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模具培训-哪些车刀适合高速加工？
已阅[777]次　[2012/5/22]
　PCBN刀具最适合于铸铁、淬硬钢等材料高速切削加工。由PCBN刀具切削铸铁及淬硬钢时刀具后刀面磨损与切削距离关系可以看出：当切削速度超过一定限度后，切削速度越高，PCBN刀具后刀面磨损速度反而越小，即高速切削下刀具寿命反而高，这一特点尤其适合现代高速切削加工。
　　硬态切削加工技术最佳刀具材料
　　对淬硬件(硬度HRC55以上)精加工，通常采用磨削加工方法来完成，然而随着刀具材料发展及车床(尤其数控车床)加工精度提高，以硬态切削代替磨削来完成零件最终加工已成为一个新精加工途径，这种以车代磨工艺方法有以下优点：
　　（1）可提高加工柔性，突破了砂轮磨削限制，通过改变切削刃及走刀方式可以加工出几何形状各异工件；
　　（2）切削加工环保问题日益严峻，磨削加工产生废液废弃物越来越难以处理清除，而且对人体有害，而硬态切削无须加冷却液，意义重大；
　　（3）切削效率高，加工时间短，设备投资费用小，可降低加工成本；
　　（4）切除相同体积所消耗能量仅为磨削20%，因此产生切削热较少，加工表面不易引起烧伤微小裂纹，易于保持工件表面性能完整性；
　　（5）同样金属去除率情况下，硬态切削较磨削节省能源。
　　通常用于硬态切削刀具材料有陶瓷、TiC涂层刀片及PCBN刀具材料，但要较高速度(1000m/min以上)下进行硬态车削，PCBN最佳刀具材料品种。如汽车变速箱同步器套拨叉(材料为20CrMnTi，硬度为HRC58～62)加工采用以车代磨后，效率提高4倍以上，加工成本降低为原来磨削工艺1/3～1/2。
　　进行干切削加工工艺理想刀具材料
　　由于经济与环保方面原因，近几年干切削加工方法已成为机械制造领域重点研究课题。我们首先来看一下湿切工艺由于使用切削液带来问题：
　　（1）长期暴露空气或切削加工由切削热造成切削液雾状挥发，容易污染环境、危害操作者健康，切削液硫、氯等添加剂危害更大，影响加工表面质量；
　　（2）切削液使用影响加工成本，据统计，切削液占生产成本15%，而刀具费用仅占3%～4%；
　　（3）切削液渗漏、溢出会污染环境，易发生安全、质量事故；
　　（4）切削液传输、回收、过滤等装置及其维护费用较高，增加了生产成本。
　　由于以上原因，干切削加工工艺已西方工业发达国家有了相当应用。由美国Makino公司推荐“红月牙”(RedCrescent)干切工艺，既可以充分发挥刀具切削性能，与湿切相比又能大大提高生产率。其机理由于切削速度很高，产生热量聚集于刀具前部，使切削区附近材料达到红热状态，屈服强度下降，进而达到提高切削效率效果。采用红月牙干切削工艺前提条件较高切削温度下，被切材料强度有明显下降，变得易切削，而刀具材料强度同样状态下要有较好红硬性及热稳定性，还要有较好耐磨性抗粘结性。
　　适用于干切工艺刀具材料有陶瓷、金属陶瓷、涂层硬质合金及PCBN刀具材料等等，但就红硬性热稳定性来说，PCBN材料最适合干切工艺刀具材料，且由于PCBN刀具材料具有上述优点，更适于高速条件下干式切削加工，用PCBN刀具切削灰口铸铁干切削湿切削两种情况下对比可以看出：PCBN高速干切情况下，比湿切削具有更高刀具寿命。
　　适应于自动化加工及难加工材料加工
　　PCBN刀具有很高硬度及耐磨性，能高切削速度下长时间地加工出高精度零件（尺寸分散性小），大大减少换刀次数刀具磨损补偿停机所花费时间。因此，很适合于数控机床及自动化程度较高加工设备，并且能使设备高效能得到充分发挥。
　　难加工材料应用方面，PCBN刀具也显示了其卓越性能，如表面喷焊(涂)材料加工，用其它材料刀具加工，刀具寿命极低，也无法采用磨削方法加工，而PCBN惟一适合刀具材料；又如，石油电站设备使用高合金耐磨铸铁，采用PCBN刀具较硬质合金刀具提高切削效率4倍以上，单件刀具成本下降为原来1/5。另外硬质合金等烧结材料切削加工方面，PCBN刀具也显示了很好切削性能。
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数控培训、模具培训专家张松鹿 张松鹿
毕业于职工大学自动控制专业高级工程师，双师型教师，从事工程技术研发40余年，机械类、数控类教学工作20余年，教学质量高,深受学员喜爱...
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