理论教育 如何选择1.8.1的刀具材料?

如何选择1.8.1的刀具材料?

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:换句话说,不存在一种万能刀具材料可适于所有工件材料的加工。当选用硬质合金刀具材料时,应选用强度大、耐热冲击的牌号。常用的刀具材料以高速钢和硬质合金为主。因此,钨钴类硬质合金是目前最适宜加工铸铁的刀具材料之一。在高速铣削时,最佳的刀具材料是K10和K20硬质合金。8)塑料铣削时,切削力较小,但刀具温度高,由于所加填料不同,对刀具磨损的影响也不同。

如何选择1.8.1的刀具材料?

刀具材料与工件材料之间有一个适配性问题,即一种刀具材料加工某种工件材料时性能良好,但加工另一种工件材料时却不理想。换句话说,不存在一种万能刀具材料可适于所有工件材料的加工。实践证明,正确选择刀具,对于提高加工效率、延长刀具寿命、提高加工质量和降低加工成本都会起到非常重要的作用。

1)高锰钢热导率小、冲击韧度高、加工硬化严重。铣削这种材料时,应优选强度和韧性好的硬质合金刀具材料或陶瓷刀具材料,如M20(YW2)硬质合金,767、813等新牌号硬质合金等。对非涂层硬质合金,宜采用TaC、NbC的细颗粒、超细颗粒刀具材料。若选用高速铣刀铣削,最好采用含钴高速钢和粉末冶金高速钢制造的铣刀,以取得较好的铣削效果。

2)高强度钢在铣削加工中,由于其切削力大、切削温度高、刀具容易磨损,故要求铣刀材料应具有高的热硬性、耐磨性和抗冲击性能。常用的铣刀材料有高速钢和硬质合金。对于强度≤1277MPa的高强度钢,通常选用高温强度高的高钒高钴高速钢。为减小崩刃,可选用碳化物细小均匀的钼系高速钢,如W2Mo9Cr4VCo8、W6Mo5Cr4V2Al、W10Mo4Cr4V3Al、W9Mo3Cr4V3Co10等。当选用硬质合金刀具材料时,应选用强度大、耐热冲击的牌号。

3)不锈钢切削加工时,有加工硬化严重、切削力大、切削温度高、刀具容易磨损的特点,铣刀材料应选用具有较高硬度、强度和韧性,以及热硬性和耐磨性好的材料,同时应具有较好的抗氧化性和抗黏性。采用高速钢铣刀铣削不锈钢,宜采用高性能高速钢,特别是含钴高速钢和含铝超硬高速钢,如W6MoCr4V2、W6MoCr4V2Al、W12Cr4V5Co5、W12Mo9Cr4Co8、W10Mo4Cr4V3Al等。用硬质合金铣削不锈钢时,宜选用抗热振性能、抗冲击性能和抗黏性能好的硬质合金刀具材料,如YG6X、YA6、YW1、YW2或通用硬质合金YT798、YG813等牌号。

4)切削高温合金时,其切削力大、加工硬化严重、切削温度高、刀具磨损剧烈,因此所选用的刀具材料必须具有高的高温硬度(热硬性好)、高耐磨性、足够的强度与韧性、好的导热性等。对于高速钢,在600℃时硬度不应低于54HRC;对于硬质合金,在800℃时硬度不应低于58HRC。常用的刀具材料以高速钢和硬质合金为主。在特殊情况下,可以采用粉末冶金高速钢、立方氮化硼(CNB)复合刀片等。低钴超硬高速钢、无钴含铝超硬高速钢、高碳高钒高速钢和粉末冶金高速钢等都具有良好的切削性能。铣削高温合金材料时,通常选用高性能的高钒(V)高速钢。

5)切削铸铁时,刀具切削刃处的温度最高且有很高的压应力,再加上切削过程中被切削金属频繁的无规则断裂使切削过程不太平稳,会对切削刃产生很大的冲击,因此要求刀片材料具有很高的强度和冲击韧度。切削刀具用硬质合金可分为钨钴类和钨钴+立方碳化物两大类。钨钴类硬质合金主要是由碳化钨硬质相+钴粘结相组成,立方碳化物是指由钨、钛、钽、铌等组成的复合式碳化物(W,Ti,Ta,Nb)C。钨钴类硬质合金具有较好的导热性能,有利于切削热从刃区扩散,从而降低刃区温度。因此,钨钴类硬质合金是目前最适宜加工铸铁的刀具材料之一。(www.daowen.com)

6)对于铝及合金的铣削刀具材料,使用一般的高速钢或硬质合金材料即可;但对于常用材料为轧制铝合金和铸铝合金,高速铣削(vc=4500m/min)时高速钢刀具寿命较短,只有几十米,主要是因为它的热硬性太差。人造金刚石和立方氮化硼因易崩刃,切削效果也不太好。K01硬质合金的抗弯强度较低,也易崩刃。在高速铣削时,最佳的刀具材料是K10和K20硬质合金。

7)纯铜的韧性、塑性大,切削时热变形大。要求刀具锋利、切削轻快、排屑顺畅,并尽量降低切削温度。YG类硬质合金刀具的磨加工性较好,可以磨出锋利的刃口,适合于加工纯铜等有色金属。切削纯铜的刀具材料可选用W18Cr4V高速钢和YG3、YG6、YG8等硬质合金刀具,切削速度一般为120~170m/min。

8)塑料铣削时,切削力较小,但刀具温度高,由于所加填料不同,对刀具磨损的影响也不同。常用的刀具材料为高速钢(如W18Cr4V)和硬质合金(如YG6、YG8等)。铣削压层塑料时,可采用高速钢或镶齿硬质铣刀;但铣玻璃钢时,由于磨损剧烈,刀具寿命短,应采用硬质合金铣刀。目前,国外已广泛利用金刚石铣刀铣削热固性塑料,如玻璃布层压塑料等。由于金刚石铣刀的摩擦系数小、导热系数大,它的切削条件比铣削金属好,铣削力仅为加工金属的10%~20%。

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