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陶瓷刀具應用的注意事項

時間:2009-08-24瀏覽:597次收藏

刀具陶瓷與工件材料匹配
  不同種類的陶瓷刀具有著不同的應用范圍,故須正確選擇刀具陶瓷的種類與牌號,使其與被加工材料相“匹配”。氧化鋁(Al2O3)基陶瓷適于加工各種鋼材(素結構鋼、合金結構鋼、高強度鋼、高錳鋼、淬硬鋼等)和各種鑄鐵,也可加工銅合金、石墨、工程塑料和復合材料;加工鋼優于Si3N4基陶瓷刀具;但不宜用來加工鋁合金和鈦合金,否則容易產生化學磨損。Si3N4基陶瓷加工范圍與氧化鋁基陶瓷類似,最適于高速加工鑄鐵和高溫合金,一般不宜用來加工產生長切屑的鋼料(如正火和熱軋狀態)。賽阿龍(Sialon) 陶瓷最適于加工各種鑄鐵(灰鑄鐵、球墨鑄鐵、冷硬鑄鐵、高合金耐磨鑄鐵等)和鎳基高溫合金,不宜用來加工鋼料。
  選擇合理的刀具幾何參數
  目前,刀具陶瓷的一些新品種在強度和韌性方面有了較大的提高,但畢竟是脆性材料,抗彎強度較低而抗壓強度高。為了充分發揮陶瓷刀具材料抗壓強度高的特點,陶瓷刀具一般采用負前角。但倒棱后的刀具使切削力增加,故加工剛性差的工件時不應磨出負倒棱。
  選擇合理的切削用量
  陶瓷刀具有良好的耐熱性與耐磨性,故切削用量對刀具磨損的影響要比硬質合金刀具小。因此,切削時應根據被加工工件材料的性質,在機床功率、工藝系統剛性和刀片強度允許前提下,盡量選用較大的背吃刀量和切削速度進行切削,以充分發揮高溫性能好的特點。例如,常州柴油機廠用裝有Si3N4刀片(SM牌號)的機夾面銑刀(直徑250mm,齒數7個) 銑削HT200汽缸蓋下平面(160mm X 134mm)時的切削用量為:切削速度471m/min,背吃刀量(吃深)3mm,進給速度是300-1180mm/min,工效比硬質合金面銑刀高2.5~10倍。由于進給量對刀具破損的影響最為敏感,所以開始切削時的進給量應先取得小些,通過試切逐步增加,一直到刀具不出現破損。陶瓷刀具工作時通常是干式切削,如用濕式切削,刀具壽命較長。但在刀具切入工件前就應澆注切削液直到切削完畢為止,切削液必須連續供給,不能時斷時續,否則容易引起刀具破損或崩刃。同理,在切削過程中還應盡量避免中途停車或變換切削用量。
  陶瓷刀具的結構與刃磨
  目前陶瓷刀具的結構大多采用機夾可轉位刀片的結構形式。刀片的形狀有三邊形、正方形、棱形和圓形等。刀片夾緊必須牢固可靠,夾緊力方向應使刀片緊靠定位面。
  陶瓷刀具的刃磨應在工具磨床上用夾具的刃磨,以保證刃磨質量。刃磨陶瓷刀具目前大多采用樹脂結合劑的金剛石砂輪,粗磨選用80/100~100/120粒度號,精磨、細磨用170/200~325/400粒度,濃度為75%~100%。
  選擇合適的機床設備
  使用陶瓷刀具的機床必須為高剛度、大功率和高轉速,這樣才能充分發揮它的性能,取得好的經濟效益。此外,機床精度要好,裝夾工件的夾具和夾緊裝置必須可靠,以免加工時產生振動,使陶瓷刀具破損。必須指出,目前生產中不少機床設備還不能滿足陶瓷刀具的加工要求,所以陶瓷刀具的潛力未能得到充分發揮,今后隨著數控機床(NC)和加工中心(MC)等高效設備應用的增多,必將進一步推動陶瓷刀具的使用。

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