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金属加工干货:车削不同材料,如何挑对刀具?

  • 作者:larry@runsom.com
  • 2025-01-15 15:50
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        在这个科技日新月异、飞速迭代的时代,传统机械领域不断被拓宽边界,金属材料经精密零件加工后,犹如一把把钥匙,开启了众多新兴行业的大门。其中,电脑、通讯、消费电子组成的 3C 行业,更是新兴产业里的耀眼明珠,尽显蓬勃活力。

        在金属加工的过程里,金属切割可是关键中的关键。刀具在加工流程中的作用举足轻重,它直接影响着产品的品质。产品的成败,往往取决于于刀具的选择。今天,咱们就来研究一下车削加工这个有趣的 “小世界”,面对不同金属材料时,我们如何选出适合的 “梦中情刀”。

钢件切削:一场和钢铁的 “智斗”

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        钢材料可分类为非合金钢、低合金钢和高合金钢,刀具的类型也会影响车削的加工的效率

非合金钢(含碳量 0.55% 以内):断屑难题大作战

        非合金钢开启车削时,断屑就像个顽固的 “拦路虎”,还容易产生积屑瘤。在精密零件加工的精细活儿里,如果想要克服切屑、断屑难关,就需要加快进给速度。过多的积屑瘤还会让缩短刀具寿命。拉高切削速度就可以减少积屑瘤的出现,保障加工顺畅。

        在此过程中,也总结出刀具选择的注意事项:首先,刀具的涂层很关键,耐磨涂层能抵御积屑瘤的侵蚀,延长刀具寿命;其次,刀具的前角不能过小,合适的前角有助于切屑顺利流出,减少堵塞。

低合金钢:对抗磨损有妙招

        低合金钢的切削性能取决于热处理(硬度)与合金含量。车削时,最常见的刀具磨损是由后刀面磨损和月牙洼磨损。因此,应该首选具有极高抗后刀面磨损能力的刀具。

        挑选这类刀具时,要留意刀体材质,优质的硬质合金刀体,能为抗磨损性能提供坚实支撑。同时,刀具的刃口锋利度保持性要好,不然频繁磨刀会耽误工时,影响整体效率。

高合金钢:高温变形不用怕

        高合金钢跟低合金钢类似,合金含量和硬度越高,切削性能就会越低。当硬度达到HB450的高合金钢进行车削精密零件加工时,切削区瞬间变成 “大蒸笼”,热得发烫,容易引起塑性变形。因此要考虑具有很高的抗塑性变形能力和切削刃强度的刀具。

        选刀时,得关注刀具的散热结构,良好的散热设计能防止高温积聚,避免刀具过快软化;另外,刀具与工件的适配度要精准考量,不同形状、规格的高合金钢工件,需要针对性匹配刀具,才能实现优质切削。

不锈钢切削:不锈钢也有 “小心思”

        不锈钢可分类为铁素体/马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢和双相 (奥氏体/铁素体) 不锈钢

铁素体和马氏体不锈钢:相似习性巧应对

        这两类不锈钢切削习性和低合金钢差不多。碰上硬化的马氏体不锈钢精密加工,需用到对抗塑性变形很高要求的刀具,才能 “驯服” 这块硬骨头,雕琢出完美零件。

        对于这类不锈钢,刀具的耐腐蚀性不能忽视,毕竟不锈钢加工环境较为特殊;而且,刀具的韧性也要足够,应对硬化不锈钢时,韧性差的刀具容易崩刃,导致加工失败。

奥氏体不锈钢:特殊磨损巧化解

        在不锈钢中,奥氏体不锈钢虽然是最为常见的,却因为常见刀具在加工时会有月牙洼磨损、塑性变形以及积屑瘤,车削时还会产生“加工硬化”,还因为“加工硬化”产生了沟槽磨损,从而在工具上形成毛刺。所以要选择圆刀片或小主偏角以防止沟槽磨损,使用它们可以巧妙挡住沟槽磨损。

        选刀时,要注意刀片的断屑槽设计,合理的断屑槽能让切屑及时断裂,防止缠绕刀具;此外,刀具的表面光洁度要高,粗糙的刀具表面更容易吸附切屑,加剧磨损。

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        车削在精密零件加工中是最常见的金属切削方式之一。进给、切削速度以及切削深度都是直接影响到刀具寿命的主要参数。不同的材料有着不同的特性,再加上材料种类繁多,我们在操作机器的过程中,还需要注意事项还需要具体分析。

 

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