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刀具的選擇
日期:2010年06月07 來源:沈陽第一機床廠 關鍵字:普通車床
刀具的選擇
普通車床加工過程中,刀具的選擇是保證加工質量和提高生產率的重要環(huán)節(jié),合理選擇數控刀具.需綜合考慮機床的自動化程度、工序內加工內容、零件材料的切削性能等因素。
1.對數控刀具的要求
在普通車床切削加工過程中,刀具切削性能的好壞,取決于刀具切削部分的材料,它直接影響著刀具壽命、刀具消耗、加工精度、已加工表面的質量和加工效率等。刀具材料是指刀具切削部分的材料。金屬切削時,刀具切削部分直接和工件及切屑相接觸,承受著很大的切削壓力和沖擊,并受到工件及切屑的劇烈摩擦,產生很高的切削溫度,也就是說刀具切削部分是在高溫、高壓及劇烈摩擦的惡劣條件下工作的。因此,刀具材料應具備以下基本性能。
(1)高硬度。刀具材料的硬度必須高于被加工工件材料的硬度,否則在高溫高壓下,就不能保持刀具鋒利的幾何形狀,這是刀具材料應具備的最基本的性能。高速鋼的硬度HBC:為63~70.硬質合金的硬度HRA為89—93。
(2)足夠的強度和韌性。刀具切削部分的材料在切削時要承受很大的切削力和沖擊力。例如,車削45號鋼時,當背吃刀量a。,4ram.進給量為,=o 5mm/r時,刀片要承受約4000N的切削力。因此,刀具材料必須有足夠的強度和韌性。一般用刀具材料的抗彎強度一。(單位為Pa=N/m2)表示它的強度大小,用沖擊韌度a。(單位為J/m2)表示其韌性的大小,它反映刀具材料抗脆性斷裂和抗崩刃的能力。
(3)高的耐磨性和耐熱性。刀具材料的耐磨性是指抵抗磨損的能力。一般來說,刀具材料硬度越高,耐磨性也越好。刀具材料的耐磨性還和金相組織有關,金相組織中的碳化物越多,顆粒越細,分布越均勻,其耐磨性也就越高。
刀具材料的耐磨性和耐熱性也有著密切的關系。耐熱性通常用它在高溫下保持較高硬度的性能來衡量,即高溫硬度,或叫“紅硬性”。高溫硬度越高,表示耐熱性越好,刀具材料在高溫時抗塑變的能力和耐磨損的能力也就越強。耐熱性差的刀具材料,由于高溫下的硬度顯著下降而會很快磨損乃至發(fā)生塑性變形.喪失其切削能力。
(4)良好的導熱性。刀具材料的導熱性用熱導率[單位為w/(m•k)]來表示。熱導率大,表示導熱性好,切削時產生的熱量就容易傳導出去,從而降低切削部分的溫度,減輕刀具磨損。導熱性好的刀具材料,其耐熱沖擊和抗熱龜裂的性能也都很好,這種性能對采用脆性刀具材料進行斷續(xù)切削,特別是在加工導熱性能差的工件時顯得非常重要。
(5)良好的工藝性。為了便于制造,要求刀具材料有較好的可加工性,包括鍛壓、焊接、切削加工、熱處理和可磨性等。
(6)較好的經濟性。經濟性是評價新型刀具材料的重要指標之一,也是正確選用刀具材料、降低產品成本的主要依據之一。刀具材料的選用應結合我國資源狀況,以降低刀具的制造成本。
(7)抗黏接性和化學穩(wěn)定性。刀具的抗黏接性是指工件與刀具材料分子間在高溫高壓作用下,抵抗互相吸附而產生黏接的能力。刀具的化學穩(wěn)定性指刀具材料在高溫下,不易與周圍介質發(fā)生化學反應的能力。刀具材料應具備較高的抗黏接性和化學穩(wěn)定性。
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