超硬刀具解决方案在硬车削加工中的应用分析


发布时间:

2021-11-12

涂层的切削性能明显优于TiN涂层,加工刀具的寿命显示出PVD涂层有很多优点,但Al2O3和金刚石等部分涂层倾向于采用CVD涂层技术,Al2O3是一种耐热抗氧化的涂层,可以隔离刀具的具体形状和切削产生的热量。 通过超硬刀具解决方案还可以综合各种涂层的优点,达到较好的切削效果,满足切削加工的需要,那么,下面一起了解下超硬刀具解决方案在硬车削加工中的应用分析吧!

  涂层的切削性能明显优于TiN涂层,加工刀具的寿命显示出PVD涂层有很多优点,但Al2O3和金刚石等部分涂层倾向于采用CVD涂层技术,Al2O3是一种耐热抗氧化的涂层,可以隔离刀具的具体形状和切削产生的热量。 通过超硬刀具解决方案还可以综合各种涂层的优点,达到较好的切削效果,满足切削加工的需要,那么,下面一起了解下超硬刀具解决方案在硬车削加工中的应用分析吧!

  比如说。 TiN具有低摩擦特性,涂层硬质合金刀具与硬质合金刀具相比,在强度、硬度、耐磨性方面均有大幅提高。 能降低涂层组织磨损,TiCN能降低后刀面磨损,TiC涂层硬度高,Al2O3涂层具有优良的隔热效果等。 近年来,一些厂家应用改进涂层材料等方法,大大提高了涂层刀具的性能。 例如,美国、日本部分厂家采用瑞士AlTiN涂层材料和新涂层专利技术生产的涂层刀片,车削硬度为HRC45~55的工件可以用低成本的涂层硬质合金进行高速车削。 硬度高达HV4500~4900,刀片寿命是一般涂层刀片的4倍,成本只有30%,附着力也很好。 陶瓷材料陶瓷刀具材料随着其组成结构和冲压技术的不断改进,特别是纳米技术的发展,使陶瓷刀具的强化成为可能,可以以498.56m/min的速度切削硬度为HRC47~58的模具钢。 车削温度达到1500~1600C时硬度不降低,不氧化,在不久的将来,陶瓷将在高速钢、硬质合金之后引起切削加工的第三次革命。

  陶瓷刀具具有高硬度( HRA91~95 )、高强度(弯曲强度750~1000MPa )、耐磨性好、化学稳定性好、耐粘结性良好、摩擦系数低、价格低廉等优点。 不仅如此,切削速度可达硬质合金的2~5倍。 特别适用于高硬度材料加工、精加工及高速加工,可切削达到HRC65的各种淬火钢和硬化铸铁等。 陶瓷刀具具有较高的高温硬度,在1200C时可达到HRA80。 普通切削时,陶瓷刀具的耐久性极高,常用的有氧化铝基陶瓷、氮化硅基陶瓷、金属陶瓷、晶须增强陶瓷。超硬刀具解决方案

  CBN含量高的复合聚立方氮化硼( PCBN )刀具硬度高、耐磨性好、抗压强度高、抗冲击性能好,CBN刀具中CBN颗粒含量低,采用陶瓷作为粘结剂,虽然其硬度低,但弥补了前者材料热稳定性差、化学惰性低的特点,但其缺点是热稳定性差和化学惰性低,适用于耐热合金、铸铁、铁系烧结金属的切削加工。 应用于淬火钢切削加工。因此,应进行成本效益和加工质量分析,决定选择哪一种。 图3显示了Al2O3、Si3N4和CBN刀具加工灰铸铁后刀面磨损情况,PCBN刀具材料的切削性能优于Al2O3和Si3N4。 陶瓷和PCBN刀具切削淬火钢的残馀应力在切削灰铸铁和淬火钢时可以选用陶瓷刀具或CBN刀具,但淬火钢干式切削时,Al2O3陶瓷成本低于PCBN材料。 进给量较小时,适合使用陶瓷刀具。 PBN刀具适合切削硬度比HRC60高的工件,陶瓷刀具有很好的热化学稳定性,但不及PCBN刀具的韧性和硬度。 切削硬度在HRC60以下,特别适用于自动加工和高精度加工的场合。超硬刀具解决方案

  除此之外,在相同后刀面磨损的情况下,PCBN刀具切削后工件表面残余应力也比陶瓷刀具相对稳定。 由此,通过切削区域产生的热使刀尖区域的金属局部软化,可以有效地降低PCBN刀具的磨损。 使用PCBN刀具的干式切削淬火钢,应遵循以下原则: 选择机床刚性允许的切削深度。 此外,还应考虑小切削深度下PCBN刀具导热性差,切削区热扩散不及时,剪切区也能产生明显的金属软化效应,降低切削刃磨损。