不銹鋼車削

最新的車削刀片材質(zhì)和斷屑槽對于不銹鋼車削提供更高的能力 
     在工業(yè)上廣泛應(yīng)用的不銹鋼對刀具行業(yè)提出了巨大的挑戰(zhàn)，在研發(fā)新的車削刀片材質(zhì)和斷屑槽形一定要考慮它們的可加工性。一組在化學(xué)、食品、造紙和紙漿業(yè)等腐蝕環(huán)境下提供很長使用壽命相當(dāng)易切的不銹鋼材料正越來越多地使用。這些材料通常是提供很好耐蝕性的鉻基鐵或碳鋼。其它組別的含各種不同比重的鉻和鎳的不銹鋼材料用在需要很高抗拉強度還要耐腐蝕的航空工業(yè)。它們的范圍從中等加工難度的低鎳合金到很難加工的高溫合金都有。
    加工挑戰(zhàn)
    雖然不銹鋼的加工性上下很大，它們都很粘，會對切削刀具產(chǎn)生粘屑、積屑瘤和由此引起的涂層粒子甚至是涂層和基體結(jié)合部的粒子“拔出”等潛在的問題。但是，主要切削刀具公司針對今天的流水線已經(jīng)在設(shè)計最新的核心硬質(zhì)合金材質(zhì)和斷屑槽考慮這些失效模式，并推而廣之提供車削刀片�，F(xiàn)在用于批量生產(chǎn)易切到中等難度加工范圍的不銹鋼的經(jīng)濟性好的解決方案容易得到。
    根據(jù)韌性重組硬質(zhì)合金材質(zhì)
    山高刀具是針對在寬范圍加工條件和應(yīng)用（包括接近最終形狀和不銹鋼加工）中提高性能來設(shè)計新的核心車刀材質(zhì)的系列齊全的切削刀具供應(yīng)商之一。在硬質(zhì)合金方面，山高公司徹底重組它各自針對通用加工（TP200）和重粗加工（TP300）核心車削材質(zhì)，使其提供基體和底層涂層之間更好的粘結(jié)性和韌性更好的切削刃。兩種材質(zhì)都在有富鈷區(qū)的基體上涂由碳氮化鈦（TiCN）、氧化鋁（Al2O3）和氮化鈦（TiN）組成的復(fù)合涂層。
    根據(jù)Carboloy的固定產(chǎn)品經(jīng)理Bob Goulding，重組后的材質(zhì)提供針對提高加工不銹鋼材料的重要特性。它們包含能有效抵抗拔出的韌性很好的涂層和能更好抗粘屑及積屑瘤的光滑的很硬的頂面涂層。
    Goulding說，通過涂層沉積工藝--中溫化學(xué)氣相沉積（涂層在較低的溫度下進行）進步得到韌性好和光滑的涂層，導(dǎo)致壽命很長。他解釋道，“中溫工藝保留較厚的CVD涂層全部的硬度和耐磨性，還給你一個韌性更好更光滑的使裂紋最小化的涂層。”
    雖然通用和重粗加工的材質(zhì)兩者都含有韌性好的有富鈷區(qū)的基體，基體韌性和涂層耐磨性的比例是有區(qū)別的。根據(jù)Goulding，TP200材質(zhì)的涂層在較高的切削速度下提供優(yōu)異的耐磨性，而TP300材質(zhì)基體的韌性更好，使其在較低速度加工高強度不銹鋼時能力提高。“我們的重粗加工材質(zhì)的基體韌性特別好，結(jié)合厚MTCVD涂層，使得你的切削刃硬而且韌性很好，”Goulding說。“你得到具有杰出抗切削刃溝槽磨損的有效的耐磨性。”基于這些特性，Goulding推薦通用材質(zhì)TP200用于易切鐵素體不銹鋼的高速切削，而TP300材質(zhì)用于中等加工難度的高強度不銹合金的低速應(yīng)用。
     斷屑槽設(shè)計的解決方案
     根據(jù)Goulding，用于不銹鋼加工的正確的斷屑槽形將有模型，山高公司重組后的核心“M3”槽形用于輕到中載切削。都能用于鋼件精加工的這種槽形和重組后的核心“MF2”槽形設(shè)計成變化的負(fù)倒棱寬度和角度來提供在包括小切深高進給的很寬應(yīng)用范圍里有效斷屑所需的切削刃強度。增加的切削刃強度在高進給下有助于在不銹鋼和接近最終形狀應(yīng)用時控制切深處的溝槽磨損。
      遍及它們的應(yīng)用范圍，新的槽形設(shè)計還提供更好的刀具壽命。一個起作用的因素是正的切入角，它促進更自由的切削和降低切屑溫度。另一個是切屑控制角度，它在刀尖上策略地放置的“隆起部分”代替一個硬的斷屑臺，來控制斷屑所需的切屑卷曲。直壓的隆起有助于把切屑和刀片的接觸限制到僅僅兩個點：切入角和隆起本身（切出角）。結(jié)果是，傳遞到刀片上的熱量和切削力減少，從而提高刀具壽命。兩個接觸點間的也相當(dāng)寬，所以任何由切屑和硬質(zhì)合金化學(xué)反應(yīng)引起的前刀面擴散磨損將不一起長大而引起刀片早期失效。
      Goulding指出這些設(shè)計的幾種特性能明確地提高用輕到中載M3槽形加工不銹鋼的性能。例如，切屑接觸點的減少幫助減少粘屑，而且正的切入角降低材料的焊接應(yīng)力或在斷屑槽里的積屑瘤，防止可能的涂層和硬質(zhì)合金材料的‘拔出’。另外，正的切入角對減輕工件表面加工硬化有幫助，特別是對多個回程的不銹鋼加工。這種加工硬化的后果之一是切深處的溝槽磨損，但是在M3斷屑槽時由于從刀尖開始的切削刃強度高故影響最小。
     高鎳不銹鋼加工方案
    雖然目前的核心車削材質(zhì)和斷屑槽對易切到中等加工難度范圍的不銹鋼加工提供的很好性能表現(xiàn)，但關(guān)于極難加工的不銹鋼材料還沒有成功的案例。“隨著不銹鋼里鎳/鉻含量的增加，通常你在很低的速度下加工，你需要強度很高的切削刃來抵抗切削這種材料需要的極大的壓力。如果切削刃太鋒利刀片會碎裂。”Goulding說。
    目前條件下滿足這些需要，山高提供一種韌性很好的TP40切削材質(zhì)、切削刃強度很高的“MR7”斷屑槽以及韌性很好的“R7”單面槽形。同時，公司正在研究新的在高合金不銹鋼應(yīng)用里抵抗破裂提供所需的沿切削刃極好的韌性和良好耐磨性的材質(zhì)/斷屑槽組合。 “我們正在探索改裝我們的TP200和TP300材質(zhì)加上另一種斷屑槽來滿足更寬范圍的不銹鋼材料加工的可能性，”Goulding說。