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2014/03/04

影響刀具磨損的幾種原因-利用刃口鈍化技術提高金屬切削效率

刀具堅硬,可隨著使用時間的推遲,刀具也會有一定的磨損,影響刀具磨損的幾種原因有哪些呢?通過匯總得出了幾種原因。 


1、刀具材料 

刀具材料是決定刀具切削性能的根本因素,對於加工效率、加工品質、加工成本以及刀具耐用度影響很大。刀具材料越硬,其耐磨性越好,硬度越高,衝擊韌性越低,材料越脆。硬度和韌性是一對矛盾,也是刀具材料所應克服的一個關鍵。對於石墨刀具,普通的TiAlN塗層可在選材上適當選擇韌性相對較好一點的,也就是鈷含量稍高一點的;對於金剛石塗層石墨刀具,可在選材上適當選擇硬度相對較好一點的,也就是鈷含量稍低一點的; 

2、刀具的幾何角度 

石墨刀具選擇合適的幾何角度,有助於減小刀具的振動,反過來,石墨工件也不容易崩缺; 

(1)前角,採用負前角加工石墨時,刀具刃口強度較好,耐衝擊和摩擦的性能好,隨著負前角絕對值的減小,後刀面磨損面積變化不大,但總體呈減小趨勢,採用正前角加工時,隨著前角的增大,刀具刃口強度被削弱,反而導致後刀面磨損加劇。負前角加工時,切削阻力大,增大了切削振動,採用大正前角加工時,刀具磨損嚴重,切削振動也較大。 

(2)後角,如果後角的增大,則刀具刃口強度降低,後刀面磨損面積逐漸增大。刀具後角過大後,切削振動加強。 

(3)螺旋角,螺旋角較小時,同一切削刃上同時切入石墨工件的刃長最長,切削阻力最大,刀具承受的切削衝擊力最大,因而刀具磨損、銑削力和切削振動都是最大的。當螺旋角去較大時,銑削合力的方向偏離工件表面的程度大,石墨材料因崩碎而造成的切削衝擊加劇,因而刀具磨損、銑削力和切削振動也都有所增大。因此,刀具角度變化對刀具磨損、銑削力和切削振動的影響是前角、後角及螺旋角綜合產生的,所以在選擇方面一定要多加注意。 

通過對石墨材料的加工特性做了大量的科學測試,PARA刀具優化了相關刀具的幾何角度,從而使得刀具的整體切削性能大大提高。 

3、刀具的塗層 

金剛石塗層刀具的硬度高、耐磨性好、摩擦係數低等優點,現階段金剛石塗層是石墨加工刀具的最佳選擇,也最能體現石墨刀具優越的使用性能;金剛石塗層的硬質合金刀具的優點是綜合了天然金剛石的硬度和硬質合金的強度及斷裂韌性;但是在國內金剛石塗層技術還處於起步階段,還有成本的投入都是很大的,所以金剛石塗層在近期不會有太大發展,不過我們可以在普通刀具的基礎上,優化刀具的角度,選材等方面和改善普通塗層的結構,在某種程度上是可以在石墨加工當中應用的。 

金剛石塗層刀具和普通塗層刀具的幾何角度有本質的區別,所以在設計金剛石塗層刀具時,由於石墨加工的特殊性,其幾何角度可適當放大,容削槽也變大,也不會降低其刀具鋒口的耐磨性;對於普通的TiAlN塗層,雖然比無塗層的刀具其耐磨有顯著的提高,但比起金剛石塗層來說,在加工石墨時它的幾何角度應適當放小,以增加其耐磨性。 

對金剛石塗層來說,目前世界上眾多的塗層公司均投入大量的人力和物力來研究開發相關塗層技術,但是至今為止,國外成熟而又經濟的塗層公司僅僅限於歐洲;PARA作為一款優秀的石墨加工刀具,同樣採用目前世界最先進的塗層技術對刀具進行表面處理,以確保加工壽命的同時,保證刀具的經濟實用。 

4、刀具刃口的強化 

刀具刃口鈍化技術是一個還不被人們普遍重視,而又是十分重要的問題。金剛石砂輪刃磨後的硬質合金刀具刃口,存在程度不同的微觀缺口(即微小崩刃與鋸口)。石墨高速切削加工刀具性能和穩定性提出了更高的要求,特別是金剛石塗層刀具在塗層前必須經過刀口的鈍化處理,才能保證塗層的牢固性和使用壽命。刀具鈍化目的就是解決上述刃磨後的刀具刃口微觀缺口的缺陷,使其鋒值減少或消除,達到圓滑平整,既鋒利堅固又耐用的目的。

 

 

 

 

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