可加工性較差

　　高溫合金(HRSA)對(duì)機(jī)床的要求很高雕什，原因在于這類材料在高溫下有很高的強(qiáng)度裕照。這些性能使其作為零件材料頗具優(yōu)勢(shì)节芥，但是由于其機(jī)械負(fù)荷高在刺，切削刃上存在大量切削熱，因此意味著其可加工性很差头镊。典型高溫合金材料的具體切削力(是直接衡量切削材料難以加工程度的一種標(biāo)準(zhǔn))幾乎是典型鋼材切削力的兩倍蚣驼。鎳基、鐵基或鈷基合金都具有其獨(dú)特的性能相艇，可用于航空航天颖杏、能源和醫(yī)療行業(yè)，其性能只有接近其熔點(diǎn)溫度時(shí)才有較大改變坛芽。但從可加工性方面來看留储，這也意味著：

　　·所需功率更高；

　　·需要超穩(wěn)定的加工工況咙轩；

　　·對(duì)切削刃的要求很高获讳；

　　·優(yōu)化的冷卻液應(yīng)用；

　　·在應(yīng)用中選擇最適合的刀具活喊。

　　切削刃受到高應(yīng)力丐膝、高應(yīng)變和高熱量的組合影響時(shí)，很容易生成諸多有害的磨損箫俯。很大的壓縮力和剪切力會(huì)作用于切削刃上焕徽，使其容易受到破壞性的影響。更為糟糕的是怕事，高溫合金材料加工表層易于硬化竹恃，這可能會(huì)引起其它類型的磨損，會(huì)導(dǎo)致在零件上形成過多毛刺旅测，并使后續(xù)的工序變得更加困難肘勾。

　　在加工高溫合金材料時(shí)，切削速度自然是有限的钢陨，因此粹龄，加工時(shí)必須保持遠(yuǎn)低于大多數(shù)工件材料的切削速度锉潜。在加工高溫合金材料時(shí)，要綜合考慮切削參數(shù)：速度插驾、進(jìn)給量和切削深度摹色，這些切削參數(shù)直接決定一個(gè)工序是否能順利完成。

　　在加工之前需要認(rèn)真規(guī)劃高溫合金材料的加工工藝篇裁，因?yàn)檫@是關(guān)鍵性的決定因素沛慢。首先要考慮到工件材料的狀態(tài)，是鑄件达布、鍛件团甲、還是棒材，是熱處理件黍聂、固溶化熱處理件躺苦、還是材料已經(jīng)時(shí)效等，這些都會(huì)影響刀具和加工方法的選擇产还。工件表面是變化的匹厘，影響加工的主要是硬度，硬度變化范圍為HRC30-50脐区。高溫合金車削的加工策略還必須滿足以下一些要求：組成形式愈诚、加工的不同階段(粗加工、半精加工還是精加工)牛隅。

　　切削刃的選擇對(duì)加工效率的影響

　　影響高溫合金材料切削作用的首要因素就是切削刃加工工件的方法炕柔。結(jié)合刀片槽形，切削刃的進(jìn)入角是獲得高刀具性能媒佣、長使用壽命触法、高安全性和理想加工結(jié)果的決定因素。通常會(huì)根據(jù)切削要求選擇刀片形狀胖移，但事實(shí)上替独，采用小的進(jìn)入角有助于提高刀具性能和壽命，這絕對(duì)是應(yīng)用中很重要的組成部分鞠撑。因此衬蚤，刀片材質(zhì)的選擇部分與進(jìn)入角的大小有關(guān)。除此之外还幅，進(jìn)入角還影響磨損類型砌纸，主要是溝槽磨損，其溝槽大小會(huì)影響到加工結(jié)果挠氛，導(dǎo)致刀具過早到壽命民议。了解了正確的應(yīng)用方法也意味著可以選擇能實(shí)現(xiàn)更高生產(chǎn)效率的刀片材質(zhì)。

