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機(jī)械社區(qū)

標(biāo)題: 對于不銹鋼，鈦合金，高溫合金材料等材料的機(jī)加工 [打印本頁]

作者: 夕凡 時間: 2007-10-25 16:27
標(biāo)題: 對于不銹鋼，鈦合金，高溫合金材料等材料的機(jī)加工
加工這些材料時　，我們的刀具，切削參數(shù)需要注意哪些?

作者: 養(yǎng)豬東籬下 時間: 2007-10-25 16:58
選擇刀具時,鈦合金與高溫合金可以歸為一類,不銹鋼另外歸一類.
這個問題說起來挺復(fù)雜的,因為車\鉆\銑要分開講.
舉個我們選擇刀具和切削參數(shù)的例子:
鉆孔直徑17.5毫米,d=7,材料GGG40.
1.根據(jù)應(yīng)用預(yù)選刀具組(整體硬質(zhì)合金/機(jī)夾式)
2.根據(jù)刀具類型/需求選擇材質(zhì)
3.鉆削刀具/刀片的詳細(xì)選擇(刀具規(guī)格,尺寸等)
4.根據(jù)工件材料和所選的鉆頭類型/直徑來選擇理想的切削參數(shù)
結(jié)果:HPM SE模塊化鉆頭,材質(zhì)KC7315,切削速度40-60m/min,每轉(zhuǎn)進(jìn)給0.21-0.37mm/r.

如果不對照樣本，似乎不容易理解.

作者: 夕凡 時間: 2007-10-26 08:57
版主,那先來說說鉆吧，我這鉆比較多，對于一把鉆頭前角應(yīng)該比一般的鋼件大還是小？
為什么？

后角呢？等等，我們需要注意的地方

作者: 養(yǎng)豬東籬下 時間: 2007-10-26 10:21
目前我手上的資料很少,公司的技術(shù)培訓(xùn)也要等到下個月.所以,目前我只能從"旋轉(zhuǎn)刀具"樣本中對刀具材質(zhì)進(jìn)行選擇.
kc7020,PVD-TiN涂層細(xì)顆粒硬質(zhì)合金,耐磨性高,很高的刃口強(qiáng)度;特別適用于DRILL-FIX DFR外側(cè)刀片;用于較高的切削速度;不銹鋼的第一選擇;也適用于高溫合金和鈦合金.
還有幾種硬質(zhì)合金也具有類似的特性,我不全部寫出.

至于鉆頭角度,說實在的,我自己的理解也不深刻,不敢隨便說什么.下面這篇文章是我從網(wǎng)上搜到的.你看看有沒有用.

