機械刀具在車削和銑削加工中的應用
在車削鋼件材料加工時,對于淬硬鋼的加工,超硬材料刀具能夠在很大程度上實現(xiàn)以車代磨的加工效果。在切削加工過程中,由于其切削深度要遠遠高于磨削,極大程度上提高了以車代磨的工作效率,從而降低了加工制造的成本。需要注意的是,在進行高硬度機械部件加工時,要采取低速或中低速的切削方式,防止超硬材料刀具偏離切割軌道。
在車削鑄鐵件時,對于發(fā)動機缸蓋的排氣閥座,衢州合金刀具,可以選擇銅、鉬高鉻合金鑄鐵,這種材料的加工一般有車削和銑削2 種工藝。用PCBN 材料所制的刀具加工灰鑄鐵剎車盤時,其切削速度一般在700~2000m/min 適宜。
用PCD 材料制成的刀具銑削鋁合金時, 其速度可達到300~4000m/min;用PCBN 制成的刀具銑削灰鑄鐵時,硬質(zhì)合金刀具報價,其速度一般在1000~2000m/min 范圍內(nèi)。目前, 我國加工鋁合金缸蓋的PCD 面銑刀切削速度已達到了4021m/min, 其進給速度為5670mm/min,這種效率是我國20 世紀90 年代初期引進外國設備的2 倍。精加工灰鑄鐵缸體的CBN 面銑刀銑削速度也達到了2000m/min,其效率是硬質(zhì)合金面銑刀的10 倍之多。在玻璃深加工中,銑削玻璃的PCD 螺旋內(nèi)排液面銑刀應用為廣泛。
金剛石刀具的性能特點
① 極高的硬度和耐磨性:天然金剛石是自然界已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的硬的物質(zhì)。金剛石具有極高的耐磨性,加工高硬度材料時,金剛石刀具的壽命為硬質(zhì)合金刀具的lO~100倍,甚至高達幾百倍。
② 具有很低的摩擦系數(shù):金剛石與一些有色金屬之間的摩擦系數(shù)比其他刀具都低,摩擦系數(shù)低,加工時變形小,可減小切削力。
③ 切削刃非常鋒利:金剛石刀具的切削刃可以磨得非常鋒利,天然單晶金剛石刀具可高達0.002~0.008μm,能進行超薄切削和超精密加工。
④ 具有很高的導熱性能:金剛石的導熱系數(shù)及熱擴散率高,切削熱容易散出,刀具切削部分溫度低。
⑤ 具有較低的熱膨脹系數(shù):金剛石的熱膨脹系數(shù)比硬質(zhì)合金小幾倍,由切削熱引起的刀具尺寸的變化很小,這對尺寸精度要求很高的精密和超精密加工來說尤為重要。
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