多促进刀具磨损的因素。例如，难加工材料大多具有导热系数低的特点，切削时产生的热量难以散发，导致刀尖温度高，切削刃受热影响较大.由于这种作用，高温下刀具材料中结合剂的结合强度会降低，WC（碳化钨）等颗粒容易分离，从而加速刀具磨损。
此外，难加工材料中的成分与刀具材料中的某些成分在高温切削条件下发生反应，成分会析出、脱落或生成其他化合物，加速刀具材料的形成。刀具磨损，例如碎屑。 .切削高硬度、高韧性材料时，切削刃温度很高，切削难加工材料时也会发生类似的刀具磨损。例如切削高硬度钢时，与切削一般钢材相比，切削力较大，刀具刚性不足会引起崩刃等现象，使刀具寿命不稳定，缩短刀具寿命，特别是当加工产生短切屑的工件时，使用该材料时，在切削刃附近会发生月牙洼磨损，并且在短时间内经常发生刀具折断。切削高温合金时，由于材料的高温硬度高，切削时的大量应力集中在刃尖，会导致刃口塑性变形；同时，加工硬化引起的边界磨损也很严重。
【难加工材料切削应注意的问题】
切削大致分为车削、铣削和带中心齿的切削（钻头的端面切削、立铣刀等），这些切削热对切削刃刃口的影响也是不同的。车削是一种连续切削，切削刃上的切削力变化不大。切削热持续作用于切削刃；铣削是一种断续切削，切削力是断断续续地作用在切削刃上，切削时会发生振动，切削时对切削刃的热影响是加热和不加热。切削时的冷却交替进行，所接受的总热量比车削时少。
铣削时的切削热是一种间歇加热的现象，不切削时对齿进行冷却，有利于延长刀具的寿命。日本物理和化学研究所对车削和铣削的刀具寿命进行了对比试验。铣削所用刀具为球头立铣刀，车刀为通用车刀。深度、进给、切削速度等只能大致相同）和相同环境条件下的切削对比试验，结果表明铣削更有利于延长刀具寿命。用带中心刃的钻头、球头立铣刀等刀具切削时（即切削速度=0m/min），中心刃附近的刀具寿命往往会降低，但仍比车削强。在切削难加工材料时，切削刃受热影响很大，往往会降低刀具寿命。如果切削方式是铣削，刀具寿命会比较长。然而，难加工材料不能自始至终铣削，总会有需要车削或钻孔的时候。因此，应根据不同的切削方式采取相应的技术措施，以提高加工效率。
[难加工材料的切削工具]
1、工具材料
立方氮化硼（Cubic BoronNitride）的高温硬度是现有刀具材料中最高的，适用于难加工材料的切削加工。**涂层硬质合金是以超细晶粒合金为基础，涂有高温硬度好的涂层材料。这种材料具有优良的耐磨性，也是切削难加工材料的优良刀具材料。一。由于钛及钛合金在难加工材料中具有高化学活性和低导热性，因此可以使用金刚石工具进行切削。 CBN烧结体刀具适用于切削高硬度钢和铸铁等材料。寿命越长，切削量越大。据悉，已开发出不使用粘合剂的CBN烧结体。
金刚石烧结体刀具适用于切削铝合金、纯铜等材料。金刚石刀具刃口锋利，导热系数高，刀刃边缘滞留热量少，可将积屑瘤等粘连的发生控制在最低限度。切削纯钛及钛合金时，单晶金刚石刀具更稳定，可延长刀具寿命。涂层硬质合金刀具几乎适用于切削各种难加工材料，但涂层（单涂层和复合涂层）的性能差异很大。如果你想学习UG编程，可以在群565120797帮助你。因此，要根据不同的加工对象选择合适的涂层刀具材料。据介绍，※最近开发了金刚石涂层硬质合金和DLC（类金刚石碳）涂层硬质合金，进一步扩大了涂层刀具的应用范围，可用于高速切削领域。
2.工具形状
在切削难加工材料时，优化刀具形状可以充分发挥刀具材料的性能。选择适合难加工材料特性的前角、后角、切削角等刀具几何形状，对刃口进行适当的处理，对提高切削精度和延长刀具寿命有很大的影响。因此，确定了工具形状。不可掉以轻心。但随着高速铣削技术的普及应用，逐渐采用小切深来减轻刀齿的负荷，并采用逆铣来提高进给速度。因此，刀刃造型的设计思路也发生了变化。在钻削难加工材料时，增大钻尖角度和进行十字形磨削是降低扭矩和切削热的有效方法。可在小范围内控制切割与切割面的接触面积。这对于延长刀具寿命和改善切削条件非常有利。钻头钻孔时，切削热容易在切削刃附近滞留，排屑也很困难。在切削难加工材料时，这些问题更为突出，必须引起足够的重视。
