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发布时间:2021-04-02 13:20:30访问:366

刀具涂层技术自从问世以来,对刀具性能的改善和加工技术的进步起着非常重要的作用,涂层刀具已经成为现代刀具的标志,在刀具中所占比例已超过50%。在21世纪初,涂层刀具的比例将进一步增加,有望在技术上突破CBN涂层技术,使CBN的优良性能在更多的刀具和切削加工中得到应用(包括精密复杂刀具和成形刀具),这将全面提高加工黑色金属的切削水平。此外,纳米级超薄超多层和新型涂层材料的开发应用的速度将加快,涂层将成为改善刀具性能的主要途径。

美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度大达60m/min,快速为100m/min,主轴转速已达60000r/min。在加工精度方面,近10年来,普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密级加工中心则从3~5μm提高到1~1.5μm,并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。而新一代高速数控机床特别是高速加工中心的开发应用与超高速切削紧密相关。

在选择合理切削用量的同时,尽量选择密齿刀(在刀具每英寸直径上的刀齿数≥3),增加每齿进给量,提高生产率及刀具寿命。有关试验研究表明:当线速度为165m/min,每齿进给为0.04mm时,进给速度为341m/min,刀具寿命为30件。如果将切削速度提高到350 m/min,每齿进给为0.18mm,进给速度则达到2785m/min,是原来加工效率的817%,而刀具寿命增加到了117件。

实践证明,当切削速度提高10倍,进给速度提高20倍,远远超越传统的切削“禁区”后,切削机理发生了根本的变化。其结果是:单位功率的金属切除率提高了30%~40%,切削力降低了30%,刀具的切削寿命提高了70%,大幅度降低了留在工件上的切削热,切削振动几乎消失;切削加工发生了本质性的飞跃。根据目前机床的情况来看,要充分发挥先进刀具的高速加工能力,需采用高速加工,增大单位时间材料被切除的体积(材料切除率Q)。
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