在車間車削具有高強度高韌性的高溫合金零件快檀，如果僅只是勞動力的輸出螺煞，那還算得上是一件很好的工作，如果刀具再能較長時間的不需要進行更換等玷秋，那就更叫操作者欣喜冒窍。

　　Slabe機械公司(位于俄亥俄州的Willoughby)是一個多年來就以專門從事某些合金，如：Inconels弄企、Waspalloys超燃，以及其它高韌性金屬等難加工材料零件加工而箸名的公司。其主要原因是他們已經(jīng)熟練地掌握了最讓操作者頭疼的難加工材料的車削技巧拘领，使用由他們選擇或改進的刀具意乓，可在加工中提高使用壽命，同時提高切削速度约素、節(jié)省加工時間届良。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計表明，最近以來圣猎，他們僅在車削加工的費用方面士葫，每年節(jié)約出7萬多美元，極大地提高了該公司在激烈國際市場的競爭力送悔。

　　公司現(xiàn)有100多個雇員和350臺機床慢显，產(chǎn)品的加工與裝配都通過ISO 9001：2000和AS 9100認證。主要產(chǎn)品是面向航空航天用渦輪發(fā)動機欠啤、液壓伺服閥和其它醫(yī)療器械等精密加工市場荚藻。

　　找出最佳解決方案

　　“各金屬加工車間，為實現(xiàn)高速切削称桶，努力尋找耐用度高的切削刀具硬碳，這已經(jīng)是一種普遍現(xiàn)象。然而來自Slabe機械公司的經(jīng)驗表明枚甫，事實并非如此祈前，普遍的規(guī)律卻不適用于對高溫合金的加工，”Ingersoll刀具公司 Jeff Hogya先生(以前也是Slabe公司的雇員)說胎拥，“當你在為車削高強度高韌性材料選購刀具時誓享，千萬不要讓許多廠商說的能延長多少使用壽命的刀具搞得眼花繚亂，而忘記刀具的最大成本是用以提高切削速度角术，提高材料切除率的甩腻。因為提高材料切除率遠比較長的刀具壽命使你獲得更大的經(jīng)濟效益⌒鲋ィ”

　　以前昭仲，Hogya先生作為一名Slabe公司的刀具工程師，曾被授權(quán)完成一項有關(guān)市場策劃方面的課題，即為公司現(xiàn)場生產(chǎn)的100種高溫合金零件的高效率生產(chǎn)枚冗，制訂出最佳的解決方案缓溅。在長達8個月的時間內(nèi)，他調(diào)研了幾乎所有可供使用刀具的使用情況赁温。然后進行嚴格挑選坛怪，并將選擇好的刀具，用來對承接零件中生產(chǎn)數(shù)量最大的五種零件車削的全過程股囊，進行了深入細致切削試驗研究袜匿，最后圓滿完成任務。

　　經(jīng)過大量切削試驗研究表明稚疹，切削中使用由Ingresoll 刀具公司(在伊斯諾斯州的Rockford市)生產(chǎn)的 TaeguTurn新型刀具居灯，經(jīng)對其各項要求指標的測試都數(shù)最好。其中内狗，可比規(guī)定的基準刀具提高50%到最高達6倍的使用壽命怪嫌。“在評估程序中柳沙，規(guī)定的售后服務一項岩灭，Ingresoll 刀具公司也是最出色的÷咐穑”Hogya先生說撰蕴，“其它幾家刀具提供廠商，有的只發(fā)貸給我們涛闺，有的放下貸就走人鳖灰，而只有Ingresoll 刀具公司專門派出一名工程師協(xié)助我們的試驗研究，幫了不少的忙肿车。

　　試驗結(jié)果

　　以下是Hogya先生等人對五種零件進行切削試驗研究的結(jié)果：選擇175 sfpm的切削速度和0.008 ipr的進給速度厌哈。使刀具的使用壽命從原來只能加工2個增加到 12個零件掘顾。后來將切削速度提高到185 sfpm到讽，進給速度提高到0.009 ipr，則刀具的使用壽命為能加工10個零件累踱，比原來提高5倍保媒。生產(chǎn)效率提高12%。

