隨著機(jī)床設(shè)備的提升和高壓冷卻（HPC）系統(tǒng)的運(yùn)用槽奕，車削不銹鋼，超級(jí)合金败晴，以及其他難加工材料浓冒，變得更容易栽渴。在許多應(yīng)用中，在泛流冷卻稳懒、低壓冷卻下闲擦，采用先進(jìn)刀具，生產(chǎn)率可提升 20% 或更多场梆，每切削刃壽命可提升一倍墅冷。如果在此基礎(chǔ)上，僅僅提升冷卻壓力至 70-300 bar或油，加工潛能可再獲大幅提升寞忿。事實(shí)上，采用合適的高壓冷卻（HPC）刀具顶岸，將在切削刃壽命及/或生產(chǎn)率方面收獲數(shù)量級(jí)規(guī)模的增長(zhǎng)腔彰。
 
 　　讓我們首先從車削難加工超級(jí)合金，不銹鋼拿酱，鈦合金材料的最新進(jìn)展著手：
 ◎在常規(guī)冷卻前提下侄俐，更新粗車刀片合金牌號(hào)至伊斯卡 IC6015，加工 316L不銹鋼聂帜。不僅每切削刃加工工件數(shù)從4件增加到10件您眉，而且切削效率提升了20%。
 ◎同樣涡趟，采用伊斯卡IW7晶須增強(qiáng)陶瓷刀片林皇，也使得車削硬高溫合金得到改善，特別是在粗加工加工應(yīng)用中呼泪。事實(shí)上妓付，在粗加工及半精加工應(yīng)用中，此類刀片壽命比硬質(zhì)合金刀片高出8倍至10倍宗窗。新陶瓷刀片可承受因切削速度高而產(chǎn)生的高切削熱滚胎，該切削熱可軟化被加工材料，比如軟化鎢鉻鈷合金蛮埋。故而田搏，將其應(yīng)用于無(wú)人值守情況下車削超級(jí)合金，也表現(xiàn)出出色的可靠性歌憨。

切削熱控制着憨，控制切屑

　　鎳基合金，鈷基合金等屬于高粘性务嫡，長(zhǎng)切屑的材料甲抖；然而通過(guò)刀片設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的改變，我們更好地控制了加工中的切削熱和切屑形狀心铃。即便沒(méi)有高壓冷卻（HPC）准谚，加工此類材料的刀片挫剑，也需遵循：鋒利切削刃，光滑表面柱衔，耐熱涂層樊破，高強(qiáng)度卷屑槽。這種組合實(shí)現(xiàn)了快速斷屑秀存，推動(dòng)切屑遠(yuǎn)離刀片及切削區(qū)域捶码；避免因切屑粘結(jié)到切削刃上，使得刀片過(guò)熱或链，或因切屑附著造成的再次切削，影響工件被加工表面質(zhì)量舀美。
 請(qǐng)記住嚎衡，切屑硬度比母材高得多，也比母材更脆玉桅，因此也加倍提高了再次切削的破壞性漓荞。如果進(jìn)行高壓冷卻(HPC)加工，冷卻液（沸點(diǎn)350o C）仍呈現(xiàn)液相掷锻，從而保持了其潤(rùn)滑性拟卢，冷卻能力和切屑沖刷能力。此外蔑来，高壓冷卻（HPC）條件下的射流流量足以在切削區(qū)域形成“液壓楔”绞甥，大大減少了摩擦，減少了因摩擦帶來(lái)的眾多后果澈虱。

新刀具用武之地
 　　現(xiàn)在讓我們來(lái)看看采用新的刀具帖豫，是如何使得減少車削難加工材料的困難。
 　　◎伊斯卡IC 6015刀片表牲，設(shè)計(jì)了M –型高強(qiáng)度卷屑槽镜伪，采用束魔技術(shù)（SUMOTEC）進(jìn)行CVD涂層。在穩(wěn)定的切削條件下想幻，IC6015刀片在對(duì) M10-20材料進(jìn)行精加工/連續(xù)切削的加工表現(xiàn)中粱栖，刀片的抗剝落性，抗崩刃性得到改善脏毯。全系刀片采用了帶后涂層處理的束魔涂層技術(shù)闹究，該技術(shù)由伊斯卡首創(chuàng)，在實(shí)踐中被證明相比原來(lái)的涂層及應(yīng)用抄沮，刀具性能提高30%跋核。緊接著，伊斯卡將推出的IC6025牌號(hào)叛买，具有與IC6015類似的特性砂代，適合于對(duì) M15-25材料進(jìn)行粗加工或斷續(xù)加工蹋订。（圖1）