高溫合金是指以鎳、鈷、鈦等為基，能在６００°c 以上的高溫及一定應(yīng)力作用下長期工作的一類金屬材料。隨著冶金技術(shù)的不斷發(fā)展，使高溫合金的綜合性能得以進(jìn)一步提高，具有更高的強(qiáng)度、硬度、抗氧化、抗腐蝕能力。同時也增加了這些金屬的加工難度。２高溫合金加工特點對于鎳合金、鈦合金以及鈷合金等高溫合金來說，耐高溫的特性直接提高了加工難度。在加工時的重切削力和產(chǎn)生的高溫共同作用下，使刀具產(chǎn)生碎片或變形，進(jìn)而導(dǎo)致刀具斷裂。此外，大多數(shù)此類合金都會迅速產(chǎn)生加工硬化現(xiàn)象。工件在加工時產(chǎn)生的硬化表面會導(dǎo)致刀具切削刃在切深處產(chǎn)生缺口，并使工件產(chǎn)生不良應(yīng)力，破壞加工零件的幾何精度。加工鈦合金同樣面臨這些問題。盡管加工鈦合金所需的切削力只比鋼稍微高一點，但由于鈦合金的特殊性能，使加工它比加工同等硬度的鋼要困難得多。主要有以下幾點：１〕鈦合金和其它高溫合金一樣，也容易產(chǎn)生加工硬化；２〕鈦基合金導(dǎo)熱能力很低，使加工時產(chǎn)生的所有熱量幾乎都集中在切削刃上；３〕鈦合金的彈性模量很小，尤其是在重切力削時，使工件容易受刀具偏移和震動的影響；４〕最嚴(yán)重的是鈦合金比其它高溫合金化學(xué)性能都要活潑，這一點使鈦合金工件在加工時很容易與刀具發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而導(dǎo)致工件產(chǎn)生縮孔。因為以上原因，加工耐高溫合金需要特殊的加工技術(shù)，以下介紹一些加工工藝注意事項。３工藝方法（１）盡量在硬化期前加工合金許多類鎳合金和鈦合金都有硬化期，這意味著合金的硬度在熱處理后急劇上升，使晶相排列發(fā)生變化，強(qiáng)度提高，研磨性提高，因而加工難度也就增大，因此，我們應(yīng)該在合金硬度較小的階段加工，典型方法是：最好在固融退火條件下將工件加工到接近最終尺寸，然后再熱處理強(qiáng)化，在硬化期后，如果表面精度已經(jīng)達(dá)到要求，只需要進(jìn)行最后的精整工序。（２）使用鋒利的銳角切刃的刀具同樣的原因，輕微磨過的切刃或者鋒利的銳角切刃提高加工效率。鈍角刀刃會導(dǎo)致切削力增加、積屑、材料撕裂、變形、使表面精度降低。因為銳角刀刃強(qiáng)度較低，較易發(fā)生崩刃，所以在對表面要求較低的粗加工中，應(yīng)該使用輕微磨過的切刃，銳角刀刃則用于精加工。（３）使用強(qiáng)度高的幾何外形的刀具只要加工要求允許，就應(yīng)該盡可能使用刀尖半徑較大的刀具。較大的刀尖半徑，可以使更多的刀刃投入切削，減小了每一點的受力，從而可以避免由于局部應(yīng)力集中而導(dǎo)致的刀具斷裂。（４）采取提高鋼度措施的刀具加工過程中，刀具振動會影響工件表面精度和刀具壽命，而提高刀具鋼度可以減少振動，同時鋼度提高也有利于保證嚴(yán)格的公差要求。（５）防止工件偏移鈦合金的柔韌性相對較大，因此需要采取一些特殊措施防止工件的移動。比如使用填充金屬或者特殊的夾具。（６）在鉆削加工中，采用較大的導(dǎo)程角大的導(dǎo)程角有助于盡量減少刀具缺口，特別是在切削深度線位置，由于有更多的刀刃參加了切削，刀具損壞的可能性也就相應(yīng)降低。（７）當(dāng)走刀次取大于１時，改變切削深度切削深度線位置的缺口是由于工件表面引起的，在重復(fù)的走刀路徑上使用不同的切削深度，工件的材料就可以接觸到刀刃的不同部位，從而分散了損壞的可能性。４切削刀具目前用來加工高溫合金刀具種類很多。主要有：（１）金剛石刀具和CBN刀具在加工高硬度合金（包括超耐熱合金）時，經(jīng)常要使用CBN刀具。比如，在對Lnconel７１８進(jìn)行精加工或半精加工時，使用CBN刀具效果很好。盡管CBN的價格相對較高，但是它們提高的耐磨性是物有所值的。