　　加工由Inconel 718 材料制成的制動手柄惫借。零件長2.180英寸辟昏，選擇165 sfpm 的切削速度和0.007 ipr的進給速度。使刀具的使用壽命從原來只能加工7個增加到 27個零件堰洛。后將切削速度提高到175 sfpm获列，進給速度提高到0.008 ipr，則刀具的使用壽命為能加工25個零件蛔垢。生產(chǎn)效率提高13%击孩。

　　加工由Waspalloy材料制成的大徑螺栓迫悠。零件長1.560英寸，刀具使用壽命巩梢，在兩種情況下得到提高创泄。粗加工時，選擇155 sfpm 的切削速度和0.0065 ipr的進給速度括蝠。使刀具的使用壽命從15個提高到能加工24個零件鞠抑。精加工時，選擇165 sfpm 的切削速度和0.003 ipr的進給速度忌警。使刀具的使用壽命從15個提高到能加工50個零件搁拙。在這種情況中，切削速度不能再提高慨蓝，因為它是在雙主軸車床上加工感混，加工時間取決于兩個主軸的配合使用情況。

　　加工由Inconel 718制成的渦輪機零件缩髓。零件長3.280英寸憨箍，粗加工選擇165 sfpm 的切削速度和0.008 ipr的進給速度。切削深度選擇0.060英寸学释。使刀具的使用壽命從6個提高到能加工10個零件遇娜。精加工時，開始選擇165 sfpm 的切削速度和0.002 ipr的進給速度粱思。后來改為選擇180 sfpm 的切削速度和0.003 ipr的進給速度区呕，切削深度0.008英寸。使生產(chǎn)效率提高60%.最大的生產(chǎn)效率提高槐芹，主要來源于加工時間和刀具交換次數(shù)的減少海拾。  加工由Inconel 718制成的銷釘。零件長0.625英寸填阅，在Marubeni Citizen M32 瑞士車床上進行濕式切削眉脖。每個切削刃從加工10個零件到能加工45個零件。這種機床的獲利是很重要的茶壹。因為每次換刀需化去5分鐘時間头趴。  隨著新型刀具在更多高溫合金零件車削中廣泛使用，能平均增加刀具使用壽命的2 倍∨剌铮現(xiàn)在Slabe公司已有100多種不同的難加工材料的零件在進行加工东抹，每年能節(jié)約加工費用7萬多美元。

　　較廣應用換來更大節(jié)約

　　經(jīng)評估計算沃测，Slabe公司對以上五種零件進行的改進加工缭黔，每年可為公司節(jié)省3.3萬美元的加工費用。

　　這是一個數(shù)學問題，在節(jié)省的3.3萬美元加工費用中馏谨，只有約1萬美元是刀具本身消耗的費用董瞻。 大部分的節(jié)約是來自切削速度的提高，因而使切除率田巴、生產(chǎn)效率提高帶來好的經(jīng)濟效益钠糊。

　　在以上切削試驗中作出重大貢獻的是TaeguTurn 5030刀片，它是一個具有六個切削刃的雙面三角形刀片壹哺。它主要從以下三個方面使其提高了刀具的使用壽命：

　　刀片由亞微細晶粒的硬質(zhì)合金材料制成抄伍，在高硬度基礎上大大提高了刀具韌性。

　　為使刀具在切削中降低切削力管宵，和能進行最大限度的自由切削 截珍，將刀具設計成正前角幾何形狀。

　　將刀具表面涂覆了一層可比TiN涂覆層更能提高刀具耐用度和潤滑性能的TiAlN涂層宇涵。

　　以往刀具的失效原因惰疯，主要由于加工高溫合金，容易使刀具產(chǎn)生嚴重的后刀面磨損和月牙洼磨損突仆。一般判斷刀具磨損標準是通過檢查后刀面磨損量蔫横、月牙洼深度和加工中零件的尺寸變化∧驴眩“加工象高溫合金一樣昂貴材料的零件時刊濒，盡量地早換刀比晚換刀好∪柚＃”公司工具工程師Larry Blankenship說埃的。

