淺談高速切削技術(shù)在數(shù)控車床中的作用

1、淺談高速切削技術(shù)在數(shù)控車床中的作用論文導(dǎo)讀：高速切削技術(shù)的關(guān)鍵是高速切削刀具。高速切削技術(shù)，淺談高速切削技術(shù)在數(shù)控車床中的作用。關(guān)鍵詞：高速切削技術(shù)，數(shù)控車床高速切削技術(shù)是近十年來迅速崛起的一項先進(jìn)制造技術(shù)。由于高速切削技術(shù)具有切削效率高、加工質(zhì)量高、能直接加工淬硬鋼件和良好的經(jīng)濟(jì)性,使航空、模具、汽車、輕工和信息等行業(yè)的生產(chǎn)效率與制造質(zhì)量顯著提高,并引起加工工藝及裝備相應(yīng)的更新?lián)Q代。因此如同數(shù)控技術(shù)一樣,高速切削和高速加工已成為21世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)一場影響深遠(yuǎn)的技術(shù)革命。目前,適應(yīng)HSC要求的高速加工中心和其他高速數(shù)控機(jī)床在發(fā)達(dá)國家已呈普及趨勢,我國近來也在加快發(fā)一、高速切削技術(shù)高速切削加工的

2、特點是高效、高精度和低成本。在當(dāng)今社會已經(jīng)成為機(jī)械制造領(lǐng)域的新秀和主要加工手段。高速切削技術(shù)特征主要表現(xiàn)在如下方面：與傳統(tǒng)加工相比， 高速切削提高了切削速度， 工件與前刀面的摩擦增大， 切屑和刀具接觸面溫度急劇升高， 很容易達(dá)到工件材料的熔點， 使得工件變軟甚至液化， 大大減小了對切削刀具的阻力， 使得切削變得中國金屬加工在線版權(quán)所有輕快。由于加工產(chǎn)生熱量的70% 80%都集中在切屑上， 而高速切屑的去除速度很快， 熱量很難傳導(dǎo)到工件上，從而提高了加工精度和質(zhì)量、提高了生產(chǎn)效率。因此，高速切削加工是一種在不增加設(shè)備數(shù)量的同時，大幅度提高加工效率的一種高科技。論文發(fā)表，高速切削技術(shù)。論文發(fā)表，高

3、速切削技術(shù)。二、高速切削刀具高速切削技術(shù)的關(guān)鍵是高速切削刀具，高速切削刀具是實現(xiàn)高速加工技術(shù)的關(guān)鍵。高速切削的切削速度很快,加工線速度主要受刀具限制,在目前機(jī)床所能達(dá)到的高速范圍內(nèi),速度越高,刀具的磨損越快。因此,高速切削對刀具材料提出了更高的要求,除了具備普通刀具材料的一些基本性能之外,還應(yīng)突出表現(xiàn)在高速切削刀具具備更高的耐熱性、抗熱沖擊性、良好的高溫力學(xué)性能及更高的可靠性。高速切削技術(shù)的發(fā)展在很大程度上得益于超硬刀具材料的出現(xiàn)及發(fā)展。目前常用的高速切削的刀具材料包括鈦基硬質(zhì)合金、涂層刀、陶瓷、聚晶立方氮化硼、具及金剛石等。（ 1） 硬質(zhì)合金刀具 硬質(zhì)合金刀具有極高的抗壓強(qiáng)度，其材料性能全面

4、提高鈦基硬質(zhì)合金刀具的硬度，硬度、強(qiáng)度、韌性和抗崩刃性都能得到明顯提高， 抗月牙洼磨損和抗粘結(jié)能力也明顯增強(qiáng)。 同時硬質(zhì)合金的性能在不斷改進(jìn)， 應(yīng)用面不斷擴(kuò)大。首先，是開發(fā)了細(xì)顆粒、超細(xì)顆粒硬質(zhì)合金材料， 強(qiáng)度和韌性顯著提高， 用它制造金屬加工在線版權(quán)所有的整體硬質(zhì)合金刀具。其次， 開發(fā)和使用硬質(zhì)合金加壓燒結(jié)等新工藝提高了硬質(zhì)合金的內(nèi)在質(zhì)量。在作為化學(xué)涂層硬質(zhì)合金刀片牌號的基體材料時， 開發(fā)了具有良好抗塑性變形能力和韌性表層的梯度硬質(zhì)合金， 提高了涂層硬質(zhì)合金刀片的切削性能和應(yīng)用范圍。涂層成為提高刀具性能的關(guān)鍵技術(shù)刀具的涂層技術(shù)在現(xiàn)代切削加工和刀具的發(fā)展中起著十分重要的作用。采用涂層技術(shù)可使切

5、削刀具獲得非常優(yōu)良的綜合力學(xué)性能， 不僅有效地提高刀具的使用壽命， 還能大幅中國金屬加工在線版權(quán)所有度地提高切削加工效率， 因此涂層刀具成為高速切削技術(shù)中發(fā)展速度最快的刀具。（ 2） 涂層刀具 刀具的涂層技術(shù)是提高刀具性能的關(guān)鍵技術(shù)，在現(xiàn)代切削加工和刀具的發(fā)展中起著十分重要的作用。采用涂層技術(shù)不僅有效地提高刀具的使用壽命， 還能大幅度的提高切削加工效率， 因此涂層刀具成為高速切削技術(shù)中發(fā)展速度最快的刀具， 在刀具中的比例已超過50% .涂層刀具的工藝主要應(yīng)用在鉆頭、鉸刀、絲錐、滾刀、插刀和硬質(zhì)合金刀片等。（ 3）超硬刀具 超硬刀具材料陶瓷的使用將明顯增加陶瓷刀具有氧化鋁基Al2O3 和氮化硅基

