干加工的刀具結(jié)構(gòu)
刀具結(jié)構(gòu)應(yīng)始終是刀具槽形鞠苟、切削材料和涂層之間的和諧組合响奋。這一點(diǎn)對(duì)于睹梢,或者說(shuō)特別是對(duì)于干加工刀具而言尤其如此螺坟。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顷沉。
與普通加工一樣,加工方法的多樣性對(duì)刀具結(jié)構(gòu)也提出了多種多樣的要求缸秀。下面總結(jié)了一些對(duì)干加工刀具普遍有效的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則:
幾何形狀
熱擴(kuò)散是干加工中基本問(wèn)題之一唱撩。因此,刀具必須這樣設(shè)計(jì)珍霉,即從一開(kāi)始殃倒,它們產(chǎn)生的熱應(yīng)盡可能少,也就是說(shuō)它們必須呈現(xiàn)下列優(yōu)點(diǎn):
低切削力嘿杖,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(wèn)題梁泞。因此,這些刀具的設(shè)計(jì)必須確保:
具有特別好的排屑效果
“低切削力”這個(gè)設(shè)計(jì)原則要求刀具具有較大的前角趾痘,并有非常圓的切削刃慢哈。TITEX PLUS刀具可以通過(guò)較窄的鉆心和較強(qiáng)的倒錐實(shí)現(xiàn)比較低的摩擦。刀具具有特別的槽形輪廓永票,可以很好地排屑卵贱,并可以保證低摩擦切屑流動(dòng)。
ALPHA 22型深孔鉆是專(zhuān)為干加工而研發(fā)的侣集,是貫徹這些設(shè)計(jì)原理的優(yōu)秀實(shí)例键俱。這種鉆頭可以在不進(jìn)行潤(rùn)滑和冷卻的情況下鉆削深度達(dá)7~8倍直徑的孔。這一點(diǎn)首先是通過(guò)特殊的40°螺旋角UFL輪廓實(shí)現(xiàn)的世分、通過(guò)采用帶有較高鈷含量的微晶粒硬質(zhì)合金编振,可以實(shí)現(xiàn)較大的螺旋角和較大的前角,同時(shí)在使用過(guò)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臭埋。但是踪央,由于它必須采用較大的前角進(jìn)行工作,因此還需要具有較高的韌性瓢阴。
硬質(zhì)合金對(duì)于鉆削畅蹂、鉸削和銑削等加工工藝盹躬,具有眾多的優(yōu)點(diǎn)。普通采用混合硬質(zhì)合金的P類(lèi)硬質(zhì)合金具有最高的耐熱性血沦,但它們不具備滿(mǎn)足所有應(yīng)用要求的高韌性摩赎。因此,在需要特別大前角的應(yīng)用中肥爵,要采用微晶粒硬質(zhì)合金隘唁,它們的耐熱性要稍小一些,但卻具有優(yōu)良的韌性和刀刃強(qiáng)度舶抚。
當(dāng)前正在研發(fā)的刀具由金屬陶瓷和陶瓷組成杏疑。這些切削材料確實(shí)具有優(yōu)良的耐熱性,但它們韌性較低寄硬,只適合少量應(yīng)用場(chǎng)合参枯。除了后者以外,就金屬陶瓷而言响徒,它們還具有較低的材料磨削能力辩溢,因此要將它們應(yīng)用到比較寬的范圍很困難。
HSS(高速鋼)切削材料在耐熱性方面的特性最差丹禀。但是状勤,它們的高韌性是攻絲、粗加工刀具和極細(xì)小鉆頭所必不可少的双泪。如果需要高速鋼材料持搜,可使用由粉末冶金生產(chǎn)的鈷合金鋼和各種類(lèi)型的鋼。
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)的摩擦為刀具隔熱焙矛,保護(hù)刀具不受切屑影響
在普通加工中也確實(shí)需要實(shí)現(xiàn)這些功能葫盼,但是這些功能在不采用冷卻液和潤(rùn)滑液的場(chǎng)合其作用卻要重要得多。用于干加工的刀具一般情況下總是帶有涂層村斟,且在進(jìn)行重磨后始終要重新敷上涂層(例外的情況是-在加工鋁時(shí)贫导,要采用最少油霧潤(rùn)滑)!
TiN涂層已在普通加工中得以充分證明了自己,還可以在干加工中用作一種“通用涂層”蟆盹。建立在對(duì)TiAlN基礎(chǔ)上的涂層具有更好的耐熱性及更高的隔熱性孩灯。最近研發(fā)的TiNAl?FUTURA涂層可以克服它們傳統(tǒng)上的缺點(diǎn)-較高的脆性和較高的摩擦。這種涂層僅僅只有摩擦力要比普通TiN涂層稍微高日缨。因此TiN涂層最好用于干攻絲(對(duì)鑄鐵絲錐例外)钱反,而TiNAl?FUTURA涂層最好用作鉆頭涂層掖看。
根據(jù)測(cè)量結(jié)果發(fā)現(xiàn)匣距,TiCN涂層耐熱性最差。但是馁捌,實(shí)踐表明帶TiCN涂層的整體硬質(zhì)合金銑刀非常適合干加工梗药。一種新的基于TiAlN的涂層在這方面具有最好的性能傀脑,它就是TiNAl X.TREME。
在對(duì)涂層的滑動(dòng)性能具有非常高要求的加工場(chǎng)合自凛,由已知硬涂層產(chǎn)生的摩擦有時(shí)候會(huì)顯得過(guò)高茅苏。最近開(kāi)發(fā)的基于MoS2和WC/C的軟涂層可以在這方面提供支持。他們充當(dāng)固體潤(rùn)滑劑费抚,一般在硬涂層表面上以第二涂層的方式沉積推兄,最好采用TiNAl?FUTURA。TITEX-PLUS一直在對(duì)干加工技術(shù)進(jìn)行深入的開(kāi)發(fā)斟拘。因此蔚奕,可以針對(duì)這種類(lèi)型的加工提供很寬范圍的刀具。
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