對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)械加工方式而言,干式切削加工方式是較為可行的應(yīng)用之一。要實(shí)現(xiàn)干式切削有許多問(wèn)題需要解決,主要是關(guān)于刀具、機(jī)床和切削參數(shù)方面的。這幾個(gè)方面的選擇要兼顧,才能很好的實(shí)現(xiàn)干式切削。干式切削是我國(guó)未來(lái)的機(jī)械加工發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。準(zhǔn)干式切削加工是介于純干式加工和傳統(tǒng)切削液加工之間的綠色加工工藝,由于采用純干式切削,可能會(huì)引起較大的摩擦,對(duì)刀具磨損較大,降低了刀具的耐用度,減少了加工的經(jīng)濟(jì)效益,相對(duì)于傳統(tǒng)的切削又有了一些不足之處。所以目前對(duì)準(zhǔn)干式切削加工研究的比較多。準(zhǔn)干式切削省去了切削液傳輸,回收,過(guò)濾等裝置及相應(yīng)的費(fèi)用,簡(jiǎn)化了生產(chǎn)系統(tǒng),降低了生產(chǎn)成本。南京先進(jìn)準(zhǔn)干式切削系統(tǒng)廠家直銷(xiāo)
準(zhǔn)干式切削的涂層實(shí)際上有類(lèi)似于冷卻液的功能,它產(chǎn)生一層保護(hù)層,把刀具與切削熱隔離開(kāi)來(lái),使熱量很少傳到刀具,從而能在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)保持刀尖的堅(jiān)硬和鋒利。表面光滑的涂層還可以減少摩擦來(lái)降低切削熱,保持刀具材料不受化學(xué)反應(yīng)的作用,因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)高速干切削中,高溫對(duì)化學(xué)反應(yīng)有很大的催化作用。TiAlN涂層和Mo2軟涂層還可交替涂覆,形成一個(gè)多涂層刀具,既有硬度高、耐磨性好的特性,又有摩擦系數(shù)小、切屑易流出的優(yōu)點(diǎn),有優(yōu)良的替代冷卻液的功能。在干切削技術(shù)中,刀具涂層發(fā)揮著非常重要的作用。南京準(zhǔn)干式切削系統(tǒng)哪家好干式切削是消除切削液污染、降低產(chǎn)品成本、實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的較為有效途徑。
由于高速干式切削加工機(jī)床不再使用切削液,必然導(dǎo)致其整體結(jié)構(gòu)及布局的變化,主要體現(xiàn)在對(duì)機(jī)床的隔熱性能、排屑速度、洗塵效果和機(jī)床基礎(chǔ)構(gòu)件的三剛度(靜剛度、動(dòng)剛度和熱剛度)等方面提出了更高要求。由于高速干式切削加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生更大的切削力和更多的切削熱,從而導(dǎo)致刀具與工件之間的振動(dòng)以及機(jī)床的熱變形明顯增大,因此選用的機(jī)床基礎(chǔ)構(gòu)件(如立柱、床身、工作臺(tái)等)的三剛度要大,如采用人造花崗巖等新材料整體制造床身,不但三剛度好,而且減振效果明顯。此外,將被認(rèn)為是“21世紀(jì)的新式數(shù)控機(jī)床”、“機(jī)床結(jié)構(gòu)的重大技術(shù)革新”的虛擬軸機(jī)床與高速干式切削加工技術(shù)結(jié)合起來(lái),將會(huì)獲得更好的效果。
