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不銹鋼鈑金加工中,可從刀具材料選擇、刀具設(shè)計優(yōu)化、刀具涂層處理、合理設(shè)置加工參數(shù)以及刀具的使用與維護等方面來提高刀具性能,以下是具體方法:
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選擇合適的刀具材料
硬質(zhì)合金刀具:具有硬度高、耐磨性好、耐熱性強等優(yōu)點,能在高速切削下保持較好的切削性能,適用于不銹鋼鈑金的切割、鉆孔、銑削等多種加工工序。例如,含鈷量較高的硬質(zhì)合金刀具,在加工不銹鋼時能承受更高的切削溫度,減少刀具磨損。
陶瓷刀具:其硬度和耐熱性比硬質(zhì)合金更高,化學(xué)穩(wěn)定性好,與不銹鋼材料的親和力小,不易產(chǎn)生積屑瘤,可獲得較好的加工表面質(zhì)量。但陶瓷刀具脆性較大,易崩刃,適用于加工余量較小、精度要求較高的不銹鋼鈑金件。
立方氮化硼(CBN)刀具:CBN 刀具具有極高的硬度和耐磨性,熱穩(wěn)定性好,能在高溫下保持良好的切削性能。對于高硬度不銹鋼材料的加工,CBN 刀具是理想的選擇,可實現(xiàn)高速切削,提高加工效率和刀具壽命。
優(yōu)化刀具設(shè)計
合理的刀具幾何角度:根據(jù)不銹鋼材料的特性,設(shè)計合適的刀具幾何角度。例如,增大刀具的前角,可減小切削力和切削熱,降低刀具磨損;適當(dāng)增大后角,能減少刀具后刀面與工件表面的摩擦,提高刀具的使用壽命。對于不銹鋼鈑金加工中的銑刀,螺旋角可適當(dāng)增大,以增加切削刃的鋒利度和排屑性能。
先進(jìn)的刀具結(jié)構(gòu):采用可轉(zhuǎn)位刀具結(jié)構(gòu),通過更換刀片來延長刀具的使用壽命,減少刀具的更換次數(shù),提高加工效率。此外,一些帶有斷屑槽設(shè)計的刀具,能有效控制切屑的形狀和流向,避免切屑纏繞刀具,影響加工質(zhì)量和刀具性能。
刀具涂層處理
TiN 涂層:具有硬度高、摩擦系數(shù)低、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點,能有效提高刀具的耐磨性、耐腐蝕性和潤滑性。在不銹鋼鈑金加工中,TiN 涂層刀具可降低切削力和切削溫度,減少刀具與工件之間的粘結(jié),提高加工表面質(zhì)量和刀具壽命。
TiAlN 涂層:其硬度和耐熱性比 TiN 涂層更高,抗氧化性能良好,能在高溫下形成致密的氧化膜,保護刀具基體。適用于高速切削和干式切削等加工條件下的不銹鋼鈑金加工,可顯著提高刀具的切削性能和使用壽命。
DLC 涂層:即類金剛石涂層,具有極高的硬度、低摩擦系數(shù)和良好的化學(xué)穩(wěn)定性。DLC 涂層刀具在不銹鋼鈑金加工中能有效降低切削力,提高加工表面光潔度,尤其適用于對表面質(zhì)量要求較高的精密加工。
合理設(shè)置加工參數(shù)
切削速度:不銹鋼材料的加工硬化傾向較大,切削速度過高容易導(dǎo)致刀具磨損加劇。因此,要根據(jù)刀具材料、工件材料和加工工藝等因素,合理選擇切削速度。一般來說,硬質(zhì)合金刀具加工不銹鋼時,切削速度可控制在 50 - 200m/min 之間。
進(jìn)給量:進(jìn)給量過大可能會使刀具承受過大的切削力,導(dǎo)致刀具磨損或崩刃;進(jìn)給量過小則會影響加工效率。在不銹鋼鈑金加工中,應(yīng)根據(jù)刀具的直徑、齒數(shù)和工件材料的硬度等因素,合理調(diào)整進(jìn)給量,通常每齒進(jìn)給量在 0.05 - 0.2mm 之間。
切削深度:切削深度要根據(jù)刀具的強度、機床的功率和工件的加工要求來確定。對于不銹鋼鈑金加工,切削深度不宜過大,以避免刀具過載和產(chǎn)生過多的切削熱,一般控制在 0.5 - 2mm 之間。
刀具的使用與維護
正確安裝刀具:在安裝刀具時,要確保刀具安裝牢固,避免出現(xiàn)松動或偏心現(xiàn)象。同時,要保證刀具的安裝精度,如刀具的跳動量應(yīng)控制在允許范圍內(nèi),否則會影響加工精度和刀具壽命。
定期刃磨刀具:刀具在使用過程中會逐漸磨損,當(dāng)?shù)毒吣p到一定程度時,應(yīng)及時進(jìn)行刃磨。定期刃磨刀具可恢復(fù)刀具的切削性能,延長刀具的使用壽命。刃磨時要注意保持刀具的幾何角度和刃口質(zhì)量,可采用專業(yè)的刀具刃磨設(shè)備和工藝。
合理儲存刀具:刀具在儲存時要注意防潮、防銹,避免刀具受到碰撞和損壞??蓪⒌毒叽娣旁趯S玫牡毒呒芑虻毒吆兄校⒍ㄆ趯Φ毒哌M(jìn)行檢查和保養(yǎng),確保刀具處于良好的備用狀態(tài)。