PCBN刀具材料應(yīng)用知識
制造商總是指望提升切削速度貌虾,但他們的工作通常因新材料的發(fā)展趨勢而變得復(fù)雜起來搬设。例如工廠剛對加工片狀石墨鑄鐵感到滿意的時候竭沫,工件材料就被換成高強度球墨鑄鐵筒主。當(dāng)這些韌性好的材料替換某種傳統(tǒng)金屬关噪,通常工廠不得不采取折衷手段來維持軟材料加工的速度--要么通過降低切削在何來使得刀具壽命最大化,要么通過降低刀具壽命來維持軟材料的切削速度乌妙。
這種進(jìn)退兩難的窘境推動如立方氮化硼(PCBN)那樣的先進(jìn)切削刀具材料的持續(xù)發(fā)展使兔。但是如果工廠要將使用這種不斷發(fā)展的合成物效益最大化建钥,懂得何時及如何使用PCBN是至關(guān)重要的。
用PCBN銑削
因為PCBN在很高的溫度下維持高硬度虐沥,在切削區(qū)產(chǎn)生的熱量使得有效銑削硬且耐磨的工件材料成為可能熊经。但是既然銑削是一種斷續(xù)切削加工,必須遵循某種規(guī)則來保持熱量集中在切削區(qū)欲险。最明顯的就是當(dāng)用PCBN銑刀進(jìn)行銑削時不應(yīng)該加冷卻液镐依。更敏感的規(guī)則之一是同調(diào)節(jié)切削速度相關(guān)。
在銑削過程中天试,銑刀每轉(zhuǎn)一圈其切削刃至少有50%的時間不切削槐壳。為了補償PCBN的不切削時間,和連續(xù)切削的車削相比其速度應(yīng)該增加50%喜每。如果工廠按照連續(xù)車削推薦的較低的切削速度用PCBN進(jìn)行銑削课妙,熱量將會從切削區(qū)消散并因此侵蝕PCBN的效益。
可是這個規(guī)則存在一個例外--它就是在銑削灰鑄鐵時找鹅。 材料相對較軟可是耐磨翎钳,而因此在切削區(qū)存在的熱量就不太重要了。其結(jié)果時轩从,銑削推薦的切削速度同連續(xù)車削的相似鸣丝。
PCBN銑削切屑形成是當(dāng)加工硬鋼和硬鑄鐵時要考慮的另外一個重要因素。使用一種允許切削載荷緩慢上升的技術(shù)是重要的赢虚,而這種技術(shù)之一是逆銑或叫做向上銑削覆逊。其理由再一次赫在切削區(qū)生成的熱量相關(guān)。
當(dāng)?shù)镀谝淮伍_始切削時舰秀,它是冷的而且因此產(chǎn)生不充分的切削作用。隨著刀片的進(jìn)一步切入屹请,熱量產(chǎn)生并且切削作用變得更充分枚鸭。當(dāng)切削區(qū)還沒有上升到一個充分的工作溫度時逆銑技術(shù)可使得切削載荷小。一旦到了那個溫度癣臭,切削載荷增加饵较,而其結(jié)果是產(chǎn)生充分的切削作用,使刀具壽命最大化遭赂。
這和PCBN銑削使用順銑或向下銑削完全相反循诉,順銑將降低刀具壽命。當(dāng)切削區(qū)低于有效的工作溫度時撇他,順銑在剛開始切入時產(chǎn)生最大的切削載荷茄猫。
另外一個關(guān)于PCBN的重要建議是使用經(jīng)倒角和珩磨的刀片結(jié)合最強的幾何形狀(盡可能用圓刀片)以增加刀具壽命。如果加工特別困難困肩,將銑刀偏置來減小刀片接觸角到小于20°也是有好處的划纽。
用PCBN車削
PCBN刀片通常在硬材料和軟而耐磨材料的車削加工里替代磨削和陶瓷刀片脆侮。和磨削相比,現(xiàn)在的PCBN刀片費用更負(fù)擔(dān)得起并且PCBN在工藝柔性更大勇劣、切出率更快靖避、切屑控制更容易的前提下提供相等的精度。當(dāng)用PCBN替代陶瓷時比默,用戶還將注意到PCBN優(yōu)異的刃口韌性幻捏、刀具壽命增加和其他優(yōu)點。
現(xiàn)在涂層PCBN刀片在車削硬材料時表現(xiàn)出更大的進(jìn)步帅唬。有關(guān)涂層PCBN刀片最初的研發(fā)工作是為了讓其切削刃磨損容易分辨孟若。本性上,PCBN在顏色上是暗灰色洗念、黑色或棕色炮方,這使得用肉眼難以分辨切削刃的磨損并增加用早已磨損得切削刃加工或在充分使用完之前丟棄刀片的可能性。
涂層PCBN刀片改變了顏色提蕴,通常是金黃色誊批,這使得磨損得切削刃容易分辨。新工藝的研發(fā)讓刀具制造商將耐用持久的涂層用于PCBN灼镣,它不僅顯示磨損得切削刃而且還讓一些車削應(yīng)用提高刀具壽命卦唇。