 　　◎螺旋刃立裝刀片（HELITURN） 及螺旋刃平裝刀片（ HELITURN LD），大正前角刻伊，螺旋切削刃露戒，大進(jìn)給，雙面捶箱，適合于車削不銹鋼趋肖，鎳基合金，鈦合金相脱。螺旋刃平裝刀片乍询，帶鋒利切削刃，HM或M4MW高強(qiáng)度卷屑槽绅拢，這使得其在加工粘性材料時(shí)椰锹，與其他刀片具有較大優(yōu)勢(shì)。螺旋切削刃使得進(jìn)刀退刀輕快濒聪，幫助減少刀片在此環(huán)節(jié)中的破損啰蹲。大正前角被證明可降低切削功率 10%，這還不涉及對(duì)生產(chǎn)率和切削刃壽命的優(yōu)化砍没。
 　　◎不同于大多數(shù)陶瓷刀片懒竖，伊斯卡IW7晶須陶瓷新牌號(hào)，可用于超級(jí)合金的粗加工鸥司，半精加工舅洋。超硬的氧化鋁基體，保障了其在加工淬硬材料時(shí)表現(xiàn)出高的耐磨性音诫；結(jié)合 SiC晶須惨奕，更增強(qiáng)了陶瓷刀片的抗沖擊韌性。此刀片還可承受因高速加工導(dǎo)致切削區(qū)域產(chǎn)生高的切削熱竭钝，該切削熱甚至可軟化被加工材料梨撞。來(lái)自加工Inconel 718、鎳基耐熱合金等高溫合金材質(zhì)渦輪盤的報(bào)告顯示香罐，相比于其他陶瓷刀片卧波，采用此加強(qiáng)陶瓷刀片使得加工效果得到了實(shí)質(zhì)性的改良 （圖2）。

高壓冷卻
 　　雖然我們都聽說(shuō)過(guò)采用高壓冷卻（HPC）技術(shù)給切削加工帶來(lái)的好處庇茫，恐怕依舊會(huì)回避它港粱，回避新增設(shè)備成本以及因“未曾驗(yàn)證”帶來(lái)的技術(shù)不確定性。那么旦签，讓我們逐條分析：
 　　◎未曾驗(yàn)證查坪？事實(shí)上，該技術(shù)已在航空工業(yè)宁炫，能源工業(yè)以及渦輪加工工業(yè)取得良好的驗(yàn)證偿曙。一方面氮凝，實(shí)踐者的報(bào)告反映，在并未損失切削刃壽命的前提下附直，生產(chǎn)率提升2倍到3倍黎蠢；另一方面，以關(guān)注切削刃壽命為主的報(bào)告反映矢锯，在相同金屬去除率條件下岔歼，切削刃壽命為原來(lái)的7倍。而這些實(shí)驗(yàn)報(bào)告均來(lái)自加工鈦合金及鉻鎳鐵合金渦輪部件的內(nèi)孔跛猛、外圓帘既，鈦合金機(jī)身部件，以及各種不銹鋼部件耿窍。
 　　◎新增設(shè)備成本誊预？對(duì)于最初的幾年，是實(shí)情较搔，但不是現(xiàn)在。在五十年代缔道，對(duì)工廠而言屈淫，主軸轉(zhuǎn)速不高，冷卻泵功率不足享甸，這些客觀條件限制了高壓冷卻的發(fā)展截碴。但如今，高轉(zhuǎn)速主軸及高壓冷卻泵蛉威，已成為眾多的機(jī)床制造商可提供的常規(guī)可選配置日丹。除了加工不銹鋼和超級(jí)合金的領(lǐng)域，高速加工正在眾多加工運(yùn)用中蚯嫌，迅速普及起來(lái)哲虾。
 
