在這個科技日新月異、飛速迭代的時代,傳統機械領域不斷被拓寬邊界,金屬材料經精密零件加工后,猶如一把把鑰匙,開啟了眾多新興行業的大門。其中,電腦、通訊、消費電子組成的 3C 行業,更是新興產業里的耀眼明珠,盡顯蓬勃活力。
在金屬加工的過程里,金屬切割可是其關鍵中的關鍵。刀具在加工流程中的作用舉足輕重,它直接影響著產品的品質。產品的成敗,往往取決于于刀具的選擇。今天,咱們就來研究一下車削加工這個有趣的 “小世界”,在面對不同金屬材料時,我們如何選出適合的 “夢中情刀”。
鋼材料可分類為非合金鋼、低合金鋼和高合金鋼,刀具的類型也會影響車削的加工的效率。
非合金鋼開啟車削時,斷屑就像個頑固的 “攔路虎”,還容易產生積屑瘤。在精密零件加工的精細活兒里,如果想要克服切屑、斷屑的難關,就需要加快進給速度。過多的積屑瘤還會讓縮短刀具壽命。拉高切削速度就可以減少積屑瘤的出現,保障加工順暢。
在此過程中,也總結出刀具選擇的注意事項:首先,刀具的涂層很關鍵,耐磨涂層能抵御積屑瘤的侵蝕,延長刀具壽命;其次,刀具的前角不能過小,合適的前角有助于切屑順利流出,減少堵塞。
低合金鋼:對抗磨損有妙招
低合金鋼的切削性能取決于熱處理(硬度)與合金含量。車削時,最常見的刀具磨損是由后刀面磨損和月牙洼磨損。因此,應該首選具有極高抗后刀面磨損能力的刀具。
挑選這類刀具時,要留意刀體材質,優質的硬質合金刀體,能為抗磨損性能提供堅實支撐。同時,刀具的刃口鋒利度保持性要好,不然頻繁磨刀會耽誤工時,影響整體效率。
高合金鋼:高溫變形不用怕
高合金鋼跟低合金鋼類似,合金含量和硬度越高,切削性能就會越低。當硬度達到HB450的高合金鋼進行車削精密零件加工時,切削區瞬間變成 “大蒸籠”,熱得發燙,容易引起塑性變形。因此要考慮具有很高的抗塑性變形能力和切削刃強度的刀具。
選刀時,得關注刀具的散熱結構,良好的散熱設計能防止高溫積聚,避免刀具過快軟化;另外,刀具與工件的適配度要精準考量,不同形狀、規格的高合金鋼工件,需要針對性匹配刀具,才能實現優質切削。
不銹鋼可分類為鐵素體/馬氏體不銹鋼、奧氏體不銹鋼和雙相 (奧氏體/鐵素體) 不銹鋼
鐵素體和馬氏體不銹鋼:相似習性巧應對
這兩類不銹鋼切削習性和低合金鋼差不多。碰上硬化的馬氏體不銹鋼精密加工,需用到對抗塑性變形很高要求的刀具,才能 “馴服” 這塊硬骨頭,雕琢出完美零件。
對于這類不銹鋼,刀具的耐腐蝕性不能忽視,畢竟不銹鋼加工環境較為特殊;而且,刀具的韌性也要足夠,應對硬化不銹鋼時,韌性差的刀具容易崩刃,導致加工失敗。
奧氏體不銹鋼:特殊磨損巧化解
在不銹鋼中,奧氏體不銹鋼雖然是最為常見的,卻因為常見刀具在加工時會有月牙洼磨損、塑性變形以及積屑瘤,車削時還會產生“加工硬化”,還因為“加工硬化”產生了溝槽磨損,從而在工具上形成毛刺。所以要選擇圓刀片或小主偏角以防止溝槽磨損,使用它們可以巧妙擋住溝槽磨損。
選刀時,要注意刀片的斷屑槽設計,合理的斷屑槽能讓切屑及時斷裂,防止纏繞刀具;此外,刀具的表面光潔度要高,粗糙的刀具表面更容易吸附切屑,加劇磨損。
車削在精密零件加工中是最常見的金屬切削方式之一。進給、切削速度以及切削深度都是直接影響到刀具壽命的主要參數。不同的材料有著不同的特性,再加上材料種類繁多,我們在操作機器的過程中,還需要注意事項還需要具體分析。