這些新涂層被設(shè)計用于保證涂層和PCBN基體結(jié)合面之間極佳的黏著性能。山高已經(jīng)為Secomax PCBN刀片眼發(fā)了一種像這樣的PVD涂層丐浑。它由總厚度2到4μm的Ti(C,N)+(Ti,Al)N+TiN組成欢公,適用于加工珠光體灰鑄鐵和硬鋼、硬鑄鐵的粗精加工卓据。在一次試驗里共胎,在硬車HRC62的軸承鋼精加工里Secomax CBN100刀片對峙Secomax CBN100 PVD涂層刀片。在切削速度130m/min時刀具壽命從不涂層刀片的24min跳到涂層刀片的33min捅位,在更高的速度下觀察到相似的增加轧葛。
用PCBN精加工
添加斷屑槽到整體PCBN刀片是切削刀具舞臺上的新發(fā)展。這些有斷屑槽的刀片增加了切削刃前角并改善切屑在刀片上的流出艇搀,降低切削力并因此減少傳遞能量的水平尿扯。其結(jié)果是溫度水平和切削區(qū)的載荷更低、對切削刃的化學(xué)沖擊減少焰雕,從而刀具壽命延長衷笋。較低的切削力還提高刀具的精度并且優(yōu)化切屑的流出,使得表面粗糙度更好矩屁。
PCBN的斷屑槽對精加工珠光體灰鑄鐵來說是一種理想的刀片辟宗,尤其是在鏜孔加工時。珠光體灰鑄鐵相對較軟档插;不管怎樣慢蜓,它也是耐磨的亚再。這兩種特性都作用于刀具材料的切削刃上,但是有斷屑槽的PCBN刀片由于其極好的耐磨性和硬度故而能承受得起晨抡。
因為PCBN的制造方法氛悬,在合成材料時內(nèi)置斷屑槽既不實際也不經(jīng)濟(jì)。山高通過使用一種特殊研發(fā)的技術(shù)來給它的CBN300刀片制造出一個帶斷屑槽的切削刃慷抛,解決了這個問題勃撼。這種刀片的配置把經(jīng)濟(jì)性好的多切削刃整體PCBN刀片和切削刃剪切角增大的優(yōu)點結(jié)合起來。用帶斷屑槽的Secomax CBN300刀片進(jìn)行汽車發(fā)動機(jī)缸體鏜孔加工的試驗顯示刀具壽命比同等的負(fù)前角刀片增加50%睹协。
聲明:本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)鳞集,轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享,并不代表本站贊同其觀點和對其真實性負(fù)責(zé)叁利,也不構(gòu)成任何其他建議祷濒。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布、編輯整理上傳完各,對此類作品本站僅提供交流平臺勘春,不為其版權(quán)負(fù)責(zé)。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻右婚、圖片刹埋、文字如涉及作品版權(quán)問題,請第一時間告知耍才,我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并按國家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容这敬,以保證您的權(quán)益!聯(lián)系電話:010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn蕉朵。
- 暫無反饋
編輯推薦
- 2025新年特刊:打造新質(zhì)生產(chǎn)力,智啟未來新篇章
- 定義制造業(yè)未來的數(shù)控加工中心技術(shù)專題
- 航空航天及交通領(lǐng)域先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用專題
- 解碼消費電子產(chǎn)品生產(chǎn)的數(shù)字化之路技術(shù)專題
- 精密智能機(jī)床卒赖,助力制造升級技術(shù)專題
- 汽車輕量化驅(qū)動下的零部件加工應(yīng)用專題
- 高性能銑刀實現(xiàn)高精加工生產(chǎn)技術(shù)專題
- 航空航天發(fā)動機(jī)解決方案專題
- 高效齒輪加工生產(chǎn)技術(shù)方案專題
- 金屬加工液的性能不止?jié)櫥夹g(shù)應(yīng)用專題