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新型陶瓷刀具的应用分析.doc

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新型陶瓷刀具的应用分析.doc

新型陶瓷刀具的应用分析切削条件:工件材料40Cr淬硬HRC50~55切削用量:v=41~44m/min,f=0.1mm/r,ap=0.3mm车刀的几何角度:g0=5°,kr=45°,er=0.8,b1×g1=0.4×30°CA6140普通车床FD22金属陶瓷刀具精车40Cr淬硬钢的磨损对比曲线(注:表中磨损对比参数系北京方大陶瓷有限公司资料)由于陶瓷刀具具有耐用性、高硬度、化学稳定性好的性能,因此,适用于干切削加工铸铁和悴火钢,以及适于现代高速切削工艺的要求。制造业是产生环境污染的主要根源,而利用现有刀具材料的优势探索干切削新工艺,是未来金属切削发展的趋势之一。近年来,特别是工业发达国家,非常重视干式切削,为了贯彻环保政第,更是大力研究、开发和实施这种新型加工方法。长期以来,应用切削液一直是提高刀具寿命和加工质量的重要工艺因素,但也导致了生态环境的恶化,而且也增加了制造成本。根据美国企业的统计,在冷却加工系统中,切削液占总成本的14%~16%,刀具成本占2%~4%。因此,美国、德国、日本等经济发达国家都非常重视干式加工的研究。据测,一般情况下,如减少切削液的使用可以节省10%~15%的加工成本。欧洲的工业界在大批量生产中,约有10~15%的切削加工已经采用了干式切削。因此,未来切削加工的发展方向是尽量少用切削液。干式切削刀具设计时,应该考虑刀具的几何角度、刀具材料、刀片涂层等,而陶瓷和金属陶瓷刀具具有耐热性、高温硬度、化学稳性好的特点,因此,适合于干式切削铸铁和淬硬钢。随着金属切削技术的发展,零件的毛坯制造精度的提高,实现零件的少无切削加工已是现代制造技术的一种发展趋势。采用陶瓷刀具可以实现以车代磨,减少工序,缩短工艺路线,提高生产率,特别是对一些滚动轴承内外环的加工效果更好。陶瓷刀具在使用和刃磨时,应根据工件材料与加工方式的不同,通过实验,正确选择陶瓷刀具牌号及刀具的几何参数。一般选择较大的刀尖圆弧半径(r=1.2~2.0mm),较大的倒棱角度(25~35°);刀刃一般采用人造金刚石砂轮,在普通工具磨床上刃磨,砂轮粒度可选180~240#,刀具刃口不能出现锯齿口,刃磨粗糙度不低于Ra=1.6μm,用金刚石油石研磨膏修研,在高速大进给切削或冲击力大的粗加工时,机床要有足够的功率和刚性,刀具应修磨出负倒棱。陶瓷刀具切入被加工材料前要缓慢进给,防止初始崩刀。

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