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如何才能提高加工效率和延長刀具壽命?

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如何才能提高加工效率和延長刀具壽命?

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如何才能提高加工效率和延長刀具壽命?

合理的刀具選型和優(yōu)化的加工方法,對(duì)于提高加工效率和延長刀具壽命非常重要,特別是在加工難加工材料航空零部件時(shí)更為重要。一種高品質(zhì)的難加工材料刀具,必須具備超細(xì)晶粒刀具基體、鋒利的切削角度、強(qiáng)壯的切削刃口、耐熱的表面涂層等。

首先,充分的冷卻、適當(dāng)?shù)募庸ぞ€速度、有效的斷屑、合理的刀具包角對(duì)于控制刀尖溫度非常有效。對(duì)于同時(shí)具有內(nèi)冷卻的CNC機(jī)床和刀具,應(yīng)該盡量使用最利于降溫的內(nèi)冷卻功能,以便使強(qiáng)有力的高壓水流帶走大量的切削熱,確保加工區(qū)域保持在一定的溫度范圍內(nèi)。即使沒有內(nèi)冷卻功能的機(jī)加工設(shè)備,也建議使用外傳內(nèi)冷卻刀柄,同時(shí)增強(qiáng)冷卻壓力,改善冷卻效果。

其次,適當(dāng)?shù)乜刂频毒叩那邢髁颓邢魉俣?,也是降低加工區(qū)域溫度、延長刀具壽命最有效的方法之一。通常加工難加工材料一般均采用精磨的刀具刃口、較小的切削深度和切削寬度。根據(jù)不同的難加工材料、零件結(jié)構(gòu)和加工設(shè)備等因素,選用合理的切削線速度非常重要。在通常加工中鎳基合金應(yīng)控制在20~50m/min,鈦合金應(yīng)控制在30~110m/min,PH不銹鋼應(yīng)控制在50~120m/min。

第三,對(duì)于同樣的機(jī)床和零件,加工難加工材料的方法會(huì)大大影響刀具的加工效率和刀具壽命。無論是采用擺線加工、螺旋插補(bǔ)和大進(jìn)給銑削方式,其目的都是降低切削力、減小切削區(qū)溫度。擺線切入法可最大限度減小切削區(qū),使得刀具的實(shí)際切削包角最小,延長刀具每齒的散熱時(shí)間;螺旋插補(bǔ)使得每齒切削量相對(duì)均勻,特別是在拐角處最為明顯;大進(jìn)給切削方式,以小的切深、大的進(jìn)給有效地減小了切削力,使得加工中產(chǎn)生最小的切削熱,加工區(qū)域溫度最低。

第四,保證加工中斷屑,也是控制溫升的有效途徑。一般在金屬加工中大量的切削熱產(chǎn)生在切屑上,有效地?cái)嘈紩?huì)使加工中產(chǎn)生的大量切削熱被切屑帶走。通常情況下,在加工中我們不希望有長的切屑產(chǎn)生。對(duì)于難加工材料的加工更應(yīng)該注意,特別是對(duì)于粗加工工序,在整個(gè)加工系統(tǒng)剛性允許的情況下,應(yīng)盡量使其在整個(gè)加工過程中產(chǎn)生斷屑,盡量采用逆銑方式,使形成的鐵屑由厚變薄,并且鐵屑形狀為“9”字形、“6”字形或“C”字形。

第五,加工中保持適當(dāng)?shù)挠行У毒甙?,使得刀具的每一個(gè)有效加工齒能夠最大限度地保證最長冷卻時(shí)間。加工中保持適當(dāng)、合理地刀具有效包角,非常有利于提高難加工材料的切削效率、延長刀具加工壽命,對(duì)于加工難加工材料零件極為重要。刀具有效包角,反映到切削參數(shù)上與切削深度Ap和切削寬度Ae以及刀具直徑Dc有著直接的關(guān)系。特別是在加工難加工材料時(shí),應(yīng)盡量避免滿刀切削。在實(shí)際加工中,刀具的切削包角每增大一倍,刀具壽命會(huì)減少約30%。

總之,難加工材料零部件必須具有高硬度、高強(qiáng)度、高韌性和高耐磨性,對(duì)于具有這些特性的新型難加工材料,其機(jī)加工性能差、加工難度大、加工效率低、刀具成本高。這樣一來難加工材料零部件對(duì)機(jī)加工刀具提出了更高地要求。

銳之鋒刀具

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