 “高壓冷卻 - 就緒”刀具
 　　當(dāng)今，“高壓冷卻 - 就緒”專屬刀具已經(jīng)越來(lái)越被廣泛接受择示。在刀具供應(yīng)商為客戶訂制特殊幾何形狀和物理特性的非標(biāo)產(chǎn)品束凑，為難加工材料進(jìn)行高壓冷卻生產(chǎn)時(shí)；標(biāo)準(zhǔn)的專屬高壓冷卻刀具栅盲，例如伊斯卡的JETHP系列汪诉，也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了同樣的功能 --- 冷卻液流經(jīng)貫穿刀具的冷卻通道，從噴嘴密集噴射出似激光束的射流谈秫，直達(dá)切削區(qū)域及第二剪切區(qū)扒寄。這是非常嚴(yán)苛的。在此私免，冷卻液實(shí)現(xiàn)冷卻木冈、潤(rùn)滑半摔，形成“液壓楔”，最終體現(xiàn)于對(duì)切屑的可控性上晶睦，破碎切屑至均勻的短小屑碱框、C-型屑。而冷卻液由冷卻泵抵達(dá)切削區(qū)域的過(guò)程中爱茫，對(duì)刀具及刀片册灾，也起到了冷卻作用。真正的高壓冷卻刀具的冷卻液壓力范圍：70-300 bar慰沸。
 
 　　要獲得最佳切削性能必須采用高壓冷卻刀具拷拗；而帶冷卻通道的標(biāo)準(zhǔn)刀具，不足以勝任此任務(wù)磷像。差異主要體現(xiàn)在以下兩點(diǎn)：(1) 冷卻射流從噴嘴噴出后涩霞，是如何精準(zhǔn)地定位射流噴射點(diǎn)的；(2) 噴嘴直徑邦匆，該尺寸決定了對(duì)噴射點(diǎn)產(chǎn)生正確的冷卻液壓力睦绍。打個(gè)比方，高壓冷卻與常規(guī)冷卻的區(qū)別涉波，就如同采用電動(dòng)噴槍與使用花園水管噴水的差距英上。（圖3）

由經(jīng)驗(yàn)獲得的好處
 　　有經(jīng)驗(yàn)的高壓冷卻刀具供應(yīng)商，對(duì)該領(lǐng)域有足夠深入的研究啤覆，并能為新進(jìn)入者苍日，提出相關(guān)建議。以下窗声，就是為新手上路而給出的一些建議：
 　　◎采用硬質(zhì)合金刀具相恃。陶瓷刀片和CBN刀片在高壓冷卻加工中，性能提升并不十分顯著笨觅。
 　　◎冷卻液需流經(jīng)刀具拦耐。不要用傳統(tǒng)冷卻形式，試圖實(shí)現(xiàn)高壓冷卻射流屋摇。這只會(huì)帶來(lái)麻煩揩魂，并可能傷及操作人員；出離了高壓冷卻加工的初衷炮温，未獲得高壓冷卻所帶來(lái)的益處火脉。
 　　◎如果你需要更大的冷卻液壓力（當(dāng)冷卻液汽化，蒸發(fā)茸汇，導(dǎo)致沖刷切屑的冷卻流量不足）品糯，請(qǐng)加大冷卻液流量，而不是增大冷卻液壓力。這是經(jīng)濟(jì)有效的措施蛔交。
 　　◎如何估量冷卻流量需求末昂？經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)是  0.5 gpm/馬力。也就是說(shuō)镐访，在高壓冷卻加工中二蚓，切削功率為10 馬力，所需冷卻液流量為 5 加侖/分鐘限榆。
 
 　　如果你在車削此類被加工材料時(shí)停就，遇到困難，可以打開思路笆唧，尋求幫助颈癌。你的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，或許岸裙，已經(jīng)找到了更好的解答猖败，答案中，包含著當(dāng)今的高壓冷卻技術(shù)（HPC）降允。伊斯卡針對(duì)難加工材料加工恩闻，提出了眾多解決方案，可大幅提升你的生產(chǎn)率剧董。聯(lián)系伊斯卡的專家判呕，找到解決問(wèn)題的關(guān)鍵所在，讓他們?yōu)槟愕奶貏e需求尋找到正確的加工策略送滞。

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