为了便于排屑，通常在钻头切削刃的背面设有冷却液出口，可提供充电充足的水溶性冷却液或雾状冷却液等，使排屑更顺畅，这种方法也是冷却切削刃的理想方法。近年来，开发了一些具有良好润滑性能的涂层物质。将这些物质涂覆在钻头表面后，加工3-5D的浅孔时可以使用干钻。镗孔一直是用来精加工孔的，但最近逐渐从传统的连续切削方式转变为轮廓切削等断续切削方式，更有利于提高排屑性能，延长刀具寿命。因此，设计了断续切削镗刀，并立即应用于汽车零件的CNC加工。在螺纹孔加工方面，目前也采用螺旋切削插补，螺纹切削用立铣刀已大量投放市场。如前所述，这种从原来的连续切削到断续切削的转变是随着对数控切削理解的加深而进行的，是一个循序渐进的过程。当用这种切削方法切削难加工材料时，可以保持切削稳定性，延长刀具寿命。
【难加工材料的切削条件】
难加工材料的切削条件一直设置得比较低。随着刀具性能的提高，高速、高精度数控机床的出现，以及越来越多的目前难加工材料的切削加工进入了高速加工、刀具寿命长的时期。现在，采用小切深来减少刀具切削刃的负荷，从而提高切削速度和进给速度的加工方法，已成为切削难加工材料的最佳方法。当然，选择适应难加工材料独特性能的刀具材料和刀具几何形状也极为重要，应寻求刀具切削路径的优化。
例如，在对不锈钢等材料进行钻孔时，由于材料的导热系数低，需要防止大量的切削热残留在切削刃上。为此，应尽量采用断续切削，避免切削刃与切削面发生摩擦。产生热量，这将有助于延长刀具寿命并确保稳定切削。用球头立铣刀粗加工难加工材料时，刀具的形状和夹具要匹配好，这样可以提高刀具切削部分的振动精度和夹紧刚性。为了保证在高速旋转的情况下每齿进给量提高到最大极限，还可以延长刀具的寿命。
在切削中，通常发生的刀具磨损包括以下两种形式：
(1) 机械作用造成的磨损，如碎屑或磨粒磨损等；
(2)由于热和化学作用造成的磨损，如粘着、扩散、腐蚀等磨损，以及切削刃软化和熔化引起的断裂、热疲劳、热裂纹等。
在切削难加工材料时，上述刀具磨损会在很短的时间内发生。这是因为加工材料中存在许多促进刀具磨损的因素。例如，难加工材料大多具有导热系数低的特点，切削时产生的热量难以散发，导致刀尖温度高，切削刃受热影响较大.由于这种作用，高温下刀具材料中结合剂的结合强度会降低，WC（碳化钨）等颗粒容易分离，从而加速刀具磨损。
此外，难加工材料中的成分与刀具材料中的某些成分在高温切削条件下发生反应，成分会析出、脱落或生成其他化合物，加速刀具材料的形成。刀具磨损，例如碎屑。 .切削高硬度、高韧性材料时，切削刃温度很高，切削难加工材料时也会发生类似的刀具磨损。例如切削高硬度钢时，与切削一般钢材相比，切削力较大，刀具刚性不足会引起崩刃等现象，使刀具寿命不稳定，缩短刀具寿命，特别是当加工产生短切屑的工件时，使用该材料时，在切削刃附近会发生月牙洼磨损，并且在短时间内经常发生刀具折断。切削高温合金时，由于材料的高温硬度高，切削时的大量应力集中在刃尖，会导致刃口塑性变形；同时，加工硬化引起的边界磨损也很严重。
【难加工材料切削应注意的问题】
切削大致分为车削、铣削和带中心齿的切削（钻头的端面切削、立铣刀等），这些切削热对切削刃刃口的影响也是不同的。车削是一种连续切削，切削刃上的切削力变化不大。切削热持续作用于切削刃；铣削是一种断续切削，切削力是断断续续地作用在切削刃上，切削时会发生振动，切削时对切削刃的热影响是加热和不加热。切削时的冷却交替进行，所接受的总热量比车削时少。
铣削时的切削热是一种间歇加热的现象，不切削时对齿进行冷却，有利于延长刀具的寿命。日本物理和化学研究所对车削和铣削的刀具寿命进行了对比试验。铣削所用刀具为球头立铣刀，车刀为通用车刀。深度、进给、切削速度等只能大致相同）和相同环境条件下的切削对比试验，结果表明铣削更有利于延长刀具寿命。用带中心刃的钻头、球头立铣刀等刀具切削时（即切削速度=0m/min），中心刃附近的刀具寿命往往会降低，但仍比车削强。在切削难加工材料时，切削刃受热影响很大，往往会降低刀具寿命。如果切削方式是铣削，刀具寿命会比较长。然而，难加工材料不能自始至终铣削，总会有需要车削或钻孔的时候。因此，应根据不同的切削方式采取相应的技术措施，以提高加工效率。
