加工中心切削难加工材料时的巧妙方法

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加工中心切削难加工材料时的巧妙方法

文章出处:成海加工中心 发表时间:2020-06-05

目前加工中心的切削技术已日益成熟,不论是高速精铣还是复杂异面加工技术都已经相对完备。但是对于难加工材料的切削处理效率还是很低、如何提高切削效率,降低加工成本,是现在加工车间乃至整个制造业面临的主要问题。

随着航空航天、石油、化工、金属材料及模具等工业行业的蓬勃发展, 各种难加工材料也得到广泛的应用,那么难加工的材料有哪些?其中以不锈钢、钛合金、淬硬钢等材料最具代表性。

不锈钢的加工硬化性大,在切削过程中材料会产生塑性变形;而且不锈钢的导热率低,切削加工时切屑带走热量少,切削点的温度上升,导致刀具寿命变短;同时,不锈钢亲和性大,易使刀尖产生积屑瘤和后刀面产生附着物,从而使被加工表面精度下降。

钛合金在切削加工时的工性表现为:材质密度小、导热性差、切削加工时切削热不易扩散,导致刀具寿命很短。但是钛合金的亲和力大,具有高的化学活性,易与相接触的金属亲和,导致粘结、扩散加剧、刀具磨损;钛合金弹性模量低、弹性变形大,会使已加工表面与后刀面的接触面积大,磨损严重。

淬硬钢材料的主要特点硬度高、强度高, 塑性、导热性差。在切削过程中,切屑与前刀面接触长度短, 因此切削力和切削温度集中在切削刃附近,易使刀具磨损和崩刃。

对于以上三种难工的材料,推荐使用特殊切削方式来进行切削加工。

1.加热切削法

加热切削法一种是导电加热切削,即在工件和刀具的回路中施加低电压、大电流,使切削区产生热量。另一种是等离子体加热切削,即用等离子弧对靠近刀尖的工件材料进行加热,使其硬度、强度降低,从而改善了切削条件。

2.低温切削法

低温切削法用液氮(-180℃)或液体CO2(-76℃)为切削液,可降低切削区温度。据试验,使用该方法主切削力可降低20%,切削温度可降低300℃以上,同时积屑瘤消失,提高了已加工表面质量,刀具耐用度可提高2~3倍,在加工高强度钢、耐磨铸铁、不锈钢、钛合金时均有效果。

3.超高速切削法

在常规切削下,提高切削速度将使刀具耐用度降低。有人提出,当切削速度提高到一个临界值,切削温度就达到最高值,然后温度将随着速度继续提高而降低,切削力也随之下降,可获得较高的表面质量。这就是超高速切削的理论基础。

如今特种加工法也应用在更为广泛的工程机械零件的加工之中。复杂材质的加工水平是加工中心加工能力的重要体现。对于一些难加工的材料运用巧妙的加工方法将会得到事半功倍的效果。

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