隨著刀具材料發(fā)展,以硬態(tài)切削代替磨削成為新加工途徑。提高刀具切削性能和提高刀具耐用度有效途徑——與強化刀具磨損的熱電流效應作斗爭,即采取切斷熱電流回路。
以車帶磨可提高加工柔性,突破了砂輪磨削的限制,通過改變切削刃及走刀方式可以加工出幾何形狀各異的工件,硬態(tài)切削無須加冷卻液,解決了環(huán)保問題。切削效率高,設備投資費用小,降低了加工成本。產(chǎn)生的切削熱較少,加工表面不易引起燒傷和微小裂紋,易于保持工件表面性能的完整性,并且硬態(tài)切削較磨削更能節(jié)省能源。
由美國Makino公司推薦的“紅月牙”(RedCrescent)干切工藝,既可以充分發(fā)揮刀具的切削性能,與濕切相比又能大大提高生產(chǎn)率。其機理是由于切削速度很高,產(chǎn)生的熱量聚集于刀具前部,使切削區(qū)附近材料達到紅熱狀態(tài),屈服強度下降,進而達到提高切削效率的效果。采用紅月牙干切削工藝的前提條件是在較高切削溫度下,被切材料強度有明顯下降,變得易切削,而刀具材料的強度在同樣狀態(tài)下要有較好的紅硬性及熱穩(wěn)定性,還要有較好的耐磨性和抗粘結(jié)性。
適用于干切工藝的刀具材料有陶瓷、金屬陶瓷、涂層硬質(zhì)合金及PCBN刀具材料等等,但就紅硬性和熱穩(wěn)定性來說,PCBN材料是最適合干切工藝的刀具材料,且由于PCBN刀具材料具有上述優(yōu)點,更適于高速條件下的干式切削加工,用PCBN刀具切削灰口鑄鐵干切削和濕切削兩種情況下的對比可以看出:PCBN在高速干切情況下,比濕切削具有更高的刀具壽命。
高的硬度及耐磨性,能在高切削速度下長時間地加工出高精度零件(尺寸分散性小),大大減少換刀次數(shù)和刀具磨損補償停機所花費的時間。因此,很適合于數(shù)控機床及自動化程度較高的加工設備,并且能使設備的高效能得到充分發(fā)揮。
在難加工材料應用方面,PCBN刀具也顯示了其卓越的性能,如表面噴焊(涂)材料的加工,用其它材料刀具加工,刀具壽命極低,也無法采用磨削方法加工,而PCBN是惟一適合的刀具材料;又如,在石油電站設備中使用的高合金耐磨鑄鐵,采用PCBN刀具較硬質(zhì)合金刀具提高切削效率4倍以上,單件刀具成本下降為原來的1/5。另外在硬質(zhì)合金等燒結(jié)材料的切削加工方面,PCBN刀具也顯示了很好的切削性能。
今年經(jīng)濟形勢環(huán)境嚴峻,對數(shù)控刀具行業(yè)多少有點影響,但好在企業(yè)需求依舊穩(wěn)定。不過越來越多的企業(yè)對數(shù)控刀具的精度提出了更嚴格要求??蛻暨x購刀具,除了看重是否能夠完成加工質(zhì)量外,更看重如何降低工件成本并實現(xiàn)更高的產(chǎn)品利潤。刀具企業(yè)的服務意識要從刀具本身轉(zhuǎn)向工件的整個價值鏈,以盡量降低客戶的生產(chǎn)成本為主。對于客戶來說,選購數(shù)控刀具時首先關(guān)心的是品質(zhì),然后是價格,所以數(shù)控刀具行業(yè)要在通用性、穩(wěn)定性以及精度方面做得更好。
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