　　圓形刀片具有最強(qiáng)壯的切削刃淡榕，通過改變切深迂腔，主偏角是變化的钟牛，當(dāng)然，切深要合理膝擂，最大深度達(dá)刀片直徑的四分之一虑啤。為達(dá)到更大切削深度，最好使用具有恒定的45°進(jìn)入角的方形刀片架馋。對(duì)于較小的切削深度狞山，精加工時(shí)切削深度不是問題，可提高進(jìn)給率叉寂，以獲得足夠厚的切屑萍启，同時(shí)可提高生產(chǎn)效率。一般來說屏鳍，對(duì)于精加工而言勘纯，刀尖半徑應(yīng)總是盡可能要大些。為了盡可能減少溝槽磨損趨勢(shì)孕蝉，應(yīng)該考慮到在進(jìn)刀或轉(zhuǎn)角處刀片的滾動(dòng)動(dòng)作的編程問題屡律。此外，為進(jìn)一步均勻分配切削刃上的荷載降淮，坡走和多次走刀是非常有利的。

　　對(duì)于車削工序缓冷，如車削進(jìn)入拐角铝三，使用菱形80°刀片是很理想的，可通過使用帶有特殊倒角拐角的刀片限定進(jìn)入角即倦。山特維克可樂滿已經(jīng)開發(fā)出了專用于高溫合金車削的Xcel型刀片羹浪。與圓刀片相比，該類刀片在有限空間內(nèi)具有較好的可達(dá)性和較大的進(jìn)給量疚线，其進(jìn)入角可以盡可能減少溝槽磨損雀司，同時(shí)提供均勻的切屑厚度和較低的徑向力。通過這種方法背渤，Xcel型刀片提供了具有93°刀具的可達(dá)性優(yōu)勢(shì)和45°進(jìn)入角優(yōu)勢(shì)的解決方案奉念，其切削深度適用于半粗加工工序。

　　專用刀具材料的必需性

　　根據(jù)高溫合金材料的特定需求熊骆，刀片材質(zhì)和槽形需要搭配使用鹿竭。切削刃必須具有較高的硬度、適當(dāng)?shù)捻g性和充分的涂層粘合性纳倚。加工這種材料的可轉(zhuǎn)位刀片要具有以下特性：正前角刀片槽形胜溢、鋒利但強(qiáng)壯的切削刃以及相對(duì)開放的斷屑槽。

　　刀片材質(zhì)的選擇會(huì)受到車削工序類型--粗加工章母、半精加工或精加工的影響母蛛，同時(shí)受到工況和切削類型的影響翩剪。由于高溫合金材料硬度的影響，在選擇刀片材質(zhì)時(shí)彩郊，必須始終考慮切削刃塑性變形這一主要風(fēng)險(xiǎn)(溝槽磨損主要受到進(jìn)入角和切削深度的影響)肢专。在刀片形狀已確定，選擇刀片材質(zhì)時(shí)焦辅，應(yīng)首先判斷是連續(xù)切削還是間斷切削博杖，因?yàn)檫@涉及到刃口強(qiáng)度問題和切削負(fù)荷。

　　車削根據(jù)所處工藝階段和工件類型(鍛造件筷登、鑄造件或棒材)的不同而有所變化剃根，三個(gè)工藝階段包括：第一階段的粗加工，中間階段的半粗加工/半精加工前方，以及最終階段的精加工狈醉。為滿足工序和工件的不同需求，山特維克可樂滿已經(jīng)開發(fā)出了專用于高溫合金材料的新型刀片材質(zhì)系列惠险。

