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立方氮化硼刀具能較好的防止積屑瘤的發(fā)生
閱讀:1529 發(fā)布時(shí)間:2014-8-27
立方氮化硼刀具切削過(guò)程中,由于金屬的變形和摩擦,使切屑和前刀面之間產(chǎn)生很大的壓力和很高的溫度。當(dāng)摩擦力大于切屑內(nèi)部的結(jié)合力時(shí),切屑底層的一部分金屬就“冷焊”在前刀面上靠近切削刃處,形成積屑瘤。任何事物都有兩面性,積屑瘤在加工過(guò)程中有利也有弊,像對(duì)待任何事物一樣,對(duì)待積屑瘤也應(yīng)該一分為二。
1)積屑瘤對(duì)切削加工的有利之處
①保護(hù)刀具。由于積屑瘤是經(jīng)層層擠壓摩擦產(chǎn)生的,所以硬度很高,*可代替刀刃進(jìn)行工作;并且積屑瘤在前刀面刃口粘得很牢固,祈禱了對(duì)刀具的保護(hù)作用。
②減小切削力。形成積屑瘤時(shí),增大了刀具的實(shí)際工作前角,可顯著減小切削力。在粗加工時(shí),可允許存在,以使切削更輕快,刀具更耐用。
2)積屑瘤對(duì)切削加工的不利影響
①對(duì)切削力的影響。由于積屑瘤不穩(wěn)定,導(dǎo)致了切削力的波動(dòng)
②影響加工尺寸。由于積屑瘤的存在,改變了預(yù)先設(shè)定的背吃刀量,從而影響了工件的加工尺寸。另外,積屑瘤伸出切削刃之外,使切削層深度發(fā)生變化,造成工件過(guò)切,影響了零件的尺寸精度。
③對(duì)已加工表面粗糙度的影響。積屑瘤不穩(wěn)定,易破裂,其碎片隨機(jī)性地散落,可能會(huì)留在已加工表面上,另外,積屑瘤形成的刃口不光滑,使已加工表面變得粗糙。
④影響刀具耐用度。積屑瘤不穩(wěn)定時(shí),破裂部分有可能引起硬質(zhì)合金刀具的剝落,反而降低刀具耐用度。
從上面分析可知,積屑瘤有利有弊。粗加工時(shí),對(duì)精度和表面粗糙度要求不高,如果積屑瘤能穩(wěn)定生長(zhǎng),則可以代替刀具進(jìn)行切削,保護(hù)刀具,同時(shí)減小切削變形;精加工時(shí),則應(yīng)避免積屑瘤的出現(xiàn)。
減小或避免積屑瘤的措施
(1)避免采用積屑瘤的速度進(jìn)行切削,即宜采用低速或高速切削,因低速切削加工效率地,故多采用高速切削。而CBN刀具是高速切削的*刀具類型。
(2)采用大前角刀具切削,以減少刀具前刀面與切屑接觸的壓力。
(3)適當(dāng)提高工件材料的硬度,減少加工硬化傾向。
(4)使用潤(rùn)滑性較好的切削液,減少前刀面粗糙度,降低刀具與切屑接觸面的摩擦系數(shù)。
任何刀具在金屬切削過(guò)程中,不斷地受到切削與工件的摩擦。在巨大的切削壓力和很高的切削溫度下,刀具也會(huì)不斷地增大磨損,在前刀面上形成月牙洼,后刀面上產(chǎn)生磨損帶。工件材料的硬度愈高,材料中的碳化物硬質(zhì)點(diǎn)愈多,金屬塑性變形時(shí)的冷作硬化愈嚴(yán)重,對(duì)刀具的機(jī)械摩擦和磨損也愈劇烈。為了抵抗這樣強(qiáng)烈的磨損,刀具材料必須具有較高的硬度和耐磨性。而博特PCBN刀具有很高的硬度及耐磨性,能在高切削速度下長(zhǎng)時(shí)間地加工出高精度零件,大大減少換刀次數(shù)和刀具磨損補(bǔ)償停機(jī)所花費(fèi)的時(shí)間。因此,很適合于數(shù)控機(jī)床及自動(dòng)化程度較高的加工設(shè)備,并且能使設(shè)備的能得到充分發(fā)揮。