開(kāi)發(fā)適合高速干式切削加工的刀具材料:為了加速排屑和散熱,延長(zhǎng)刀具的使用壽命,高速干式切削加工的切削速度一般要高于普通高速加工。因此,高速干式切削加工刀具材料應(yīng)具有很高的紅硬性和熱韌性。目前,適用于干式切削的刀具材料主要有超細(xì)顆粒硬質(zhì)合金、聚晶金剛石(PCD)、立方氮化硼(CBN)、SiC晶須增韌陶瓷和納米晶粒陶瓷材料等。細(xì)化后的超細(xì)顆粒硬質(zhì)合金具有很好的硬度、耐磨性、韌性和耐熱性。適合高速干式切削加工的刀具涂層:對(duì)刀具表面進(jìn)行涂層處理可減小刀具與工件表面之間的摩擦,減小切削力,降低對(duì)切削液潤(rùn)滑作用的依賴(lài)。低溫冷風(fēng)切削是干式切削法的一種。
準(zhǔn)干式切削加工又稱(chēng)微量潤(rùn)滑(MQL),其關(guān)鍵技術(shù)是通過(guò)將一定壓力的壓縮空氣與極微量的切削油混合并霧化,噴至加工區(qū)域,對(duì)加工區(qū)域工件接觸表面進(jìn)行潤(rùn)滑和冷卻,減少了切屑的粘刀以及摩擦,同時(shí)冷卻了加工區(qū)域并有利于排屑,因此,對(duì)加工環(huán)境有很好的改善作用。之所以稱(chēng)之為微量潤(rùn)滑,是因?yàn)樵谇邢骷庸ぶ兴牡臐?rùn)滑油非常少,和傳統(tǒng)切削加工切削液相比,其用量是傳統(tǒng)切削液加工的幾萬(wàn)分之一。如果準(zhǔn)干式加工技術(shù)使用得當(dāng),切削加工后的切屑、工件以及刀具都沒(méi)有切削液的殘留,表面比較干燥,對(duì)后期的刀具,工件的處理都比較簡(jiǎn)單,而切屑甚至可以直接回收利用,對(duì)環(huán)境基本上不造成污染,因此,又叫做準(zhǔn)干式切削。MQL微量潤(rùn)滑技術(shù)的實(shí)施可以有效增加加工經(jīng)濟(jì)效益,減少成本,同時(shí)還能改善工件的加工表面粗糙和增加刀具使用壽命。目前在鋁和鑄鐵工件上的加工應(yīng)用比較多。準(zhǔn)干式切削經(jīng)研究表明了在高速切削中得不到充分而有效的發(fā)揮。南京先進(jìn)準(zhǔn)干式切削系統(tǒng)廠家直銷(xiāo)
目前適合干式切削加工的刀具材料主要有超細(xì)顆粒硬質(zhì)合金、CBN、PCD、陶瓷和金屬陶瓷等。南京先進(jìn)準(zhǔn)干式切削系統(tǒng)廠家直銷(xiāo)
準(zhǔn)干式切削的刀具材料:陶瓷刀具等材料的硬度在高溫下也很少降低,即具有很好的紅硬性,因此很適合于一般目的的干切削而無(wú)須冷卻液。但是這類(lèi)材料一般較脆,即熱韌性不好,故不適用于進(jìn)行斷續(xù)切削。也就是說(shuō),陶瓷刀具較適合用于進(jìn)行干車(chē)削而不適用于干銑削。立方氮化硼(CBN)材料的硬度很高,達(dá)HV3200~HV4000,次于金剛石,熱傳導(dǎo)率好,達(dá)1300W/MK,具有良好的高溫化學(xué)穩(wěn)定性,在1200℃下熱穩(wěn)定性很好。采用CBN刀具加工鑄鐵,可在一定程度上提高切削速度,用于加工淬火鋼,可以以車(chē)削代替磨削。聚晶金剛石(PCD)刀具硬度非常高,可達(dá)HV7000~HV8000,熱導(dǎo)率可達(dá)2100W/MK,線(xiàn)膨脹系數(shù)小。PCD刀具切削時(shí)產(chǎn)生的熱能可以很快從刀尖傳遞到刀體,從而減少刀具熱變形引起的加工誤差。PCD刀具比較適用于干式加工銅、鋁及鋁合金工件。南京先進(jìn)準(zhǔn)干式切削系統(tǒng)廠家直銷(xiāo)
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