6、Si3N4 兩大類， 有很高的硬度和耐磨性， 耐熱性高達(dá)1200以上， 化學(xué)穩(wěn)定性好， 與金屬的親和力小， 可提高切削速度3 5 倍， 可以加工65HRC 的高硬度材料。然而陶瓷的抗沖擊韌性差， 所以對高速切削時的平穩(wěn)性要求較高， 即要求被加工材料材質(zhì)均勻， 對刀具接近工件的方向、角度和速度都有很嚴(yán)格的要求。陶瓷和金屬陶瓷刀具材料在鋼材、鑄鐵的精加工、半精加工中代替硬質(zhì)合金， 提高了加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量。論文發(fā)表，高速切削技術(shù)。（4）聚晶立方氮化硼刀具聚晶立方氮化硼是由軟的六方氮化硼在高溫高壓下加入催化劑轉(zhuǎn)化而成， 化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)于金剛石， 硬度高達(dá)8000 9000HV,耐磨性好， 耐熱性高達(dá)1

7、400， 與鐵元素的化學(xué)惰性較大， 適宜于加工硬度較高的材料， 將成為高速切削黑色金屬、難加工材料以及進(jìn)行干切削、硬切削的主要刀具材料。（5）金剛石刀具 用于生產(chǎn)切削的金剛石絕大多數(shù)是人造金剛石。人造金剛石分為三種： 聚晶金剛石 、化學(xué)氣相沉積金剛石 和高溫人工合成的單晶金剛石。聚晶金剛石和單晶金剛石是高效精密加工有色金屬、陶瓷、玻璃、石墨等非金屬材料最佳的刀具。三、高速切削刀具的具體應(yīng)用高速切削的研究歷史，可以追塑到20世紀(jì)30年代有德國cal salomon博士首次提出的有關(guān)高速切削概念。50年代后期開始，高速切削的試驗又進(jìn)入各種試驗研究，高速切削的機(jī)理開始被科學(xué)家們所認(rèn)識。在高速切削的條

8、件下切屑會由帶狀切屑轉(zhuǎn)變?yōu)閱卧行?，切屑與前刀面的摩擦將不再是切削力和切削熱的主要來源之一；同樣由于切削速度的提高，后刀面處工件材料的彈性變形也將由于變形速度逐漸跟不上切削速度而減少，后刀面的摩擦也因此而減少，從而對降低切削力和切削熱產(chǎn)生有利的影響。因此在高速切削時，主要的切削熱將由切屑導(dǎo)出，而工件和刀具的溫升都非常小，高速切削也被成為“冷態(tài)切削”。研究證明高速切削需要一種理想的刀具。理想的刀具材料應(yīng)具有較高的硬度和耐磨性,與工件有較小的化學(xué)親和力,高的熱傳導(dǎo)系數(shù),良好的機(jī)械性能和熱穩(wěn)定性能。硬質(zhì)合金刀具具有良好的抗拉強(qiáng)度和斷裂韌性,但由于較低的硬度和較差的高溫穩(wěn)定性,使其在高速硬切削中的應(yīng)用

9、受到一定限制。論文發(fā)表，高速切削技術(shù)。但細(xì)晶粒和超細(xì)晶粒的硬質(zhì)合金由于晶粒細(xì)化后,硬質(zhì)相尺寸變小,粘結(jié)相更均勻地分布在硬質(zhì)相的周圍,提高了硬質(zhì)合金的硬度與耐磨性,在硬切削中獲得較廣泛應(yīng)用。陶瓷刀具和立方氮化硼刀具是在高速硬車削和端面銑削中最常用的刀具。它們所具有的高硬度和良好的高溫穩(wěn)定性,使其能夠承受在硬切削過程中高的機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力負(fù)荷。論文發(fā)表，高速切削技術(shù)。為保證工件較高的尺寸精度和形狀精度,高的熱傳導(dǎo)率和低的熱膨脹系數(shù)也應(yīng)是刀具材料所應(yīng)具有的重要性質(zhì)。因此,具有優(yōu)良綜合性能的立方氮化硼刀具是最適合用于高速硬切削的刀具。聚晶金剛石刀具的硬度雖然超過立方氮化硼刀具,但即使在低溫下,其對黑色金屬中鐵的親和力也很強(qiáng),易引起化學(xué)反應(yīng),因此不能用于鋼的硬切削。四、結(jié)束語高速切削加工技術(shù)是先進(jìn)的制造技術(shù)，有廣闊的應(yīng)用前景。用高速切削加工代替EDM(或大部分代替)是加快模具開發(fā)速度，實現(xiàn)工藝換代的重大舉措。論文發(fā)表，高速切削技術(shù)。推廣應(yīng)用高速切削加工