[难加工材料的切削工具]
1、工具材料
立方氮化硼（Cubic BoronNitride）的高温硬度是现有刀具材料中最高的，适用于难加工材料的切削加工。**涂层硬质合金是以超细晶粒合金为基础，涂有高温硬度好的涂层材料。这种材料具有优良的耐磨性，也是切削难加工材料的优良刀具材料。一。由于钛及钛合金在难加工材料中具有高化学活性和低导热性，因此可以使用金刚石工具进行切削。 CBN烧结体刀具适用于切削高硬度钢和铸铁等材料。寿命越长，切削量越大。据悉，已开发出不使用粘合剂的CBN烧结体。
金刚石烧结体刀具适用于切削铝合金、纯铜等材料。金刚石刀具刃口锋利，导热系数高，刀刃边缘滞留热量少，可将积屑瘤等粘连的发生控制在最低限度。切削纯钛及钛合金时，单晶金刚石刀具更稳定，可延长刀具寿命。涂层硬质合金刀具几乎适用于切削各种难加工材料，但涂层（单涂层和复合涂层）的性能差异很大。如果你想学习UG编程，可以在群565120797帮助你。因此，要根据不同的加工对象选择合适的涂层刀具材料。据介绍，※最近开发了金刚石涂层硬质合金和DLC（类金刚石碳）涂层硬质合金，进一步扩大了涂层刀具的应用范围，可用于高速切削领域。
2.工具形状
在切削难加工材料时，优化刀具形状可以充分发挥刀具材料的性能。选择适合难加工材料特性的前角、后角、切削角等刀具几何形状，对刃口进行适当的处理，对提高切削精度和延长刀具寿命有很大的影响。因此，确定了工具形状。不可掉以轻心。但随着高速铣削技术的普及应用，逐渐采用小切深来减轻刀齿的负荷，并采用逆铣来提高进给速度。因此，刀刃造型的设计思路也发生了变化。在钻削难加工材料时，增大钻尖角度和进行十字形磨削是降低扭矩和切削热的有效方法。可在小范围内控制切割与切割面的接触面积。这对于延长刀具寿命和改善切削条件非常有利。钻头钻孔时，切削热容易在切削刃附近滞留，排屑也很困难。在切削难加工材料时，这些问题更为突出，必须引起足够的重视。
为了便于排屑，通常在钻头切削刃的背面设有冷却液出口，可提供充电充足的水溶性冷却液或雾状冷却液等，使排屑更顺畅，这种方法也是冷却切削刃的理想方法。近年来，开发了一些具有良好润滑性能的涂层物质。将这些物质涂覆在钻头表面后，加工3-5D的浅孔时可以使用干钻。镗孔一直是用来精加工孔的，但最近逐渐从传统的连续切削方式转变为轮廓切削等断续切削方式，更有利于提高排屑性能，延长刀具寿命。因此，设计了断续切削镗刀，并立即应用于汽车零件的CNC加工。在螺纹孔加工方面，目前也采用螺旋切削插补，螺纹切削用立铣刀已大量投放市场。如前所述，这种从原来的连续切削到断续切削的转变是随着对数控切削理解的加深而进行的，是一个循序渐进的过程。当用这种切削方法切削难加工材料时，可以保持切削稳定性，延长刀具寿命。
【难加工材料的切削条件】
难加工材料的切削条件一直设置得比较低。随着刀具性能的提高，高速、高精度数控机床的出现，以及越来越多的目前难加工材料的切削加工进入了高速加工、刀具寿命长的时期。现在，采用小切深来减少刀具切削刃的负荷，从而提高切削速度和进给速度的加工方法，已成为切削难加工材料的最佳方法。当然，选择适应难加工材料独特性能的刀具材料和刀具几何形状也极为重要，应寻求刀具切削路径的优化。
例如，在对不锈钢等材料进行钻孔时，由于材料的导热系数低，需要防止大量的切削热残留在切削刃上。为此，应尽量采用断续切削，避免切削刃与切削面发生摩擦。产生热量，这将有助于延长刀具寿命并确保稳定切削。用球头立铣刀粗加工难加工材料时，刀具的形状和夹具要匹配好，这样可以提高刀具切削部分的振动精度和夹紧刚性。为了保证在高速旋转的情况下每齿进给量提高到最大极限，还可以延长刀具的寿命。
