以下幾種材料適合什么樣的滾壓刀具
1、鑄鐵:
鑄件的金相組織對高速切削滾壓刀具的選用有一定影響,加工以珠光體為主的鑄件在切削速度500m/min時,可使用CBN或Si3N4,當以鐵素體為主時由于擴散磨損的原因,使刀具磨損嚴重不宜使用CBN,而應采用陶瓷刀具如粘結相為金屬Co晶粒尺寸平均為3μmCBN含量大于90%~95%BZN6000V=700m/min時,宜加工高鐵素體含量的灰鑄鐵,粘結相為陶瓷(AlN+AlB2)、晶粒尺寸平均為10μm、CBN含量為90%~95%的Amborite刀片在加工高珠光體含量的灰鑄鐵時,在切削速度小于1100m/min時,隨切削速度的增加刀具壽命也增加。 對鑄件切削速度大于350m/min時稱為高速加工,切削速度對刀具的選用有較大影響。當切削速度低于750m/min時,可選用涂層硬質合金、金屬陶瓷;切削速度在510~2000m/min時可選用Si3N4陶瓷刀具;切削速度在2000~4500m/min時可使用CBN刀具。
2、高硬度鋼:
高硬度鋼(HRC40~70的高速切削刀具可用金屬陶瓷、陶瓷、TiC涂層硬質合金、PCBN等,金屬陶瓷可用基本成分為TiC添加TiN的金屬陶瓷,其硬度和斷裂韌性與硬質合金大致相當,而導熱系數不到硬質合金的1/10,并具有優(yōu)異的耐氧化性、抗粘結性和耐磨性。另外其高溫下機械性能好與鋼的親和力小,適合于中高速(在200m/min左右)的模具鋼SKD加工金屬陶瓷尤其適合于切槽加工,采用陶瓷刀具可切削硬度達HRC63的工件材料如進行工件淬火后再切削,實現(xiàn)“以切代磨”切削淬火硬度達HRC48~58的45鋼時,切削速度可取150~180m/min進給量在0.3~0.4min/r,切深可取2~4mm。粒度在1μmTiC含量在20%~30%的Al2O3-TiC陶瓷刀具,在切削速度為100m/min左右時,可用于加工具有較高抗剝落性能的高硬度鋼,當切削速度高于1000m/min時PCBN是最佳刀具材料,CBN含量大于90%的PCBN刀具適合加工淬硬工具鋼(如HRC55的H13工具鋼)。
3、鈦合金:
鈦合金強度、沖擊韌性大硬度稍低于Inconel718,但其加工硬化非常嚴重,故在切削加工時出現(xiàn)溫度高、刀具磨損嚴重的現(xiàn)象。日本學者T.Kitagawa等經過大量實驗得出,用直徑?10mm的硬質合金K10兩刃螺旋銑刀(螺旋角為30°)高速銑削鈦合金,可達到滿意的刀具壽命,切削速度可高達628m/min,每齒進給量可取0.06~0.12mm/z,連續(xù)高速車削鈦合金的切削速度不宜超過200m/min。
4、復合材料:
航天用的先進復合材料以往用硬質合金和PCD、硬質合金的切削速度受到限制而在900℃以上高溫下PCD刀片與硬質合金或高速鋼刀體焊接處熔化用陶瓷刀具則可實現(xiàn)300m/min左右的高速切削。
鑄件的金相組織對高速切削滾壓刀具的選用有一定影響,加工以珠光體為主的鑄件在切削速度500m/min時,可使用CBN或Si3N4,當以鐵素體為主時由于擴散磨損的原因,使刀具磨損嚴重不宜使用CBN,而應采用陶瓷刀具如粘結相為金屬Co晶粒尺寸平均為3μmCBN含量大于90%~95%BZN6000V=700m/min時,宜加工高鐵素體含量的灰鑄鐵,粘結相為陶瓷(AlN+AlB2)、晶粒尺寸平均為10μm、CBN含量為90%~95%的Amborite刀片在加工高珠光體含量的灰鑄鐵時,在切削速度小于1100m/min時,隨切削速度的增加刀具壽命也增加。 對鑄件切削速度大于350m/min時稱為高速加工,切削速度對刀具的選用有較大影響。當切削速度低于750m/min時,可選用涂層硬質合金、金屬陶瓷;切削速度在510~2000m/min時可選用Si3N4陶瓷刀具;切削速度在2000~4500m/min時可使用CBN刀具。
2、高硬度鋼:
高硬度鋼(HRC40~70的高速切削刀具可用金屬陶瓷、陶瓷、TiC涂層硬質合金、PCBN等,金屬陶瓷可用基本成分為TiC添加TiN的金屬陶瓷,其硬度和斷裂韌性與硬質合金大致相當,而導熱系數不到硬質合金的1/10,并具有優(yōu)異的耐氧化性、抗粘結性和耐磨性。另外其高溫下機械性能好與鋼的親和力小,適合于中高速(在200m/min左右)的模具鋼SKD加工金屬陶瓷尤其適合于切槽加工,采用陶瓷刀具可切削硬度達HRC63的工件材料如進行工件淬火后再切削,實現(xiàn)“以切代磨”切削淬火硬度達HRC48~58的45鋼時,切削速度可取150~180m/min進給量在0.3~0.4min/r,切深可取2~4mm。粒度在1μmTiC含量在20%~30%的Al2O3-TiC陶瓷刀具,在切削速度為100m/min左右時,可用于加工具有較高抗剝落性能的高硬度鋼,當切削速度高于1000m/min時PCBN是最佳刀具材料,CBN含量大于90%的PCBN刀具適合加工淬硬工具鋼(如HRC55的H13工具鋼)。
3、鈦合金:
鈦合金強度、沖擊韌性大硬度稍低于Inconel718,但其加工硬化非常嚴重,故在切削加工時出現(xiàn)溫度高、刀具磨損嚴重的現(xiàn)象。日本學者T.Kitagawa等經過大量實驗得出,用直徑?10mm的硬質合金K10兩刃螺旋銑刀(螺旋角為30°)高速銑削鈦合金,可達到滿意的刀具壽命,切削速度可高達628m/min,每齒進給量可取0.06~0.12mm/z,連續(xù)高速車削鈦合金的切削速度不宜超過200m/min。
4、復合材料:
航天用的先進復合材料以往用硬質合金和PCD、硬質合金的切削速度受到限制而在900℃以上高溫下PCD刀片與硬質合金或高速鋼刀體焊接處熔化用陶瓷刀具則可實現(xiàn)300m/min左右的高速切削。
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