切削機(jī)械刀具與加工對(duì)象的力學(xué)性能匹配問(wèn)題主要是指刀具與工件材料的強(qiáng)度、韌性和硬度等力學(xué)性能參數(shù)要相匹配。具有不同力學(xué)性能的刀具材料所適合加工的工件材料有所不同。
① 刀具材料硬度順序?yàn)椋航饎偸毒?gt;立方氮化硼刀具>ceramic刀具>硬質(zhì)合金>高速鋼。
② 刀具材料的抗彎強(qiáng)度順序?yàn)椋焊咚黉?gt;硬質(zhì)合金>ceramic刀具>金剛石和立方氮化硼刀具。
③ 刀具材料的韌度大小順序?yàn)椋焊咚黉?gt;硬質(zhì)合金>立方氮化硼、金剛石等。
高硬度的工件材料,必須用更高硬度的刀具來(lái)加工,刀具材料的硬度必須高于工件材料的硬度,一般要求在60HRC以上。刀具材料的硬度越高,其耐磨性就越好。如,硬質(zhì)合金中含鈷量增多時(shí),其強(qiáng)度和韌性增加,硬度降低,適合于粗加工;含鈷量減少時(shí),其硬度及耐磨性增加,適合于精加工。
具有優(yōu)良高溫力學(xué)性能的刀具尤其適合于高速切削加工。ceramic刀具優(yōu)良的高溫性能使其能夠以高的速度進(jìn)行切削,允許的切削速度可比硬質(zhì)合金提高2~10倍。
機(jī)械刀具在車削和銑削加工中的應(yīng)用
在車削鋼件材料加工時(shí),對(duì)于淬硬鋼的加工,超硬材料刀具能夠在很大程度上實(shí)現(xiàn)以車代磨的加工效果。在切削加工過(guò)程中,由于其切削深度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于磨削,極大程度上提高了以車代磨的工作效率,從而降低了加工制造的成本。需要注意的是,在進(jìn)行高硬度機(jī)械部件加工時(shí),要采取低速或中低速的切削方式,防止超硬材料刀具偏離切割軌道。
在車削鑄鐵件時(shí),對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的排氣閥座,可以選擇銅、鉬高鉻合金鑄鐵,這種材料的加工一般有車削和銑削2 種工藝。用PCBN 材料所制的刀具加工灰鑄鐵剎車盤時(shí),其切削速度一般在700~2000m/min 適宜。
用PCD 材料制成的刀具銑削鋁合金時(shí), 其速度可達(dá)到300~4000m/min;用PCBN 制成的刀具銑削灰鑄鐵時(shí),其速度一般在1000~2000m/min 范圍內(nèi)。目前, 我國(guó)加工鋁合金缸蓋的PCD 面銑刀切削速度已達(dá)到了4021m/min, 其進(jìn)給速度為5670mm/min,這種效率是我國(guó)20 世紀(jì)90 年代初期引進(jìn)外國(guó)設(shè)備的2 倍。精加工灰鑄鐵缸體的CBN 面銑刀銑削速度也達(dá)到了2000m/min,其效率是硬質(zhì)合金面銑刀的10 倍之多。在玻璃深加工中,銑削玻璃的PCD 螺旋內(nèi)排液面銑刀應(yīng)用為廣泛。
模切刀高矮峰與刀紋的選擇
選擇的模切刀時(shí)應(yīng)注意根據(jù)所模切材料的厚薄而選擇高峰刀及矮峰刀,高峰刀既可以切薄紙又可以切厚紙,既可以用在單張的自動(dòng)模切機(jī)上,又可以用在同時(shí)模切二、三張紙的手搖模切機(jī)上,使用范圍很廣。
但如果用戶的產(chǎn)品單一,而且都是薄卡紙,如煙包生產(chǎn)廠,長(zhǎng)期模切低于400克厚度的煙盒,那么這里建議選用矮峰刀,因這些廠通常用自動(dòng)模切機(jī),單張紙模切,速度快,數(shù)量大,矮峰刀可滿足。對(duì)于更長(zhǎng)版更耐用的要求,因?yàn)榘宓兜牡斗宓膭偠缺雀叻甯撸猿惺軌毫Ω€(wěn)定,耐用性更持久。
另外選擇的模切刀時(shí)應(yīng)留意刀峰是橫紋處理或是直紋處理,橫紋處理的刀對(duì)于模切紙張效果更佳,更耐用,而穩(wěn)定性及精度更高,受彎后亦不易開裂,而直紋處理的刀表面好像很鋒利,模切時(shí)切在鋼板面上,時(shí)間不長(zhǎng)便很易鈍口,同時(shí)受彎后也易于開裂,所以除了模切膠片產(chǎn)品時(shí),選用直紋刀較為順暢;模切紙質(zhì)產(chǎn)品選用橫紋處理的模切刀。另一方面,如果只有很硬的刀,則很難處理圖案復(fù)雜的木模成型。或者有時(shí)用戶勉強(qiáng)使用同一款刀于不同要求的模切生產(chǎn)上時(shí)不能達(dá)至好的效果,所以多品種選擇是品牌的特色。
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