在難加工材料應(yīng)用方面,PCBN刀具也顯示了其的性能,如表面噴焊材料的加工,用其他材料刀具加工,刀具壽命極低,也無(wú)法采用磨削方法加工,而PCBN是*適合的刀具材料。另外在硬質(zhì)合金等燒結(jié)材料的切削加工方面PCBN刀具也顯示了很好的切削性能。
1)積屑瘤對(duì)切削加工的有利之處
①保護(hù)刀具。由于積屑瘤是經(jīng)層層擠壓摩擦產(chǎn)生的,所以硬度很高,*可代替刀刃進(jìn)行工作;并且積屑瘤在前刀面刃口粘得很牢固,祈禱了對(duì)刀具的保護(hù)作用。
②減小切削力。形成積屑瘤時(shí),增大了刀具的實(shí)際工作前角,可顯著減小切削力。在粗加工時(shí),可允許存在,以使切削更輕快,刀具更耐用。
2)積屑瘤對(duì)切削加工的不利影響
①對(duì)切削力的影響。由于積屑瘤不穩(wěn)定,導(dǎo)致了切削力的波動(dòng)
②影響加工尺寸。由于積屑瘤的存在,改變了預(yù)先設(shè)定的背吃刀量,從而影響了工件的加工尺寸。另外,積屑瘤伸出切削刃之外,使切削層深度發(fā)生變化,造成工件過(guò)切,影響了零件的尺寸精度。
③對(duì)已加工表面粗糙度的影響。積屑瘤不穩(wěn)定,易破裂,其碎片隨機(jī)性地散落,可能會(huì)留在已加工表面上,另外,積屑瘤形成的刃口不光滑,使已加工表面變得粗糙。
④影響刀具耐用度。積屑瘤不穩(wěn)定時(shí),破裂部分有可能引起硬質(zhì)合金刀具的剝落,反而降低刀具耐用度。
從上面分析可知,積屑瘤有利有弊。粗加工時(shí),對(duì)精度和表面粗糙度要求不高,如果積屑瘤能穩(wěn)定生長(zhǎng),則可以代替刀具進(jìn)行切削,保護(hù)刀具,同時(shí)減小切削變形;精加工時(shí),則應(yīng)避免積屑瘤的出現(xiàn)。
減小或避免積屑瘤的措施
(1)避免采用積屑瘤的速度進(jìn)行切削,即宜采用低速或高速切削,因低速切削加工效率地,故多采用高速切削。而CBN刀具是高速切削的*刀具類型。
(2)采用大前角刀具切削,以減少刀具前刀面與切屑接觸的壓力。
(3)適當(dāng)提高工件材料的硬度,減少加工硬化傾向。
(4)使用潤(rùn)滑性較好的切削液,減少前刀面粗糙度,降低刀具與切屑接觸面的摩擦系數(shù)。
任何刀具在金屬切削過(guò)程中,不斷地受到切削與工件的摩擦。在巨大的切削壓力和很高的切削溫度下,刀具也會(huì)不斷地增大磨損,在前刀面上形成月牙洼,后刀面上產(chǎn)生磨損帶。工件材料的硬度愈高,材料中的碳化物硬質(zhì)點(diǎn)愈多,金屬塑性變形時(shí)的冷作硬化愈嚴(yán)重,對(duì)刀具的機(jī)械摩擦和磨損也愈劇烈。為了抵抗這樣強(qiáng)烈的磨損,刀具材料必須具有較高的硬度和耐磨性。而博特PCBN刀具有很高的硬度及耐磨性,能在高切削速度下長(zhǎng)時(shí)間地加工出高精度零件,大大減少換刀次數(shù)和刀具磨損補(bǔ)償停機(jī)所花費(fèi)的時(shí)間。因此,很適合于數(shù)控機(jī)床及自動(dòng)化程度較高的加工設(shè)備,并且能使設(shè)備的能得到充分發(fā)揮。
在難加工材料應(yīng)用方面,PCBN刀具也顯示了其的性能,如表面噴焊材料的加工,用其他材料刀具加工,刀具壽命極低,也無(wú)法采用磨削方法加工,而PCBN是*適合的刀具材料。另外在硬質(zhì)合金等燒結(jié)材料的切削加工方面PCBN刀具也顯示了很好的切削性能。