　　繼續(xù)改進

　　正當Slabe公司正全神貫注地進行切削試驗時，Ingersoll刀具公司銷售人員又一次出現(xiàn)糟糊， Hogya先生就又欣然接受了他們提供的多種產(chǎn)品愕匪。因為他曾被Ingersoll刀具公司新開發(fā)刀具的高切削性能所震撼，被他們熱誠的售后服務態(tài)度所感動讳臣。因為他在來Slabe公司之前就是一個刀具銷售代表涮较。

　　致使Hogya先生向Slabe公司呼吁，應立即實施更大范圍的改進計劃胡岔，才能得到更大的發(fā)展法希。公司采納了他的建議枷餐，對公司現(xiàn)有加工能力靶瘸，給以更進一步改進。現(xiàn)在越來越多的零件加工毛肋，使用了TaeguTurn刀具怨咪，改變了過去的主要看重刀具使用壽命的舊觀念，改進成自始至終保證在高切削速度條件下切削的實際行動。

　　最終目的不能變

　　高溫合金盡管由于強度高韌性好而難以加工诗眨，但它在經(jīng)濟關(guān)系上唉匾，與車削鋼件或鋁合金零件加工完全相同，公司介紹匠楚。改進刀具的最終目的是使每班加工零件數(shù)量得以增加巍膘。而延長刀具的使用壽命只作為獲得最終目的基礎。

　　了解更多

　　隨著硬度合金刀具材料和刀具表面涂覆新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)芋簿，促使高溫合金車削技術(shù)得以迅猛發(fā)展修鲤，其發(fā)展速度，比人們想象的要快得多扎瞧，Ingersoll車削刀具產(chǎn)品市場經(jīng)理Ed Woksa說乓记。其主要原因是，第一草颤，專門為切削Inconels合金锌筝、Waspalloys合金和鈦合金等難加工材料的車削加工，設計了散熱性好和能極大地降低切削力的刀具幾何形狀捏表。多年前法铝，人們在開始車削難加工材料時，將刀具磨得很鋒利镊迟，其用意是想在切削中增加刀具的剪切作用而減小擠壓作用泄肆，但由于剛性差，容易引起切削刃破裂董容。第二鹤协，新設計了能提高使用壽命，并能進行高速加工的刀具衍震。

　　“這些難加工材料的切削味滞，與切削普通鋼件相比，需要消耗更多的能量钮呀，在包括刀頭在內(nèi)的切削區(qū)產(chǎn)生很高的切削溫度剑鞍，”Woksa先生解釋說，“所以需要使用能降低切削溫度和耐高溫的刀具爽醋∫鲜穑”

　　據(jù)介紹，使用以上先進刀具和選擇合理的切削參數(shù)車削高溫合金蚂四，可比使用普通刀具提高50-80 %的切削速度和5-6倍以上地提高刀具使用壽命(這些指標比競爭對手高出20%)光戈。

　　其中的一個最典型的例子，是使用由Ingersoll公司開發(fā)的遂赠，經(jīng)精密磨削的TaeguTurn TT5030刀片久妆，在進行車削高溫合金車削時晌杰，所表現(xiàn)出的以下三個主要特點：  晶粒的亞微細組織。刀具選用亞微細晶粒的硬質(zhì)合金刀片筷弦，具有高的硬度和好的韌性肋演，所以能承受高溫合金車削中產(chǎn)生的很高切削溫度，和很大切削力作用下產(chǎn)生的零件變形友移。還具有較高的防止刀具變脆的橫向斷裂強度状萤。

