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山高助力客户应对难加工材料难题

发表时间:2018-01-29 10:57
山高助力客户应对难加工材料难题
日期:2017/12/19 来源:MM《现代制造》
随着科技的进步,人们对工业产品的性能要求越来越高,产品需要适应的工作环境也愈来愈苛刻。就金属材料领域而言,在高温、高压、高腐蚀等工作条件下,材料的特性尤为重要。市场上陆续出现能够适应特定要求的材料,人们却发现对这一类材料的机械加工并不容易,因此把这一类材料称为难加工材料。难加工材料的性能逐渐被广大用户所认可,因此难加工材料在各行各业的应用越来越广泛,如航空航天、石油天然气、能源、医疗、体育器材等等。尤其是在复杂工作条件和对材料要求比较高的场合,由于需承受较高的压力、较高的温度、足够的耐腐蚀性能及抗变形性能,难加工材料非常适合。随着难加工材料应用的推广,各种新型的难加工材料也不断投入工业应用,以应对不同场合对其材料性能要求的不同需求。这类材料包括,高温合金如Inconel718、Rena 80,钛合金如Ti6Al4V、Ti5553,沉淀硬化不锈钢如PH17-4、PH15-5等等。
 
一般而言,难加工材料的强度高意味着切削力比较大,因此作用于切削刀具上的载荷就比较大,从而影响刀具寿命,及加工过程的稳定性。特别是在高温条件下,与普通钢材相比,难加工材料强度在高温条件下可能数倍于普通钢材。因此,需要刚性更好、扭矩更大的机床,夹持有力的夹具,在高温下有足够强度的切削刀具等一系列要求;难加工材料的导热性一般比较低,导热性低意味着大量的切削热无法通过铁屑或者零件散去,而是大量切削热堆积在刀具上,从而加速磨损降低刀具的寿命;金属材料一般均存在加工硬化或者冷作硬化的现象,但难加工材料的这个问题更严重;材料断屑对于机加工刀具和零件质量特别重要,但难加工材料往往不容易断屑,因此,容易导致切屑的二次切削,这对于刀片寿命是致命的,因为被加工后的切屑既硬又脆,比原材料更难加工;难加工材料中往往含有更多的合金元素,特别是活泼的合金元素,尤其在高温高压条件下,材料中与刀具中的合金元素会发生化学反应,容易形成积屑瘤,进一步加速刀具磨损。
 
 
快进给系列刀具
 
总之,在加工这类材料时无法预期加工效率与刀具寿命,切削状态也无法达到加工传统普通钢材时的水平。
 
在面对难切削材料时,山高刀具 有如下解决方案:
 
山高Jetstream Tooling® Duo 双飞流车刀产品系列适用于难加工材料的车削加工。Jet-stream双飞流刀具的设计理念就是降低其低导热性、不断屑、化学磨损和积屑瘤的影响,采用了高压水射流技术。由于冷却液出口距离切削点的距离较近,比传统浇注式冷却方式冷却效果更好,能够有效降低传人刀具的切削热。冷却液采用高压,压力损失小,在高压作用下切屑容易折断;切削温度降低,化学磨损趋势减弱。
 
 
山高Jetstream Tooling® Duo 双飞流车刀产品系列
 
而MS2050材质适用于难切削材料的铣削加工。MS2050铣削刀片材质采用了NbN(镀层总厚度3 µm)氮化铌镀层(呈银灰色),能有效避免高温下与钛合金材料间的化学反应,增强其耐热磨损性。具有更佳韧性的优化基体允许在钛合金加工中使用更高的切削参数。主要应用在钛合金、高温合金,以及奥氏体不锈钢类工件材料。实践证明,其在难加工材料加工领域中性能突出。
 
其实,切削难加工材料的核心问题是切削热及强度问题,因此在选择刀具时,刀片的基本形状需足够强壮,刃口中等锋利。快进给刀具是一个很好的选择,快进给刀具主偏角比较小,刀片基体比较强壮,适合加工强度较高的材料,而且其切削时主要受轴向力,有利于切削过程稳定。此外,快进给刀具的进给速度高,有利于减少加工硬化趋势。山高刀具拥有丰富的产品系列,能够满足各种不同工况的加工要求。
 
 
专门针对难加工材料开发的整体硬质合金钻头 Feedmax M槽型
 
除此,还有专门针对难加工材料孔加工开发的整体硬质合金钻头Feedmax M槽型。其特点为:加大钻头背锥以防止孔壁回弹造成钻头卡死;降低韧带宽度,减小钻头与孔壁的摩擦。采用渐变后角,钻尖部分加大钻头的后角,提高刃口锋利程度,可采用更高的每转进给量。横刃处理减少了横刃长度,降低对难加工材料的挤压及加工硬化。刃口经过特殊的研磨处理,具有更高的强度。
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