CNN刀具的高硬度和高熔點使它可以承受住加工時產(chǎn)生的高溫高壓，保證切削刃的鋒利。（２）陶瓷刀具普通的陶瓷刀具，氯化硅刀具、氧化鋁刀具都能夠用來加工耐高溫合金。由于陶瓷刀具對已加工表面產(chǎn)生不良影響，陶瓷刀具一般只能用于粗加工。不過，一些硬度高的陶瓷刀具可以用于半精加工。AL２O３—TiC硬陶瓷刀具可以承受很高的加工速度。但是這種材料的刀具更易于產(chǎn)生切削深度線處的缺口和碎片，尤其是在加工表面帶有砂垢的鑄件時，更容易產(chǎn)生這種現(xiàn)象。氯化硅、硅鋁氧氮聚合材料及碳化硅陶瓷刀具強(qiáng)度較高，不至于產(chǎn)生切深線處缺口和刀刃碎片現(xiàn)象。但硬度還是比較低而且化學(xué)性能比較活潑。如果使用硅鋁氧氮聚合材料及碳化硅陶瓷刀具的話，切削速度可以提高５００sfm，而使用AL２ O３—TiC陶瓷刀具則可以將切削速度提高到８２０sfm。鈦合金的粗加工也用到陶瓷刀具，使用它們來代替燒結(jié)的硬質(zhì)合金刀，允許將速度提高７５％。（３）涂層硬質(zhì)合金刀具通過化學(xué)汽相沉積（CVD）或物理汽相沉積（PVD）處理的涂層刀具應(yīng)用越來越廣。CVD涂層刀具用于加工幾種硬度相對較低的鐵基、鎳基超耐熱合金，比如：Monels、Inconel６００和 Inconel６２５合金。通常鈦基涂層效果很好，如氯化鈦和碳化鈦涂層，但是在合金極其活潑的特殊環(huán)境中，鋁２０３涂層刀具是最佳選擇。這類刀具的基礎(chǔ)層金屬強(qiáng)度很高，可以防止出現(xiàn)缺口和崩刀，一般來說CVD涂層刀具主要用于化學(xué)性質(zhì)較活潑的金屬。然而加工鈦合金和超耐熱合金更常用PVD涂層刀具。PVD涂層比較薄而且光滑，它們附著在硬質(zhì)合金上同時還會產(chǎn)生一種殘余應(yīng)力，這種應(yīng)力有利于提高刀具的抗破壞性能。較CDV刀具、PVD更加緊密的貼于刀具上，更有利保持鋒利的切削刃外形。這意味著PVD涂層刀具程度天生就比CDV刀具更高。PV D刀具抗磨性好，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易產(chǎn)生積屑瘤。由于以前存在的適應(yīng)性以及標(biāo)準(zhǔn)化問題已經(jīng)得到解決。使用最多的PVD刀具，采用超細(xì)顆粒基層金屬可以防止變形，并能提高強(qiáng)度和韌性。涂層材料首選氧化鈦。其它的涂層材料在不同的應(yīng)用中都有各自不同的優(yōu)勢，氮碳化鈦涂層可以延長刀具的壽命。這些刀具的允許切削速度據(jù)實際情況而定，對鎳基或鈷基合金等切削難度最大的金屬進(jìn)行粗加工時，切削速度最低為５０sfm。對低硬度合金進(jìn)行精加工時切削速度較高，為５００ sfm。加工鈦合金時甚至高達(dá)６００sfm。（４）無涂層硬質(zhì)合金刀具硬質(zhì)合金仍然是最常用的刀具材料，含鈷量６％刀具用于粗加工，含鈷６％的超細(xì)顆粒刀具用于半精加工和精加工。對于超負(fù)荷粗加工，則要使用含鈷量為１０％的刀具。硬質(zhì)合金刀具的正前面刀刃更適合于降低切削力，抗變形能力差，所以一般很少使用高速鋼刀具來加工高熔點高硬度合金。不過，在一些加工條件極其惡劣的特殊情況下使用它們，效果也會不錯。５結(jié)束語本文對高溫合金、特別是鈦合金的特性和加工性能進(jìn)行分析和論證。

作者: 夕凡 時間: 2007-10-29 08:20
講的比較詳細(xì)了，謝謝版主了，需要消化一下

作者: 樂樂爸 時間: 2010-5-3 10:10
對于不銹鋼，鈦合金，高溫合金材料等材料的機(jī)加工
不銹鋼為一類，鈦合金、高溫合金一類，樣本上都有參數(shù)的

作者: qq445144qq 時間: 2010-5-3 22:18
謝謝各位大俠的指點，受益匪淺啊，謝了

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