眾所周知,不銹鋼是以VA、Inox钓宗、Nirosta沃铣、Chromargan這樣的技術(shù)術(shù)語出現(xiàn)的。在德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DINEN10088中,這些不銹鋼已是標(biāo)準(zhǔn)化了的构胰。不銹鋼根據(jù)其適合某種應(yīng)用情況的成分約可分為120種暴彻。

所有這些材料是以其較好的化學(xué)穩(wěn)定性而出名。因此,不銹鋼一方面由于它合乎衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的品質(zhì)而應(yīng)用于食品和制藥工業(yè),另一方面,由于它的抗腐蝕性能,還在化工和交通工具中得到應(yīng)用莱衍。

奧氏體不銹鋼品種難于切削

根據(jù)合金元素的成分可分為鐵素體冬魏、馬氏體和奧氏體不銹鋼,其中最后一組包含最常用的鋼種帮寻。典型的代表是這一范圍中的標(biāo)準(zhǔn)鋼材1.4301(X5CrNi18-10)和典型的V4A鋼1.4571(X6CrNiMoTi17-12-2)。

這一組奧氏體不銹鋼被看作是最難切削的赠摇。這種鋼比較堅韌,導(dǎo)熱性較差,較高的強度而導(dǎo)致冷作硬化固逗。由于添加了鈦合金元素(例如材料編號為1.4571的不銹鋼)在同碳結(jié)合時會產(chǎn)生特別加速刀具磨損的鈦化碳。

由于材料的這種性能,在切削時,對刀具在刀具材料藕帜、幾何角度和表面質(zhì)量等方面提出多方面的要求烫罩。同時,刀具的基體應(yīng)具有較高的強度和較好的韌性,刀具的切削刃應(yīng)能進(jìn)行軟切削。另外,刀刃的切削楔應(yīng)該大一些,以便能足夠承受切削力洽故。此外,還應(yīng)能從切削刀刃上順暢地排除切屑,以便能使過程可靠地加工材料贝攒。

因此,通常采用正的大前角涂層硬質(zhì)合金刀具,在銑削時可以獲得很好的加工成果。斷續(xù)切削可產(chǎn)生很短的切屑,切削刀刃也只是承受較小的負(fù)載,而通過涂層又可以顯著地進(jìn)行隔熱和防止磨損时甚。

特別困難的是孔的精加工

對于孔加工,加工的形成涉及到許多因素隘弊。在這里,當(dāng)?shù)毒呔哂许g性的刀體、較大的排屑空間荒适、右螺旋的排屑槽和涂層的情況下,在加工大多數(shù)有限深度的孔時,可以采用標(biāo)定的切削用量,能獲得可接受的成果长捧。

在孔的精加工時,則是另一回事。對于精加工,孔應(yīng)達(dá)到較高的表面質(zhì)量,在μm范圍的直徑精度以及較嚴(yán)格范圍內(nèi)的圓度和圓柱度,并且還要確蔽腔撸可以接受的刀具耐用度,以便可估算出每個孔的加工費用。

圖1較好的表面質(zhì)量對于孔的精加工是絕對必要的幔时。采用以前的刀具加工出表面質(zhì)量較差的孔(左),采用新的鉸刀,加工出表面質(zhì)量較好的孔(右)

特別是對于多刃鉸刀(這種鉸刀的特色是在選擇較合適的切削用量時操作相當(dāng)簡單),當(dāng)用于這種較難切削材料的加工時,常常會受到限制萎丘。通常,加工的結(jié)果是表面質(zhì)量較差(圖1),孔徑尺寸位于公差范圍的下限,在刀具壽命期內(nèi)加工的零件數(shù)量較少,并且排屑也有問題。

因此,作為加工精密孔專家的AugustBeck公司(公司駐地:Winterlingen)針對這種特殊的問題將開發(fā)一種能勝任這種加工的刀具作為目標(biāo),以拓寬這種刀具的加工范圍,并包括轉(zhuǎn)變用戶的生產(chǎn)工藝茉油。在考慮材料的特殊性能情況下,刀具的設(shè)計應(yīng)滿足下列要求:

◆減小刀具和孔之間的摩擦

◆在刀具具有較高穩(wěn)定性的同時,刀具還應(yīng)具有有利于切削的刀刃角度

◆避免切屑堵塞,從加工孔中能順利排出切屑

切削刀刃部分和校準(zhǔn)部分之間的相互影響

要是人們仔細(xì)地觀察多刃鉸刀時,就會發(fā)現(xiàn)在多刃鉸刀上這些要求的實施會受到很大的限制另款。鉸刀的功能元件(即切削刀刃部分和校準(zhǔn)部分)同時相交在每一個刀刃上,這兩部分之間相互發(fā)生影響,緊隨著切削刀刃的刀尖切入孔開始,此時在孔中對刀具起導(dǎo)向作用的圓柱形棱帶與孔壁發(fā)生接觸。這種接觸區(qū)越大,那么刀刃刀尖的磨損就越大,并且導(dǎo)致刀具在孔中受到擠壓桨农。由于刀具的偏移,最終致使加工孔的尺寸小于刀具直徑询嘹。如果工具材料的彈性越好,那么這種效果越強烈。而材料中的硬材料顆粒還會添加磨粒磨損,更加速了使加工孔徑變小的過程捍刑。在刀具使用不長的時間之后,這種過程完全可使孔徑減小1/100mm左右呜谓。

在切屑流、有利切削和穩(wěn)定性方面的妥協(xié)

AugustBeck公司的開發(fā)人員在這方面進(jìn)行了恰當(dāng)?shù)陌才?并取得下例成果:

圖2特別在很難斷屑的情況下,采用多刃鉸刀進(jìn)行加工,排屑往往就成問題,切屑在刀體上成了一團(tuán)亂線

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