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刀具发展的高速加工阶段:提高耐用度是重点
2017-09-11 17:26:37

     随着刀具材料发展,以硬态切削代替磨削成为新加工途径。提高刀具切削性能和提高刀具耐用度有效途径——与强化刀具磨损的热电流效应作斗争,即采取切断热电流回路。
    以车带磨可提高加工柔性,突破了砂轮磨削的限制,通过改变切削刃及走刀方式可以加工出几何形状各异的工件,硬态切削无须加冷却液,解决了环保问题。切削效率高,设备投资费用小,降低了加工成本。产生的切削热较少,加工表面不易引起烧伤和微小裂纹,易于保持工件表面性能的完整性,并且硬态切削较磨削更能节省能源。
由美国Makino公司推荐的“红月牙”(RedCrescent)干切工艺,既可以充分发挥刀具的切削性能,与湿切相比又能大大提高生产率。其机理是由于切削速度很高,产生的热量聚集于刀具前部,使切削区附近材料达到红热状态,屈服强度下降,进而达到提高切削效率的效果。采用红月牙干切削工艺的前提条件是在较高切削温度下,被切材料强度有明显下降,变得易切削,而刀具材料的强度在同样状态下要有较好的红硬性及热稳定性,还要有较好的耐磨性和抗粘结性。
适用于干切工艺的刀具材料有陶瓷、金属陶瓷、涂层硬质合金及PCBN刀具材料等等,但就红硬性和热稳定性来说,PCBN材料是最适合干切工艺的刀具材料,且由于PCBN刀具材料具有上述优点,更适于高速条件下的干式切削加工,用PCBN刀具切削灰口铸铁干切削和湿切削两种情况下的对比可以看出:PCBN在高速干切情况下,比湿切削具有更高的刀具寿命。
    高的硬度及耐磨性,能在高切削速度下长时间地加工出高精度零件(尺寸分散性小),大大减少换刀次数和刀具磨损补偿停机所花费的时间。因此,很适合于数控机床及自动化程度较高的加工设备,并且能使设备的高效能得到充分发挥。
在难加工材料应用方面,PCBN刀具也显示了其卓越的性能,如表面喷焊(涂)材料的加工,用其它材料刀具加工,刀具寿命极低,也无法采用磨削方法加工,而PCBN是惟一适合的刀具材料;又如,在石油电站设备中使用的高合金耐磨铸铁,采用PCBN刀具较硬质合金刀具提高切削效率4倍以上,单件刀具成本下降为原来的1/5。另外在硬质合金等烧结材料的切削加工方面,PCBN刀具也显示了很好的切削性能。
    今年经济形势环境严峻,对数控刀具行业多少有点影响,但好在企业需求依旧稳定。不过越来越多的企业对数控刀具的精度提出了更严格要求。客户选购刀具,除了看重是否能够完成加工质量外,更看重如何降低工件成本并实现更高的产品利润。刀具企业的服务意识要从刀具本身转向工件的整个价值链,以尽量降低客户的生产成本为主。对于客户来说,选购数控刀具时首先关心的是品质,然后是价格,所以数控刀具行业要在通用性、稳定性以及精度方面做得更好。

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