硬質(zhì)合金圓刀材料的現(xiàn)狀與發(fā)展 材料、結(jié)構(gòu)和幾何形狀是決定刀具切削性能的三要素,其中刀具材料的性能起著關(guān)鍵性作用。國際生產(chǎn)工程學(xué)會(CIRP)在一項研究報告中指出:“由于刀具材料的改進(jìn),允許的切削速度每隔10年幾乎提高一倍”。刀具材料已從20世紀(jì)初的高速鋼、硬質(zhì)合金發(fā)展到現(xiàn)在的陶瓷、超硬材料等,耐熱溫度已由500——600℃提高到1200℃以上,允許切削速度已超過1000m/min,使切削加工生產(chǎn)率在不到100年時間內(nèi)提高了100多倍。因此可以說,刀具材料的發(fā)展歷程實(shí)際上反映了切削加工技術(shù)的發(fā)展史。 常規(guī)刀具材料的基本性能 1)高速鋼 1898年由美國機(jī)械工程師泰勒(F.W.Taylor)和冶金工程師懷特(M.White)發(fā)明的高速鋼至今仍是一種常用刀具材料。高速鋼是一種加入了較多W、Mo、Cr、V等合金元素的高合金工具鋼,其含碳量為0.7%——1.05%。高速鋼具有較高耐熱性,其切削溫度可達(dá)600℃,與碳素工具鋼及合金工具鋼相比,其切削速度可成倍提高。高速鋼具有良好的韌性和成形性,可用于制造幾乎所有品種的刀具,如絲錐、麻花鉆、齒輪刀具、拉刀、小直徑銑刀等。但是,高速鋼也存在耐磨性、耐熱性較差等缺陷,已難以滿足現(xiàn)代切削加工對刀具材料越來越高的要求;此外,高速鋼材料中的一些主要元素(如鎢)的儲藏資源在世界范圍內(nèi)日漸枯竭,據(jù)估計其儲量只夠再開采使用40——60年,因此高速鋼材料面臨嚴(yán)峻的發(fā)展危機(jī)。 2)陶瓷 與硬質(zhì)合金相比,陶瓷材料具有更高的硬度、紅硬性和耐磨性。因此,加工鋼材時,具的耐用度為硬質(zhì)合金圓刀的10——20倍,其紅硬性比硬質(zhì)合金高2——6倍,且化學(xué)穩(wěn)定性、化能力等均優(yōu)于硬質(zhì)合金。陶瓷材料的缺點(diǎn)是脆性大、橫向斷裂強(qiáng)度低、承受沖擊載荷能力差,這也是近幾十年來人們不斷對其進(jìn)行改進(jìn)的重點(diǎn)。
怎樣延具使用壽命? 1、適當(dāng)控制切削力和切削速度 適當(dāng)控制刀具的切削力和切削速度,同樣是降低加工區(qū)域溫度、延長切削液使用壽命的有效的手段之一。在加工難加工材料的時候,一般都采用經(jīng)過精磨的刀具刃口,切削深度和切削寬度均不宜過大。選擇切削線速度時,要根據(jù)不同的材料類型、零件結(jié)構(gòu)和加工設(shè)備等因素來進(jìn)行考慮。一般情況下,如果加工材料為鎳基合金,線速度應(yīng)控制 在每分鐘20到50米;加工材料為鈦合金,線速度應(yīng)控制在每分鐘30到110米;加工材料為PH不銹鋼,線速度則應(yīng)控制在每分鐘50到120米的范圍內(nèi)。 2、選擇合理的切削方法 對于難加工材料,選擇不同的切削方法對切削液的損傷有很大的差別。不管選擇哪種切削方法,原則都是一樣,那就是盡可能地降低切削力、減小切削區(qū)溫度。采用擺線切入法可以較大限度減小切削區(qū),使得切削液的實(shí)際切削包角達(dá)到較小,從而延具每齒的散熱時間,降低切削溫度;采用螺旋插補(bǔ)法可以使每齒切削量相對均勻,避免切削力集中在少數(shù)幾個齒上而加快磨損,這種效果是在拐角處較為明顯;而采用大進(jìn)給切削方式,以較小的切深、較大的進(jìn)給有效減小切削力,使得加工中產(chǎn)生較小的切削熱,加工區(qū)域溫度較低。 3、保障及時有效的斷屑
圓盤刀片在使用時的注意事項 圓盤刀片在生產(chǎn)過程中應(yīng)用較廣泛地刀具種類之一,基本在企業(yè)的生產(chǎn)車間都會接觸到的,因此圓刀片的安全操作很重要。 在使用圓盤刀片進(jìn)行操作之前要認(rèn)真檢查,看各部分是否正常,而且不要單獨(dú)使用,防止刀片彈出出現(xiàn)傷人事件;要根據(jù)規(guī)定的剪板厚度,調(diào)整圓刀片的剪刀間隙.不準(zhǔn)同時剪切2種不同規(guī)格、不同材質(zhì)的板料;不得疊料剪切.剪切的板料要求表面平整,不準(zhǔn)剪切無法壓緊的較窄板料;圓盤刀片操作者送料的手指離剪刀口應(yīng)保持少200mm以外的距離,并且離開壓緊裝置.作業(yè)后產(chǎn)生的廢料有棱有角,操作者應(yīng)及時清除,防止被刺傷、割傷。以上幾點(diǎn)就是圓盤刀片基本安全操作要注意的要點(diǎn)。 圓盤刀片的安全操作對工業(yè)生產(chǎn)、效率提高都有很重要的作用,因此操作人員需要對這些知識熟練掌握,防止出現(xiàn)不必要的損失,也為了自身安全。
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