　　刀片材質(zhì)--優(yōu)化后的正確選擇

　　按照慣例苗傅，刀片材質(zhì)的選擇通常基于所涉及的是粗加工還是精加工工序燎拟，當(dāng)然這只是高溫合金車削考慮的其中一個(gè)方面靶疟。在高溫合金車削中，塑性變形作為一種磨損形式享秒，始終是一個(gè)存在的風(fēng)險(xiǎn)脂桂，需要改善刀片材質(zhì)來避免或減小。另一方面蛆古，溝槽磨損作為另一種主要磨損形式港驶，它主要由進(jìn)入角的大小和所用刀片的形狀來決定。因此舔伴，材質(zhì)選擇在很大程度上基于刀片形狀滨靴。

　　硬質(zhì)合金材質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)在于它可以實(shí)現(xiàn)耐磨性和韌性之間的平衡。因此溃柑，用于高溫合金材料車削的硬質(zhì)合金材質(zhì)為具有較高熱硬度和良好韌性的細(xì)晶粒涂層刀具巴疾。GC1105是首選的通用型材質(zhì)，可用于所有三個(gè)加工階段摆抑，以及當(dāng)進(jìn)入角較大時(shí)(例如在必須使用80°或55°刀片但進(jìn)給量適中時(shí))同樣表現(xiàn)優(yōu)異转砖。

　　中間加工階段、最終加工階段及切槽工序通常需要一個(gè)更加有力的備選方案鲸伴，該方案可以為更苛刻和不穩(wěn)定的工序提供高穩(wěn)定性府蔗。GC1115和GC1125材質(zhì)將有助于盡可能減少與切屑撞擊和溝槽磨損相關(guān)的問題。當(dāng)需要利用有關(guān)刀片整體韌性的其他方案來優(yōu)化粗加工工序時(shí)汞窗，可以選擇使用非涂層材質(zhì)姓赤，例如H13A赡译。

　　精加工期間需要有較高的熱硬度和較好的熱障。SO5F材質(zhì)經(jīng)過優(yōu)化不铆，適用于45°進(jìn)入角蝌焚，且是使用方形或圓形刀片的最終加工階段的理想材質(zhì)。該材質(zhì)主要是為了優(yōu)化精加工中的生產(chǎn)效率而開發(fā)誓斥，同樣只洒，與破損后的刀片加工做對(duì)比，新刀片的加工能夠提供提供了非常一致的材料變形深度和殘余應(yīng)力輪廓劳坑。

　　陶瓷刀片材質(zhì)可以在高溫合金的粗車工序中實(shí)現(xiàn)很高的生產(chǎn)效率毕谴。其應(yīng)用與硬質(zhì)合金材質(zhì)的應(yīng)用有很大的不同，較高的耐熱磨損性允許其可使用較高的切削速度距芬。但是霉尊，較低的韌性使其易于產(chǎn)生破壞性的磨損。陶瓷材質(zhì)需要正確的刀具路徑和進(jìn)刀/退刀珍催，且用于特定的切屑厚度范圍內(nèi)督赡。它們也需要特定的切削刃，以利用適當(dāng)?shù)募庸し椒?-理想情況下是使用圓形或方形刀片以45°進(jìn)入角加工禾底。

　　兩種新型賽阿龍?zhí)沾刹馁|(zhì)適用于半精加工到粗加工磷可，在開始和中間階段切削時(shí)可獲得極高的生產(chǎn)率。賽阿龍?zhí)沾墒堑杼沾珊脱趸X陶瓷的混合體伍奏，在要求苛刻的工序中可提供最佳的化學(xué)穩(wěn)定性以降低溝槽磨損屠蚌。在正確應(yīng)用時(shí)，陶瓷的切削速度是硬質(zhì)合金材質(zhì)的好幾倍肿蚂。陶瓷材質(zhì)的高速和園刀片的高強(qiáng)度組合可以提高生產(chǎn)率。

