铰削加工赢得新的应用领域

众所周知,不锈钢是以VA、Inox、Nirosta、Chromargan这样的技术术语出现的。在德国工业标准DINEN10088中,这些不锈钢已是标准化了的。不锈钢根据其适合某种应用情况的成分约可分为120种。

所有这些材料是以其较好的化学稳定性而出名。因此,不锈钢一方面由于它合乎卫生标准的品质而应用于食品和制药工业,另一方面,由于它的抗腐蚀性能,还在化工和交通工具中得到应用。

奥氏体不锈钢品种难于切削

根据合金元素的成分可分为铁素体、马氏体和奥氏体不锈钢,其中最后一组包含最常用的钢种。典型的代表是这一范围中的标准钢材1.4301(X5CrNi18-10)和典型的V4A钢1.4571(X6CrNiMoTi17-12-2)。

这一组奥氏体不锈钢被看作是最难切削的。这种钢比较坚韧,导热性较差,较高的强度而导致冷作硬化。由于添加了钛合金元素(例如材料编号为1.4571的不锈钢)在同碳结合时会产生特别加速刀具磨损的钛化碳。

由于材料的这种性能,在切削时,对刀具在刀具材料、几何角度和表面质量等方面提出多方面的要求。同时,刀具的基体应具有较高的强度和较好的韧性,刀具的切削刃应能进行软切削。另外,刀刃的切削楔应该大一些,以便能足够承受切削力。此外,还应能从切削刀刃上顺畅地排除切屑,以便能使过程可靠地加工材料。

因此,通常采用正的大前角涂层硬质合金刀具,在铣削时可以获得很好的加工成果。断续切削可产生很短的切屑,切削刀刃也只是承受较小的负载,而通过涂层又可以显著地进行隔热和防止磨损。

特别困难的是孔的精加工

对于孔加工,加工的形成涉及到许多因素。在这里,当刀具具有韧性的刀体、较大的排屑空间、右螺旋的排屑槽和涂层的情况下,在加工大多数有限深度的孔时,可以采用标定的切削用量,能获得可接受的成果。

在孔的精加工时,则是另一回事。对于精加工,孔应达到较高的表面质量,在μm范围的直径精度以及较严格范围内的圆度和圆柱度,并且还要确保可以接受的刀具耐用度,以便可估算出每个孔的加工费用。

图1较好的表面质量对于孔的精加工是绝对必要的。采用以前的刀具加工出表面质量较差的孔(左),采用新的铰刀,加工出表面质量较好的孔(右)

特别是对于多刃铰刀(这种铰刀的特色是在选择较合适的切削用量时操作相当简单),当用于这种较难切削材料的加工时,常常会受到限制。通常,加工的结果是表面质量较差(图1),孔径尺寸位于公差范围的下限,在刀具寿命期内加工的零件数量较少,并且排屑也有问题。

因此,作为加工精密孔专家的AugustBeck公司(公司驻地:Winterlingen)针对这种特殊的问题将开发一种能胜任这种加工的刀具作为目标,以拓宽这种刀具的加工范围,并包括转变用户的生产工艺。在考虑材料的特殊性能情况下,刀具的设计应满足下列要求:

◆减小刀具和孔之间的摩擦

◆在刀具具有较高稳定性的同时,刀具还应具有有利于切削的刀刃角度

◆避免切屑堵塞,从加工孔中能顺利排出切屑

切削刀刃部分和校准部分之间的相互影响

要是人们仔细地观察多刃铰刀时,就会发现在多刃铰刀上这些要求的实施会受到很大的限制。铰刀的功能元件(即切削刀刃部分和校准部分)同时相交在每一个刀刃上,这两部分之间相互发生影响,紧随着切削刀刃的刀尖切入孔开始,此时在孔中对刀具起导向作用的圆柱形棱带与孔壁发生接触。这种接触区越大,那么刀刃刀尖的磨损就越大,并且导致刀具在孔中受到挤压。由于刀具的偏移,最终致使加工孔的尺寸小于刀具直径。如果工具材料的弹性越好,那么这种效果越强烈。而材料中的硬材料颗粒还会添加磨粒磨损,更加速了使加工孔径变小的过程。在刀具使用不长的时间之后,这种过程完全可使孔径减小1/100mm左右。

在切屑流、有利切削和稳定性方面的妥协

AugustBeck公司的开发人员在这方面进行了恰当的安排,并取得下例成果:

图2特别在很难断屑的情况下,采用多刃铰刀进行加工,排屑往往就成问题,切屑在刀体上成了一团乱线

声明：本网站所收集的部分公开资料来源于互联网，转载的目的在于传递更多信息及用于网络分享，并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责，也不构成任何其他建议。本站部分作品是由网友自主投稿和发布、编辑整理上传，对此类作品本站仅提供交流平台，不为其版权负责。如果您发现网站上所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题，请第一时间告知，我们将根据您提供的证明材料确认版权并按国家标准支付稿酬或立即删除内容，以保证您的权益！联系电话：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。