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圆刀片磨损以及选材
2015-6-18 8:30:37
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圆刀片磨损以及选材

     且各自具有特点及应用范围。用它作圆刀片材料,高速钢的牌号很多。应根据加工资料的性能,制造圆刀片的类型,加工方式和工艺系统刚性等条件合理选用。其选用原则如下:通用型高速钢价格较低,主要用于加工普通钢,合金钢和铸件。高性能高速钢主要用于加工不锈钢,高强度钢,高温合金、耐热钢等难加工材料。W2Mo9Cr4VCo8M42W6Mo5Cr4V2Co8M369Mo3Cr4V3Co10等牌号含钴的高性能高速钢有较高的高温硬度。切削条件平稳的情况下切削,圆刀片寿命可显著提高。因为这类高速钢的韧性稍差,因此它不适于断续切削或在工艺系统刚性缺乏条件下使用。否则容易崩刃或打刀。通用圆刀片其制造工艺简单,制造精度亦较低。

    考虑到圆刀片利息中资料消耗费用所占比重较大,所以常用W6Mo5Cr4V2和W9Mo3Cr4V等通用型高速钢制造。数控机床和自动线上所用圆刀片,要求能稳定可靠地进行车削,拉刀和齿轮圆刀片等复杂圆刀片的制造精度和技术要求较高,圆刀片利息中加工费用所占比重较大,故应用高硬度、高耐磨的高性能高速钢和粉末冶金高速钢制造。但需注意对W6Mo5Cr4V5SiNbA lB201W12Cr4MoEV4W6M05Cr4等含钒量较高的高速钢,因其磨削性能较差,刀刃易烧伤退火。涂层高速钢价格稍贵,但其切削性能好,圆刀片寿命长,可采用比未涂层圆刀片高100-1000进给量和高20%30%切削速度工作,且具有换刀次数少和功率消耗省的优点,所分摊到每个工件上的圆刀片利息还是远低于未涂层圆刀片,故宜优先选用。

   但涂层圆刀片的锋利性、冲击韧性,抗剥落和抗崩刃性不如未涂层圆刀片。因此,不将其用于小进给量切削和沉重的粗加工。高速切削时,圆刀片的主要磨损形态为后刀面磨损、微崩刃、边境磨损、片状剥落、前刀面月牙洼磨损、塑性变形等。后刀面磨损是高速切削圆刀片最经常发生的磨损形式,可看作是圆刀片的正常磨损。后刀面磨损带宽度的加大会使圆刀片丧失切削性能,高速切削时常采用后刀面上均匀磨损区宽度VB值作为圆刀片的磨损极限。微崩刃是圆刀片切削刃上产生的微小缺口,常发生在断续高速切削时,通过选用韧性好的圆刀片材料、减小进给量、改变圆刀片主偏角以增加稳定性等措施,均可减小微崩刃的发生概率。通常只要将圆刀片微崩刃的大小控制在磨损限度以内,圆刀片仍可继续切削。边境磨损发生在圆刀片后刀面的刀刃接触边缘处,形状通常为一狭长沟槽,因此也称为沟槽磨损。高速切削不锈钢、高温合金时圆刀片容易发生边境磨损,其原因是工件表面的加工硬化使刀刃接触边境的工件资料硬度最高。

    加工外圆时,刀刃接触边境的切削速度最高,因此也容易形成边境磨损。此外,用陶瓷圆刀片高速切削铸铁时也容易发生边境磨损。片状剥落多发生在圆刀片的前、后刀面上,其原因是刀刃接触区的接触疲劳或热应力疲劳所致。当剥落很小时,被认为是磨损;但在很多情况下,由于疲劳裂纹源距圆刀片外表具有一定深度,裂纹扩展后所形成的剥落块往往大于圆刀片的磨损限度,一旦发生剥落,即可使圆刀片失效,形成剥落破损。陶瓷圆刀片端铣钢和铸铁时,前刀面上经常出现贝壳状剥落;涂层圆刀片因涂层资料与基体资料粘结强度不够也易发生剥落。前刀面月牙洼磨损最常出现在塑性金属的高速切削加工中。塑性变形多发生在切削温度较高而圆刀片红硬性较差的切削条件下,超硬圆刀片材料在切削速度很高时也可能发生塑性变形现象。

关键词:圆刀片

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