　　賽阿龍?zhí)沾刹馁|(zhì)CC6060適用于較長的切削長度煮卢，在編程中采用圓弧切入和圓弧切出的優(yōu)化編程方式措找，所以它還可以適用于仿形加工和型腔加工。該材質(zhì)具有較強(qiáng)的抗溝槽磨損性争造，且更適用于預(yù)加工的工件蝗羊。對(duì)于粗加工而言，賽阿龍材質(zhì)CC6065具有更好的整體韌性仁锯，在重型粗加工和插車(例如在凹窩耀找、拐角以及沿著肩部)中具有較高的穩(wěn)定性。在粗加工階段业崖，該材質(zhì)可通過較高進(jìn)給率提高生產(chǎn)效率野芒，并適用于鍛造黑皮、氧化皮和橢圓形的工件双炕。

　　另一種陶瓷材質(zhì)CC670是經(jīng)過碳化硅晶須加強(qiáng)的刀片材質(zhì)狞悲，其中碳化硅晶須在刀片主體材料內(nèi)隨機(jī)排列撮抓。這些刀片尤其適用于高溫合金材料和硬材料的高速加工，加工安全性高主要取決于其切削刃的高韌性摇锋。和傳統(tǒng)的陶瓷材質(zhì)相比丹拯，CC670主要具有較高的強(qiáng)度。目的是對(duì)具有橢圓表面和圓形表面氧化皮的鍛造工件進(jìn)行車削荸恕，這在第一個(gè)加工階段經(jīng)常遇到乖酬。

　　刀片形狀--刀片槽形的選擇

　　新槽型系列適用于0.2mm-10mm的切削深度，其設(shè)計(jì)主要是為了控制切屑形成和使作用于切削刃上的壓力降低洪洪。除了圓形刀片的RO槽形之外先俐，用于普通車削的新型S槽形雙面刀片，使加工安全性上了一個(gè)新的臺(tái)階迟铺，并能滿足對(duì)表面質(zhì)量的高要求视樱。

　　在半精車和中等車削中，SM槽形通常是首選舅狭。在中間加工階段應(yīng)用廣泛哼曙，刃口鋒利且切屑控制好，對(duì)于長時(shí)間連續(xù)加工性能優(yōu)異秸严。在中等到輕載粗車中需要更好的刃口強(qiáng)度液互，主要原因是在連續(xù)加工中伴隨斷續(xù)、鍛造或鑄造黑皮恍肢，刃口韌度更高的SMR槽形可提供僅次于圓形刀片的最佳切削刃強(qiáng)度和進(jìn)給能力匈歼。

　　在對(duì)高溫合金工件進(jìn)行精加工時(shí)，有兩種S槽形可供選擇摧辣。其中SGF用于半精加工至精加工飞校，可提供最鋒利的切削刃、圓滑過度刃線和最低的切削力旨袒，因此具有較高精度和非常高的表面質(zhì)量汁针；對(duì)于半精加工和精加工，SF槽形加工精度高砚尽，被加工表面質(zhì)量好施无，且具有良好的切屑控制能力。由于該槽形刃口鋒利必孤，所以在切深較小猾骡、長時(shí)間的連續(xù)加工中表現(xiàn)良好。

　　高溫合金材料車削時(shí)的幾點(diǎn)建議

　　最后敷搪，對(duì)于這類材料的車削兴想，工序的優(yōu)化主要是使材料特殊性的影響和應(yīng)用場(chǎng)合達(dá)到一個(gè)很好的平衡點(diǎn)。成功車削高溫合金，有幾個(gè)主要的原則：

　　·提前認(rèn)真進(jìn)行計(jì)劃襟企，制定完善的加工策略

　　·多注意規(guī)劃加工方法

　　·盡可能選擇最佳的新型可轉(zhuǎn)位刀片

　　·認(rèn)真確定最佳刀具路徑嘱么、穩(wěn)定的刀具夾持裝和最安全的切削參數(shù)

　　·使用螺旋切削長度計(jì)算方法預(yù)測(cè)切削

　　·正確使用冷卻液--最好使用高壓冷卻(HPC)

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