通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累,我們認(rèn)識(shí)到在金屬切削加工中某些因素是可以控制和影響材料的表面質(zhì)量。這些因素主要包括:切削力、切削液及刀具材料。在金屬切削加工過(guò)程中,如果對(duì)這些因素進(jìn)行合理的選擇以及對(duì)金屬切削過(guò)程進(jìn)行正確的控制,我們便能效率地得到的產(chǎn)品,而且得到更好的收益。
一、刀具材料對(duì)金屬切削加工的影
刀具的使用壽命及切削效率主要由刀具材料決定。刀具材料的與優(yōu)越,不僅會(huì)使加工質(zhì)量增強(qiáng),切削效率增加,還會(huì)延長(zhǎng)刀具的使用壽命,從而進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本。
1.刀具材料的性能
通過(guò)考慮金屬切削加工中的實(shí)際因素,刀具材料應(yīng)具有高硬度、高強(qiáng)度、以及良好的耐磨性、耐熱性和導(dǎo)熱性。硬度高的刀具材料才能完成切削加工任務(wù),足夠的強(qiáng)度才能保證切削加工不會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn),良好的耐熱性才能保證在高溫環(huán)境下進(jìn)行加工工作。只有這樣,才能保證加工安全、率的運(yùn)行。
2.刀具材料的種類(lèi)
刀具材料的種類(lèi)一般是按照材料的物理化學(xué)性能區(qū)分。在實(shí)際生產(chǎn)中,高速鋼、硬質(zhì)合金是使用為廣泛的。耐熱性較差的碳素、合金工具鋼因其抗彎強(qiáng)度較高,主要用于中、低速切割。高速鋼按用途又可分類(lèi),通常分為兩類(lèi):一類(lèi),通用型高速鋼;第二類(lèi),高性能高速鋼。良好的工藝性是通用型高速鋼的顯著特色,而高性能高速鋼是在通用型高速鋼的基礎(chǔ)上加入微量元素,故高性能高速鋼的耐磨性、耐熱性顯著提高。陶瓷材料的主要成分是氧化鋁,是經(jīng)壓制成型后燒結(jié)而成。其具備穩(wěn)定的化學(xué)性能,故適用于較高的切削速度。金剛石是目前硬的刀具材料,不僅能夠完成有色金屬的加工,而且善用于非金屬材料的高速精加工。立方氮化硼,一種硬度和耐磨性?xún)H次于金剛石的刀具材料。適用于冷硬鑄鐵和一些難加工材料的加工。
二、切削液對(duì)金屬切削加工的影響
1.切削液的作用
在金屬切削加工過(guò)程中,切削液對(duì)切削加工有重要作用。主要分為四點(diǎn):
一,冷卻作用。切削液常以液體形式存在于切削區(qū),它不僅能夠降低切削溫度,起到冷卻作用,還能夠減小工件與刀具的熱變形。
第二,潤(rùn)滑作用。切削液在工件與刀具、切屑之間形成一層油膜,減少它們之間的摩擦,起到潤(rùn)滑作用。
第三,排屑與清洗作用。生產(chǎn)加工時(shí),切削液處于流動(dòng)狀態(tài),可將切削區(qū)域及機(jī)床上的細(xì)碎切屑沖走。
第四,防銹作用。將防銹劑加入到切削液中,使金屬表面形成一層保護(hù)膜,可防止工件及刀具出現(xiàn)生銹現(xiàn)象。
2.切削液的種類(lèi)
切削液主要分為三類(lèi)。
一類(lèi),非水溶性切削液,主要對(duì)工件、刀具等有潤(rùn)滑作用。
第二類(lèi),水溶性切削液,主要用于工件、刀具等的冷卻和清洗。
第三類(lèi),表面活性劑,這種物質(zhì)既溶于水也溶于油,而且將水和油連接在一起,故其有乳化作用。
3.切削液的選擇
切削液的選擇常根據(jù)工件材料、加工方法以及刀具材料等具體情況而選擇。1)根據(jù)工件材料選擇。切削加工塑性材料時(shí)需用切削液,脆性材料則不需要;
2)根據(jù)加工方法選擇。如果對(duì)材料進(jìn)行磨削加工,選擇具有冷卻、清洗排泄及防銹功能的切削液。如果對(duì)材料進(jìn)行半封閉或封閉加工,可以考慮極壓切削油和極壓乳化液。
三、金屬切削加工中控制表面質(zhì)量的方法
1.合理選擇刀具材料
刀具材料的選擇一般根據(jù)加工材料和具體的加工情況而定。在金屬切削加工過(guò)程中,對(duì)有色金屬及非金屬材料進(jìn)行高速精加工時(shí),一般采用金剛刀。利用的是金剛刀硬度高,耐磨性好,摩擦系數(shù)小的性能。對(duì)碳鋼、合金鋼進(jìn)行高速精加工時(shí),可以采用涂層硬質(zhì)合金、或者立方氮化硼刀具材料,利用的是硬度高,耐磨性好,特別是其化學(xué)穩(wěn)定性好的性能。
2.合理選擇切削液
為了減少切屑、刀具與工件間的摩擦,可通過(guò)選擇合理的切削液來(lái)實(shí)現(xiàn)。切削液的科學(xué)應(yīng)用,可避免粘結(jié)現(xiàn)象,改善已加工表面質(zhì)量。但是其使用效果,還需綜合考慮與刀具材料、工件材料、加工方法等因素。
綜合上述分析,在進(jìn)行金屬切削加工過(guò)程中,我們要順利完成工作,做到刀具的受力分析,切削液的合理選擇,以及刀具材料的科學(xué)應(yīng)用。只有認(rèn)真負(fù)責(zé)的完成這些,我們才能有效的控制工件的表面質(zhì)量,在此要求下地得到產(chǎn)品,而且得到更好的效益。