應(yīng)對P25鋼件車削的挑戰(zhàn) 提高加工效率
【編者按】在ISOP25應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的鋼件車削是全世界機(jī)械加工車間最主要的工序冰沙。擁有最佳的工藝是在競爭激烈的全球化市場中占據(jù)一席之地的先決條件接竣,而生產(chǎn)工程師們也在不斷地尋找鞏固競爭優(yōu)勢的方法噪蒲。
評估要求
作為一道工序,鋼件車削需要處理和平衡許多因素。其中包括最大化產(chǎn)出蓄揭、刀具壽命的延長以及更可預(yù)測性署弯、有限監(jiān)督/無人值守生產(chǎn)時的高可靠性、高表面質(zhì)量以及對廣泛且多樣化的P25材料范圍的適應(yīng)能力儿捧。尤其重要的是切削刃的狀況–如果切削刃破損荚坞,就會使刀具快速崩刃,由此導(dǎo)致零件不合格和降低加工安全性菲盾。
首先颓影,應(yīng)該指出,當(dāng)提到切削刀具解決方案時懒鉴,ISOP25鋼件并非是簡單的材料分類诡挂。零件、工藝临谱、特性和加工工況在這一車削分類中區(qū)別很大璃俗,其中可以包含非圓零件、接近最終形狀鑄件或鍛件的粗加工到精加工工序悉默。此外城豁,材料可能是非合金或高合金材料,能夠提供應(yīng)用范圍兩端截然不同的硬度值抄课。
由于有許多可變因素會對切削刀具的刀片性能造成影響唱星,因此尋求單一材質(zhì)以適應(yīng)P25范圍廣泛的需求就是一項(xiàng)吃力不討好的任務(wù)。事實(shí)上跟磨,任何敢如此斷言的材質(zhì)都有許多先決條件局硝。例如,抗斷裂性至關(guān)重要策睛,這樣就要求切削刃能夠提供抗塑性變形(由存在于P25切削區(qū)中的極端溫度引起)所需的硬度应胎。此外,刀片涂層必須能夠防止后刀面磨損闪割、月牙洼磨損和積屑瘤。更為關(guān)鍵的是免砖,該涂層也必須粘附于基體上粪业。如果涂層粘不住,就會使基體暴露在外纸赦,進(jìn)而導(dǎo)致刀片快速失效牵巾。
通常,任何刀片的最佳磨損類型是可控的后刀面磨損醇电,因?yàn)檫@樣可保證切削刃的使用壽命可預(yù)測赂牍。理想的材質(zhì)應(yīng)能夠限制不必要類型磨損的產(chǎn)生–而且在某些工序中,應(yīng)能完全杜絕其產(chǎn)生。
切削刃益處
在現(xiàn)今快節(jié)奏的鋼件車削舞臺上相速,可轉(zhuǎn)位刀片的刀具壽命取決于是否擁有完整的切削刃碟渺,足以高效地切削金屬并生成滿意的粗糙度。其成功的秘訣是限制連續(xù)且可控的磨損突诬,并消除斷續(xù)且不可控的磨損苫拍。這就是刀片材質(zhì)制造商為真正解決切削刃過早斷裂這一問題而樂此不疲之原因所在。要實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo)旺隙,就需要消除各種類型的磨損绒极。
因此,首先應(yīng)控制后刀面磨損蔬捷,其實(shí)質(zhì)是切削刃下的后刀面上所形成的磨料性磨損垄提。后刀面磨損是刀具材料在金屬切削過程中所發(fā)生的自然侵蝕作用,如果允許以可控的模式發(fā)展周拐,那么此磨損尚可接受铡俐。在某些有記錄的案例中,后刀面磨損狀況保持平衡甚至有利于整個切削過程速妖。但是高蜂,如果后刀面磨損出現(xiàn)得太快,那么就需要調(diào)整切削過程的加工參數(shù)或材質(zhì)索王。
月牙洼磨損是另一種常見的可控磨損丢华,在鋼件車削時受到熱和壓力的影響而引起的。過度磨損會引起刀片槽型改變对番,進(jìn)而導(dǎo)致切削工藝很不理想码署。在一段時間后,就會使切削刃變?nèi)趺慷校蔀槌晒庸ば枰朔囊粋€主要風(fēng)險朝财。
可控的磨損模式
后刀面磨損和月牙洼磨損都是鋼件車削時極普通而自然的磨損,切削時如果只經(jīng)歷這些磨損形式燃圾,并且磨損可控龟栗,那么就是令人滿意的加工工藝,至少能獲得足夠高的切削速度和更長的刀具壽命弧泊。
當(dāng)然焰醇,完全的可預(yù)測性是一種理想情況,在現(xiàn)實(shí)加工中實(shí)現(xiàn)很不容易近们,特別是當(dāng)市場越來越趨向于監(jiān)督有限或根本沒有監(jiān)督的加工條件腿扒。這意味著許多潛在的危險,因?yàn)榉沁B續(xù)的磨損類型更難以控制术瓮。在理想的世界中康聂,在使用推薦的切削參數(shù)進(jìn)行加工時,用于P25鋼件車削的切削刀具刀片材質(zhì)將能夠抵御所有非連續(xù)類型的磨損,由此使真正自動化的無人值守金屬切削工序成為可能恬汁。
斷續(xù)磨損的一個很好的例子是塑性變形伶椿,此時切削刃會凹陷。這種磨損類型是由于材質(zhì)承受的溫度過高而導(dǎo)致的蕊连。首先悬垃,整個切削刃上可能會出現(xiàn)幾道細(xì)微的熱裂紋,或者涂層從切削刃上剝落甘苍,留下暴露在外的基體尝蠕。此類磨損會導(dǎo)致刀具快速崩刃,這種狀況真正不可控载庭,也不可接受看彼。
折中
通常,問題關(guān)鍵在于獲得“折中”-在連續(xù)與非連續(xù)的磨損比率之間達(dá)到平衡囚聚,以便在應(yīng)用更高的切削參數(shù)時靖榕,獲得最大的切削刃安全性和更長的刀具壽命。現(xiàn)在這種觀念開始應(yīng)用于更硬的P15與更堅(jiān)韌的P35材料分類的重疊區(qū)域乃倔。此外翎襟,在鋼件車削應(yīng)用中,也應(yīng)考慮到其他對加工結(jié)果有決定性影響的刀具因素镊僚,例如刀片微觀和宏觀槽型寿针、刀尖半徑以及刀片尺寸和形狀。這些因素與刀片材質(zhì)的組合將決定成功與否镰钦,因?yàn)閹缀跛械牟僮鞴ざ寄軌虺浞掷酶咝阅艿腜25材質(zhì)径卜。
放眼未來
事實(shí)上,ISOP25鋼件車削是最難切削的應(yīng)用領(lǐng)域之一箫驻。這就是工程師們僅通過一種材質(zhì)不斷尋找可以幫助他們提供更高基準(zhǔn)性能的解決方案的原因所在芽茄。除了提高切削速度外,這種材質(zhì)理論上也應(yīng)有助于提高工藝安全性和刀具壽命绍挤。如此一來章神,正確的刀片會對提高生產(chǎn)效率有幫助,相應(yīng)的籽榕,生產(chǎn)效率得以提升則使這種刀片更具有競爭優(yōu)勢颤枪。
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