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    硬质合金刀片崩刃、积屑瘤等问题及相应对策
    发布时间:2019-04-03 浏览:

    硬质合金刀片崩刃、积屑瘤等问题及相应对策

    硬质合金刀片磨损和崩刃是普遍存在的现象之一,当硬质合金刀片磨损后影响到工件加工精度以及生产效率、工件质量等等;当操作人员在观察到刀片磨损时,应及时对加工过程进行认真分析以找出导致刀片磨损的根本原因所在。

     

    可从如下多方面进行分析:

     

    1、后刀面磨损

    后刀面磨损是指在硬质合金刀片的切削刃下方并与其紧挨着的刀具后刀面的磨蚀损耗;工件材料中的硬质合金颗?;蛘呤羌庸び不牟牧虾偷镀Σ?,小块的涂层剥落和刀片摩擦;硬质合金刀片中的钴元素最终从晶格中脱离,降低硬质合金的黏着力因此会剥落。

     

    硕朔精密刀具如何判断?沿着切削刃相对均匀的磨损,偶尔会有剥落的工件材料粘着在切削刃上,使磨损面看起来比实际面积要大;有的合金刀片磨损后呈黑色,有的刀片的磨损后呈闪亮的;黑色是表面涂层剥落后显示的底部涂层或者刀片的基体等。

     

    对策有:首先检查切削速度,重新计算转速以确保其正确性,在不更改进给的前提下降低切削速度;

     

    进给:提高每齿进给(进给必须高到足以避免由小铁屑厚度带来的纯磨损);

     

    刀片材质:使用较为耐磨的刀片材质,若使用的是未涂层材质刀片,则改用涂层材质刀片来使用;

     

    检查刀片几何尺寸,来判断其是否在相应的刀盘上使用加工。

     

    2、崩刃

    后刀面崩刃是在切削刃小颗粒剥落而非被后刀面磨损磨蚀时,发生的一种使刀片失效的情况,后刀面剥落发生在有冲击负载变化的情况下,例如断续切削时,后刀面崩刃往往是工件状况不稳定的结果,例如刀具过长或者工件支撑不足的时候;切屑的二次切削也容易造成崩刃。

     

    对策有:将刀具伸出长度降低至其最小值;选择具有较大后角的刀具;使用刃口倒圆或者是倒棱的刀具;为刀具选择更坚韧的切削刃材料;降低进给速度;增加工艺稳定性;改善排屑效果等等多方面进行。

     

    前刀面剥落:粘性材料在切削后会产生材料回弹,这种回弹可能会超出刀具的后角并在刀具的后刀面和工件之间产生摩擦;而摩擦会造成磨光效果,可能会导致工件的加工硬化;会增大刀具和工件之间的接触,这使得热量会导致热膨胀,导致前刀面膨胀,产生前刀面崩刃。

     

    对策有:增加刀具前角;减小刃口倒圆尺寸或增加刃口强度;选用韧性好的材质。

     

    3、前刀面积屑瘤

    在加工有些工件材料可能会在切屑和切削刃之间产生前刀面积屑瘤;当工件材料的连续层压接到切削刃上时会发生积屑瘤,积屑瘤是一个动态的结构,切削过程中积屑瘤的切面不断剥落并重新附着。

     

    前刀面积屑瘤也往往在低加工温度和切削速度相对较慢的情况下偶有发生;当前刀面积屑瘤的实际速度取决于被加工的材料,若是对加工硬化材料进行加工,例如奥氏体不锈钢,那么前刀面积屑瘤可导致在切深处迅速积聚,从而造成切深处破损这种次要失效模式。

     

    对策有:增加表面切削速度;确保冷却液的正确应用;选择带有物理气相沉积(PVD) 涂层的刀具。

     

    4、后刀面积屑瘤

    积屑瘤也可能在刀具切削刃下方的后刀面产生,当切削较软的铝、铜、塑料等材料时,后刀面积屑瘤也是因工件和刀具之间的间隙不足而造成;同时后刀面积屑瘤与不同的工件材料有所关联。

     

    每种工件材料都要求有足够的间隙量,部分工件材料如铝、铜和塑料,在切削后会产生回弹;回弹可导致刀具和工件之间的摩擦,进而导致别加工材料粘接在切削刃后刀面。

     

    对策有:增大刀具的主后角;提高进给速度;减小用于刃口预处理的刃口倒圆。

     

    5、热裂纹

    热裂纹是由于温度的极端变化所导致的;如果在加工涉及铣削等断续切削加工时,那么切削刃会多次进入和退出工件材料;这会增加和减少刀具吸收的热量,温度反复变化会导致刀具表面层的膨胀和收缩,因为它们在切削中变热而在切削间隙又变冷;当没有正确应用冷却液,那么冷却液实际上可能会造成更大的温度变化,加速热裂纹,并导致刀具加快失效。

     

    温度在刀具寿命及刀具失效中有着重要作用;热裂纹是切削刃前刀面和后刀面开裂的表现,其走向与切削刃成直角,裂纹从前刀面最热的点开始,通常是离切削刃有些许距离的地方,然后向前刀面延伸,在后刀面向上延伸;前刀面和后刀面的热裂纹最终连在一起导致切削刃后刀面崩刃。

     

    对策有:选择含有碳化钽(TAC) 基材的切削材料;正确使用冷却液或者不使用;选择更坚韧的切削刃材料等方面。


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