　　周邊磨削刀片。對雙面三角形TT5030刀片的周邊和外形進行磨削洽灿，能使刀具產(chǎn)生出金相組織最均勻蚕顷、表面粗糙度好和鋒利的切削刃。使刀具能在很大的剪切力作用下進行切削 满盔，較好地減小使切削力增大和切削溫度升高的摩擦力峰辣。經(jīng)周邊磨削的切削刃，可保留一個僅有0.0005 英寸寬的刃帶嗡吸，為普通只經(jīng)壓制的刀片切削刃刃帶寬度的三分之一到五分之一拓坠，所以能產(chǎn)生出較為理想的表面粗糙度，這一點對于最多選用高溫合金材料制造的航空航天和醫(yī)學工業(yè)用零件是相當重要的哩拒。

　　表面涂覆TiAlN赎遗。經(jīng)過PVD涂覆工藝，能在刀具表面涂覆一層很薄的TiAlN涂覆層曾谁，所以特別適用于對鋒利切削刃的涂覆峰孝。這一特點對于高溫合金的加工尤其重要。

　　它能使用鋒利的切削刃切削莱衩，同時提高刀具使用壽命爵嗅。其原因是采取PVD涂覆工藝，能給刀具切削刃表面提供一個可防止以往高溫合金切削中最容易產(chǎn)生裂紋的壓應力笨蚁，而沒有減少刀具韌性睹晒。這是因為它沒有以往CVD涂覆工藝要求那么高的涂覆時需要的高溫，所以它能提供一個密度高括细、金相組織均勻的涂覆表面伪很，極好地延長了刀具的使用壽命。

　　還有一個原來使用 CVD涂覆刀具的用戶,現(xiàn)在使用TT5030刀片奋单，加工鈦合金零件锉试，使用戶從160提高到350 sfpm的切削速度，從0.008 ipm到0.010 ipm地增加進給速度览濒。切削深度為0.150英寸呆盖，在濕式切削中，提高3倍以上的刀具使用壽命匾七。使加工周期由原來的5周減少到2周絮短。

　　另一個早期用戶也使用TT5030刀片，選擇200 sfpm的切削速度污涤、0.010 ipm進給速度和0.200英寸的切削深度饶饿。加工由 Inconel 625材料制成的飛機的燃氣缸零件，使刀具使用壽命提高了2.5倍狰娱。所以許多公司都企圖將 TT5030刀片湘涉，用于在較高切削速度下，加工自已的包括難加工材料在內(nèi)的產(chǎn)品零件劈耽。

　　“我們在加工高溫合金若棒，尤其是在加工各種不同的高溫合金，最容易犯的一個重要錯誤是企圖使用加工一般材料的刀具和方法加工不同的高溫合金零件拆楣〉乃簦”Woksa先生說。 當你為車間加工高溫合金選擇刀具時浅仑，應該在許多刀具中求瞎，選擇亞微細晶粒組織的硬質(zhì)合金刀具，并作好經(jīng)過手工研磨修銳刀刃的準備工作屿扮，使其能在高溫睦作、大切削力條件下切削，而且不產(chǎn)生切削刃崩裂叹放。并應在刀具表面 PVD涂覆一層TiAlN饰恕，以提高刀具使用壽命。

　　“最后井仰，當你已經(jīng)使刀具的使用壽命得到提高時埋嵌，請一定只把它作為一種手段和將它及時地轉(zhuǎn)變到提高切削速度上去，”Woksa先生說俱恶，“其真正的收獲應最終落實在每班下來莉恼，產(chǎn)品箱里加工好的零件數(shù)量，而不只是刀具每個切削刃能加工零件的數(shù)量速那±”

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡分享端仰，并不代表本站贊同其觀點和對其真實性負責捶惜，也不構(gòu)成任何其他建議。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布荔烧、編輯整理上傳吱七，對此類作品本站僅提供交流平臺，不為其版權(quán)負責社殉。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻陷龟、圖片眨涯、文字如涉及作品版權(quán)問題，請第一時間告知逻事，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認版權(quán)并按國家標準支付稿酬或立即刪除內(nèi)容凑溜，以保證您的權(quán)益！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn畜溺。