几种用于硬质材料高速加工的新型刀具
刀具在硬质材料高速加工中发挥着极其重要的作用,刀具制造商、机床制造商和用户共同努力,作了大量的试验研究工作,开发出了许多适用于硬质材料高速加工的新产品。
美国的NIST开发出了一种新型刀具材料,其主要特点是与工件中的钛元素几乎不起化学反应。技术的关键在于刀具表面涂覆了包括铝。镁和硼化物在内的多层复合涂层,大大提高了刀具的切削性能,延长了刀具使用寿命。NIST下一步的研究计划将集中在刀具与切屑间的热量快速传导等技术问题方面。
SGS具公司开发出用于高速加工模具的新型刀具系列。其主要特点是,在设计时使刀具材料、几何形状和涂层材料等方面形成最佳组合,以提高刀具的切削性能和加工范围。其中的Power-Carb是一种直径为φ6.4-φ13mm、有六个排屑槽的平头刀具,主要用于加工硬度超过65HRC的模具钢,可干式加工。对于形状复杂的工件加工,公司设计了Turbo-Carb两槽球头整体式硬质合金立铣刀,直径范围为φ0.8-φ19mm,能在很高分辨率的运动控制系统下进行加工,能保证0．012mm的切削深度,这时刀具承受的的切削力不大,类似磨削加工。对于粗加工；SGS公司新开发Carb型刀具,能对从低碳钢到硬度为50HRC左右的材料进行加工,为减少因高速重载加工而产生的刀具振颤与切削振动,刀具排屑槽为不等分齿的螺旋槽结构。
Kennametal公司新开发的陶瓷刀具可在高达l067m/min的切削速度下粗铣镍钻合金材料。对于高强度材料加工,他们建议使用先进的赛龙陶瓷刀具加工。赛龙陶瓷刀具是以Si3N4为硬质相,A12O3为耐磨相,并添加少量的Y2O3助烧结剂经烧结而成。它的抗弯强度和断裂韧性较高,故抗热振性好、耐冲击能力强,还具有很高的红硬性,所以是干式切削的最好选择。
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