難加工材料的切削加工技術

1、難加工材料的切削加工技術難加工材料的切削加工技術難加工材料的界定及具體品種，隨時代及專業(yè)領域而各有不同，例如，宇航產業(yè)常用的超耐熱合金、鈦合金及含有碳纖維的復合材料等，都是該領域的難加工材料。宇航業(yè)的工程技術人員開展了加工技術的研究與開發(fā)工作，已經研究出適合該領域使用的切削工具和加工方法。近年來，機械制品多功能、高功能化的發(fā)展勢頭十分強勁，要求零件必須實現小型化、微細化。為了滿足這些要求，則所用材料必須具有高硬度、高韌性和高耐磨性，而具

2、有這些特性的材料其加工難度也特別大，因此又出現了新的難加工材料。難加工材料就是這樣隨著時代的發(fā)展及專業(yè)領域的不同而出現，其特有的加工技術也隨著時代及各專業(yè)領域的研究開發(fā)而不斷向前發(fā)展。另一方面，隨著信息化社會的到來，難加工材料切削技術信息也可通過因特網互相交流，因此，今后有關難加工材料切削加工的數據等信息將會更加充實，加工效率也必然會進一步提高，本文以難加工材料的切削加工為核心，介紹該技術近年來的發(fā)展動向。切削領域中的難加工材料切削領域

3、中的難加工材料在切削加工中，通常出現的刀具磨損包括如下兩種形態(tài)：(1)由于機械作用而出現的磨損，如崩刃或磨粒磨損等；(2)由于熱及化學作用而出現的磨損，如粘結、擴散、腐蝕等磨損，以及由切削刃軟化、溶融而產生的破斷、熱疲勞、熱龜裂等。切削難加工材料時，在很短時間內即出現上述刀具磨損，這是由于被加工材料中存在較多促使刀具磨損的因素。例如，多數難加工材料均具有熱傳導率較低的特點，切削時產生的熱量很難擴散，致使刀具刃尖溫度很高，切削刃受熱影響極

4、為明顯。這種影響的結果會使刀具材料中的粘結劑在高溫下粘結強度下降，WC(碳化鎢)等粒子易于分離出去，從而加速了刀具磨損。另外，難加工材料中的成分和刀具材料中的某些成分在切削高溫條件下產生反應，出現成分析出、脫落，或生成其他化合物，這將加速形成崩刃等刀具磨損現象。在切削高硬度、高韌性被加工材料時，切削刃的溫度很高，也會出現與切削難加工材料時類似的刀具磨損。如切削高硬度鋼時，與切削一般鋼材相比，切削力更大，刀具剛性不足將會引起崩刃等現象，使

5、刀具壽命不穩(wěn)定，而且會縮短刀具壽命，尤其是加工生成短切屑的工件材料時，會在切削刃附近產生月牙洼磨損，往往在短時間內即出現刀具破損。在切削超耐熱合金時，由于材料的高溫硬度很高，切削時的應力大量集中在刃尖處，這將導致切削刃產生塑性變形；同時，由于加工硬化而引起的邊界磨損也比較嚴重。由于這些特點，所以要求用戶在切削難加工材料時，必須慎重選擇刀具品種和切削條件，以獲得理想的加工效果。難加工材料在切削加工中應注意的問題難加工材料在切削加工中應注意

6、的問題切削加工大致分為車削、銑削及以中心齒為主的切削(鉆頭、立銑刀的端面切削等)，這些切削加工的切削熱對刃尖的影響也各不相同。車削是一種連續(xù)切削，刃尖承受的切削力無明顯變化，切削熱連續(xù)作用于切削刃上；銑削則是一種間斷切削，切削力是斷續(xù)作用于刃尖，切削時將發(fā)生振動，刃尖所受的熱影響，是切削時的加熱和非切削時的冷卻交替進行，總的受熱量比車削時少。銑削時的切削熱是一種斷續(xù)加熱現象，刀齒在非切削時即被冷卻，這將有利于刀具壽命的延長。日本理化研究

7、所對車削和銑削的刀具壽命作了對比試驗，銑削所用刀具為球頭立銑刀，車削為一般車刀，兩者在相同的被加工材料和切削條件(由于切削方式不同，切削深度、進給量、切削速度等只能做到大體一致)及同一環(huán)境條件下進行切削對比試驗，結果表明，銑削加工對延長刀具壽命更為有利。性，且有利于延長工具壽命。難加工材料的切削條件難加工材料的切削條件難加工材料的切削條件歷來都設定得比較低，隨著刀具性能的提高，高速高精度CNC機床的出現，以及高速銑削方式的引進等，目前，

8、難加工材料的切削已進入高速加工、刀具長壽命化的時期?，F在，采用小切深以減輕刀具切削刃負荷，從而可提高切削速度和進給速度的加工方式，已成為切削難加工材料的最佳方式。當然，選擇適應難加工材料特有性能的刀具材料和刀具幾何形狀也極為重要，而且應力求刀具切削軌跡的最佳化。例如，鉆削不銹鋼等材料時，由于材料熱傳導率很低，因此，必須防止切削熱大量滯留在切削刃上，為此應盡可能采用間斷切削，以避免切削刃和切削面摩擦生熱，這將有助于延長工具壽命和保證切削的

9、穩(wěn)定。用球頭立銑刀對難加工材料進行粗加工時，工具形狀和夾具應很好配合，這樣可提高刀具切削部分的振擺精度和夾持剛性，以便在高速回轉條件下，保證將每齒進給量提高到最大限度，同時也可延長工具壽命。結束語結束語如前所述，難加工材料的最佳切削方法是不斷發(fā)展的，新的難加工材料不斷出現，對新材料的加工總是不斷困擾著工程技術人員。最近，新型加工中心、切削工具、夾具及CNC切削等技術發(fā)展非常迅速，而且在切削加工之外，CNC磨削、CNC電加工等技術也得到空

10、前的發(fā)展，難加工材料的加工技術選擇范圍已大為擴展。當然，有關難加工材料加工信息的收集與對該技術的深入理解，還不能盡如人意，正因為如此，而對難加工材料的不斷涌現，人們總是感到加工技術有些力不從心。例如，前述車削加工由連續(xù)切削向間斷切削轉換，便有利于延長工具壽命，新型涂層硬質合金刀具的使用，使難加工材料切削技術水平得到進一步提高。在難加工材料的切削加工中應特別重視工具壽命的穩(wěn)定，不僅工件材料要和刀具性能妥善配伍，而且對加工尺寸、加工表面粗糙

11、度、形狀精度等的要求也極嚴格，因此，不僅應特別注意刀具選用，對工件的夾持方式等相關技術也不能掉以輕心。今后，難加工材料零件的加工將采取CADCAM、CNC切削加工等計算機控制的生產方式，因此，數據庫的建構、工具設計與制作等工具管理系統(tǒng)的完善，都極為重要。難加工材料切削加工中，適用的刀具、夾具、工序安排、工具軌跡的確定等有關切削條件的數據，均應作為基礎數據加以積累，使零件生產方式沿著以IT化為基礎的方向發(fā)展，這樣，難加工材料的切削加工技術