刀具結(jié)構(gòu)應(yīng)始終是刀具槽形淑免、切削材料和涂層之間的和諧組合。這一點對于,或者說特別是對于干加工刀具而言尤其如此看靠。因此不可能僅僅為普通刀具選用于加工刀具材料和涂層而能變成干加工刀具。
與普通加工一樣液肌,加工方法的多樣性對刀具結(jié)構(gòu)也提出了多種多樣的要求挟炬。下面總結(jié)了一些對干加工刀具普遍有效的設(shè)計準則:
幾何形狀
熱擴散是干加工中基本問題之一。因此矩屁,刀具必須這樣設(shè)計辟宗,即從一開始,它們產(chǎn)生的熱應(yīng)盡可能少吝秕,也就是說它們必須呈現(xiàn)下列優(yōu)點:
低切削力泊脐,以及低摩擦
用于深孔加工的鉆頭通常還面臨排屑困難的問題。因此烁峭,這些刀具的設(shè)計必須確保:
具有特別好的排屑效果
“低切削力”這個設(shè)計原則要求刀具具有較大的前角容客,并有非常圓的切削刃。TITEX PLUS刀具可以通過較窄的鉆心和較強的倒錐實現(xiàn)比較低的摩擦挤毯。刀具具有特別的槽形輪廓蛙途,可以很好地排屑,并可以保證低摩擦切屑流動两漫。
ALPHA 22型深孔鉆是專為干加工而研發(fā)的汤袭,是貫徹這些設(shè)計原理的優(yōu)秀實例。這種鉆頭可以在不進行潤滑和冷卻的情況下鉆削深度達7~8倍直徑的孔宅集。這一點首先是通過特殊的40°螺旋角UFL輪廓實現(xiàn)的席栅、通過采用帶有較高鈷含量的微晶粒硬質(zhì)合金,可以實現(xiàn)較大的螺旋角和較大的前角拔灾,同時在使用過程中還可以提供較高的可靠性
切削材料
用于干加工的切削材料首先必須具有高的耐熱性署霸。但是,由于它必須采用較大的前角進行工作继锰,因此還需要具有較高的韌性赠魂。
硬質(zhì)合金對于鉆削、鉸削和銑削等加工工藝及窃,具有眾多的優(yōu)點缆刁。普通采用混合硬質(zhì)合金的P類硬質(zhì)合金具有最高的耐熱性,但它們不具備滿足所有應(yīng)用要求的高韌性。因此诗舰,在需要特別大前角的應(yīng)用中崔涂,要采用微晶粒硬質(zhì)合金,它們的耐熱性要稍小一些始衅,但卻具有優(yōu)良的韌性和刀刃強度冷蚂。
當前正在研發(fā)的刀具由金屬陶瓷和陶瓷組成。這些切削材料確實具有優(yōu)良的耐熱性汛闸,但它們韌性較低蝙茶,只適合少量應(yīng)用場合。除了后者以外诸老,就金屬陶瓷而言隆夯,它們還具有較低的材料磨削能力,因此要將它們應(yīng)用到比較寬的范圍很困難别伏。
HSS(高速鋼)切削材料在耐熱性方面的特性最差蹄衷。但是,它們的高韌性是攻絲厘肮、粗加工刀具和極細小鉆頭所必不可少的愧口。如果需要高速鋼材料,可使用由粉末冶金生產(chǎn)的鈷合金鋼和各種類型的鋼咆杯。
涂層在干加工中具有多種功能:
分隔刀具和切削材料降低刀具接觸區(qū)以及刀槽內(nèi)的摩擦為刀具隔熱幌瓦,保護刀具不受切屑影響
在普通加工中也確實需要實現(xiàn)這些功能,但是這些功能在不采用冷卻液和潤滑液的場合其作用卻要重要得多终太。用于干加工的刀具一般情況下總是帶有涂層苫担,且在進行重磨后始終要重新敷上涂層(例外的情況是-在加工鋁時,要采用最少油霧潤滑)!
TiN涂層已在普通加工中得以充分證明了自己辰丛,還可以在干加工中用作一種“通用涂層”滓层。建立在對TiAlN基礎(chǔ)上的涂層具有更好的耐熱性及更高的隔熱性。最近研發(fā)的TiNAl?FUTURA涂層可以克服它們傳統(tǒng)上的缺點-較高的脆性和較高的摩擦向酝。這種涂層僅僅只有摩擦力要比普通TiN涂層稍微高禁糖。因此TiN涂層最好用于干攻絲(對鑄鐵絲錐例外),而TiNAl?FUTURA涂層最好用作鉆頭涂層村肯。
根據(jù)測量結(jié)果發(fā)現(xiàn)睡清,TiCN涂層耐熱性最差疏菩。但是喊解,實踐表明帶TiCN涂層的整體硬質(zhì)合金銑刀非常適合干加工。一種新的基于TiAlN的涂層在這方面具有最好的性能郑诺,它就是TiNAl X.TREME夹姥。
在對涂層的滑動性能具有非常高要求的加工場合,由已知硬涂層產(chǎn)生的摩擦有時候會顯得過高辙诞。最近開發(fā)的基于MoS2和WC/C的軟涂層可以在這方面提供支持辙售。他們充當固體潤滑劑轻抱,一般在硬涂層表面上以第二涂層的方式沉積,最好采用TiNAl?FUTURA旦部。TITEX-PLUS一直在對干加工技術(shù)進行深入的開發(fā)祈搜。因此,可以針對這種類型的加工提供很寬范圍的刀具士八。
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