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刀具材料選擇 機械加工中常用的刀具材料有很多種。由于重型切削的特點（切削深度大，余量不均，表面有硬化層）,，刀具在粗加工階段的磨損形式主要是磨粒磨損。由于切削溫度高,，盡管切削速度處于積屑瘤發(fā)生區(qū),，但高溫可以使切屑與前刀面的接觸部位處于液態(tài),，減小了摩擦力，抑制了積屑瘤的生成,，所以刀具材料的選擇應(yīng)要求耐磨損,、抗沖擊，刀具涂層后硬度可達80HRC,，具有高的抗氧化性能和抗粘結(jié)性能,，因而有較高的耐磨性和抗月牙洼磨損能力。硬質(zhì)合金涂層具有較低的摩擦系數(shù),，可降低切削時的切削力及切削溫度,，可以大大提高刀具耐用度（涂層硬質(zhì)合金刀片的耐用度至少可提高1倍）等優(yōu)點，但由于涂層刀片的鋒利性,、韌性,、抗剝落和抗崩刃性能均不及未涂層刀片，故不適用高硬度材料和重載切削的粗加工,。只有硬質(zhì)合金刀具適合于重型切削的粗加工,。硬質(zhì)合金分為鎢鈷類（YG）、鎢鈷鈦類（YT）和碳化鎢類（YW）,。加工鋼料時,，由于金屬塑性變形大，摩擦劇烈,，切削溫度高,，YG類硬質(zhì)合金雖然強度和韌性較好，但高溫硬度和高溫韌性較差,，因此在重型切削中很少應(yīng)用,。與之相比，YT類硬質(zhì)合金刀具適于加工鋼料,，由于YT類合金具有較高的硬度和耐磨性,，尤其是具有高的耐熱性，抗粘結(jié)擴散能力和抗氧化能力也很好,，在加工鋼料時刀具磨損較小,，刀具耐用度較高，因此YT類硬質(zhì)合金是重型加工時較常用的刀具材料,。& v4 R4 y1 [' `
6 x* P& s, ~0 J8 {4 v 精加工階段同樣要求刀具耐磨損,，但是精加工階段的磨損形式是以粘蝕磨損為主，這時的切削速度雖然有了很大提高（可達到40m/r）,，但由于工件材質(zhì)等原因,，仍然會產(chǎn)生積屑瘤，當(dāng)積屑瘤增長到一定高度時會從刀具上剝離，將接觸部位的刀具材料帶走一部分,，形成刀具的磨損,。同時，剝離的積屑瘤會扎進工件表面,，形成硬點,，降低加工表面質(zhì)量。因此,，如果精加工時仍然采用普通硬質(zhì)合金刀具,，則刀具磨損非常快,，換刀次數(shù)增多,，不僅影響加工效率，也易在工件表面形成接刀痕跡,，影響外觀質(zhì)量,。解決這個問題的辦法就是改變刀具材料。在實際加工中發(fā)現(xiàn)涂層刀具比較適合重型切削的精加工,，刀具的涂層減小了切屑與刀面間的摩擦,，減少了積屑瘤的發(fā)生，降低了刀具的磨損,，延長了刀具的壽命,。實際加工中，我們采用瓦爾特公司的涂層硬質(zhì)合金刀片,，在加工45Cr4NiMoV支撐輥時,，刀具耐用度提高了一倍；但使用陶瓷刀具未達到預(yù)期效果,，當(dāng)切削速度達到100m/min時，刀片的磨損顯著加快,，這是因為陶瓷刀具與金屬材料之間由于親和作用加劇了刀具的磨損,。高速鋼刀具在精加工階段得到了廣泛的應(yīng)用，由于高速鋼刀具的鋒銳性較好,，經(jīng)常用于精加工階段的光整工序以去除微小余量,，目前來看，其它刀具還無法完全取代高速鋼刀具的作用
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刀具角度的選擇6 B/ L/ f d ?* j. W- Z% i
由于在重型機械粗加工階段刀具的工作環(huán)境比較惡劣,，比如材料鍛造后的氧化皮,、裂紋、鏟坑,、鑄造后的夾雜,、氣孔等缺陷，都易導(dǎo)致刀具的損壞，因此應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)牡毒呓嵌�,。用于重型切削的刀具一般采�?°～－5°前角,，10°～15°后角，采用負(fù)的刃傾角,，以增大工作前角和楔角,，提高刀刃的鋒利性和刀尖的強度。同時,，在主切削刃上開有1mm左右寬的負(fù)倒棱,、R2mm左右的刀尖圓角以提高刀刃的抗沖擊性能。當(dāng)然,，這些角度還要根據(jù)實際加工情況進行調(diào)整,。 ~3 n, s* c; J% l; Y* E5 s
5 b9 b5 z! k- }# T \9 \精加工階段以保證產(chǎn)品精度為主要目標(biāo)。刀具的鋒利對切除微小的余量極為重要,。這時選用的刀具角度一般為：前角10°,，后角15°，刃傾角10°,；當(dāng)用平刃刀片精光時,，前角達25°～30°，后角15°,，刃傾角20°,，屬斜角切削。刀刃在刃磨后,，應(yīng)該用金剛石砂條或細目油石條進行研磨,，去除微小毛刺及微裂，增強刀刃的鋒銳性和強度,，并用刀尺進行透光檢查,，保證刀刃的平直度。
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# y0 M v3 _( T7 D8 J 刀具的安裝, u4 |# z% T- I+ y& }( l- h( A
機械加工中刀具的安裝方式對于加工很重要,。通常以正夾為主,，但計算結(jié)果表明，反夾的剛度更好,，即反安裝車刀的剛度優(yōu)于正安裝車刀的剛度,。此外，反向加工時,，機床受力方向是剛度最大的方向,，而刀具受力方向是剛度較小的方向，因此可以減小加工中的振動,。另一方面,，由于實際加工中機床都是按正夾設(shè)計的刀臺,，所以除非采用特殊設(shè)計的刀體，否則刀具安裝后將高于中心,，造成刀具的工作后角減小,，加據(jù)后刀面磨損
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! W) }0 ^$ K( m& ] N1 N重型切削同普通切削相比，其實際加工同理論計算均有很大的區(qū)別,。目前,，重型切削的很多工藝及刀具資料都是以普通機械加工為依據(jù)，并不完全適用于重型機械加工,，因此需要進一步專門深入研究4 }! }6 a4 _ Z. ^, X
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發(fā)表于 2017-9-18 15:56:53
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