加工高硬度材料的刀片

    高硬度鋼、硬粉末金屬、超耐熱合金以及雙金屬材料在工業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣。用這些材料制作的產(chǎn)品幾乎堅(jiān)不可摧，同時(shí)也給人們帶來(lái)了新的難題：怎樣才能以最經(jīng)濟(jì)的方式將這些材料加工成最后的產(chǎn)品。令人欣慰的是刀具供應(yīng)廠(chǎng)家在開(kāi)發(fā)銑削和車(chē)削加工高硬度材料的刀片方面有了新的進(jìn)展。目前，涂層硬質(zhì)合金、金屬陶瓷、聚晶氮化硼（CBN）、以及聚晶金剛石（PCD）材料的刀片都得到了應(yīng)用。這些先進(jìn)材料制成的特殊形狀的刀片，表層附著的特殊涂層在加工時(shí)可以承受機(jī)械沖擊和磨損時(shí)產(chǎn)生的熱量。但是，使用這些刀片時(shí)還需要其他外部條件，其中之一就是需要經(jīng)驗(yàn)豐富的刀具供應(yīng)商的密切配合。

    刀片的費(fèi)用相對(duì)較低，硬質(zhì)合金刀片的成本約占總加工費(fèi)用的3%，CBN刀片占到5-6%，所以使用便宜的刀片是一種錯(cuò)誤的節(jié)約方式。采用先進(jìn)材料的刀片可以在短期內(nèi)收回投資，且廢品率很低。

    另一方面，在一副大銑刀上裝上刀片未必就是一個(gè)代價(jià)昂貴的錯(cuò)誤。CBN刀片的費(fèi)用是硬質(zhì)合金刀片的8-10倍。在使用這些先進(jìn)材料的刀片時(shí)，如果切削速度和進(jìn)給量不正確，將影響產(chǎn)品質(zhì)量和刀具壽命。因?yàn)閷?shí)現(xiàn)庫(kù)存儲(chǔ)備困難，選擇合適的刀片需要正確評(píng)價(jià)加工效益及整個(gè)工藝過(guò)程。

    物有所值


    從整個(gè)加工過(guò)程來(lái)看，如果考慮調(diào)校和更換刀片的時(shí)間的話(huà)，即使使用費(fèi)用較低的硬質(zhì)合金刀具來(lái)滿(mǎn)足公差和表面精度要求，那么這筆費(fèi)用也是昂貴的。只有對(duì)生產(chǎn)能力、加工周期以及刀片性能綜合協(xié)調(diào)，才能最終形成真正的加工能力。

    有一個(gè)很好的例子，在一次專(zhuān)門(mén)的小批量加工中，使用涂層硬質(zhì)合金刀片，成功的對(duì)一個(gè)燒結(jié)碳化鋇燃?xì)鉁u輪葉片進(jìn)行銑削加工。在切削速度為120sfm時(shí)，只用5-10分鐘就完成了切削。在高硬度材料的大批量加工中，15-30分鐘的刀片壽命是可以接受的。但對(duì)于小批量工件，較短的刀具壽命和經(jīng)常性的更換刀具并不是主要缺陷。然而，在滿(mǎn)負(fù)荷生產(chǎn)中延長(zhǎng)刀片壽命變得很重要，這樣可以減少換刀時(shí)間、換刀人員、提高機(jī)器利用率和生產(chǎn)力。現(xiàn)在硬質(zhì)合金刀片可以很好加工渦輪葉片，如果加工量很大時(shí)，就應(yīng)采用硬度更高、費(fèi)用更昂貴的CBN刀片。

    使用先進(jìn)材料刀片進(jìn)行加工必須選取正確的進(jìn)刀深度和切削速度。CBN刀片經(jīng)過(guò)強(qiáng)化、導(dǎo)角，在加工硬度超過(guò)50RC的材料時(shí)，可以防止刀片崩刃。盡管CBN刀片剛性和韌性都很好，但仍需要修正切削機(jī)床的參數(shù)以保證加工精度的要求，切削速度偏差超過(guò)10%就會(huì)對(duì)加工效果產(chǎn)生很大的影響。

    如果你需要加工高硬度材料，請(qǐng)考慮與你的刀具供應(yīng)商聯(lián)系，他們可以根據(jù)其他用戶(hù)解決類(lèi)似問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)為你提供解決方案。如果需要作試驗(yàn)，反復(fù)試驗(yàn)通常從硬質(zhì)合金刀片開(kāi)始，再逐步試用理度較高且較貴的刀片�，F(xiàn)代刀片幾何學(xué)、高剛性刀柄以及精確的加工程序使價(jià)格較低的硬質(zhì)合金恨片能夠勝任艱巨的切削工作。如果不使用硬質(zhì)合金刀片，則需要根據(jù)具體情況選擇其它刀片，但種類(lèi)繁多的材料還是會(huì)給加工造成很大困難。