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應(yīng)對(duì)P25鋼件車削的挑戰(zhàn) 提高加工效率

2013年09月11日 09:28點(diǎn)擊:779作者:默認(rèn)來源:>>進(jìn)入該公司展臺(tái)

  【中國(guó)機(jī)床商務(wù)網(wǎng)】導(dǎo)讀:在ISOP25應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的鋼件車削是*機(jī)械加工車間zui主要的工序。擁有*的工藝是在競(jìng)爭(zhēng)激烈的化市場(chǎng)中占據(jù)一席之地的先決條件,而生產(chǎn)工程師們也在不斷地尋找鞏固競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的方法。
  
  那么,在這個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域內(nèi),工程師所面臨的主要問題是什么呢?刀具制造商如何應(yīng)對(duì)、材料又如何發(fā)展才能幫助解決這些挑戰(zhàn),并zui終帶來優(yōu)化的工藝呢?

  
  評(píng)估要求
  
  作為一道工序,鋼件車削需要處理和平衡許多因素。其中包括zui大化產(chǎn)出、刀具壽命的延長(zhǎng)以及更可預(yù)測(cè)性、有限監(jiān)督/無人值守生產(chǎn)時(shí)的高可靠性、高表面質(zhì)量以及對(duì)廣泛且多樣化的P25材料范圍的適應(yīng)能力。尤其重要的是切削刃的狀況–如果切削刃破損,就會(huì)使刀具快速崩刃,由此導(dǎo)致零件不合格和降低加工安全性。
  
  首先,應(yīng)該指出,當(dāng)提到切削刀具解決方案時(shí),ISOP25鋼件并非是簡(jiǎn)單的材料分類。零件、工藝、特性和加工工況在這一車削分類中區(qū)別很大,其中可以包含非圓零件、接近zui終形狀鑄件或鍛件的粗加工到精加工工序。此外,材料可能是非合金或高合金材料,能夠提供應(yīng)用范圍兩端截然不同的硬度值。
  
  由于有許多可變因素會(huì)對(duì)切削刀具的刀片性能造成影響,因此尋求單一材質(zhì)以適應(yīng)P25范圍廣泛的需求就是一項(xiàng)吃力不討好的任務(wù)。事實(shí)上,任何敢如此斷言的材質(zhì)都有許多先決條件。例如,抗斷裂性至關(guān)重要,這樣就要求切削刃能夠提供抗塑性變形(由存在于P25切削區(qū)中的溫度引起)所需的硬度。此外,刀片涂層必須能夠防止后刀面磨損、月牙洼磨損和積屑瘤。更為關(guān)鍵的是,該涂層也必須粘附于基體上。如果涂層粘不住,就會(huì)使基體暴露在外,進(jìn)而導(dǎo)致刀片快速失效。
  
  通常,任何刀片的*磨損類型是可控的后刀面磨損,因?yàn)檫@樣可保證切削刃的使用壽命可預(yù)測(cè)。理想的材質(zhì)應(yīng)能夠限制不必要類型磨損的產(chǎn)生–而且在某些工序中,應(yīng)能*杜絕其產(chǎn)生。
  
  切削刃益處
  
  在現(xiàn)今快節(jié)奏的鋼件車削舞臺(tái)上,可轉(zhuǎn)位刀片的刀具壽命取決于是否擁有完整的切削刃,足以地切削金屬并生成滿意的粗糙度。其成功的秘訣是限制連續(xù)且可控的磨損,并消除斷續(xù)且不可控的磨損。這就是刀片材質(zhì)制造商為真正解決切削刃過早斷裂這一問題而樂此不疲之原因所在。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),就需要消除各種類型的磨損。
  
  因此,首先應(yīng)控制后刀面磨損,其實(shí)質(zhì)是切削刃下的后刀面上所形成的磨料性磨損。后刀面磨損是刀具材料在金屬切削過程中所發(fā)生的自然侵蝕作用,如果允許以可控的模式發(fā)展,那么此磨損尚可接受。在某些有記錄的案例中,后刀面磨損狀況保持平衡甚至有利于整個(gè)切削過程。但是,如果后刀面磨損出現(xiàn)得太快,那么就需要調(diào)整切削過程的加工參數(shù)或材質(zhì)。
  
  月牙洼磨損是另一種常見的可控磨損,在鋼件車削時(shí)受到熱和壓力的影響而引起的。過度磨損會(huì)引起刀片槽型改變,進(jìn)而導(dǎo)致切削工藝很不理想。在一段時(shí)間后,就會(huì)使切削刃變?nèi)?,成為成功加工需要克服的一個(gè)主要風(fēng)險(xiǎn)。
  
  可控的磨損模式
  
  后刀面磨損和月牙洼磨損都是鋼件車削時(shí)極普通而自然的磨損,切削時(shí)如果只經(jīng)歷這些磨損形式,并且磨損可控,那么就是令人滿意的加工工藝,至少能獲得足夠高的切削速度和更長(zhǎng)的刀具壽命。
  
  當(dāng)然,*的可預(yù)測(cè)性是一種理想情況,在現(xiàn)實(shí)加工中實(shí)現(xiàn)很不容易,特別是當(dāng)市場(chǎng)越來越趨向于監(jiān)督有限或根本沒有監(jiān)督的加工條件。這意味著許多潛在的危險(xiǎn),因?yàn)榉沁B續(xù)的磨損類型更難以控制。在理想的世界中,在使用推薦的切削參數(shù)進(jìn)行加工時(shí),用于P25鋼件車削的切削刀具刀片材質(zhì)將能夠抵御所有非連續(xù)類型的磨損,由此使真正自動(dòng)化的無人值守金屬切削工序成為可能。
  
  斷續(xù)磨損的一個(gè)很好的例子是塑性變形,此時(shí)切削刃會(huì)凹陷。這種磨損類型是由于材質(zhì)承受的溫度過高而導(dǎo)致的。首先,整個(gè)切削刃上可能會(huì)出現(xiàn)幾道細(xì)微的熱裂紋,或者涂層從切削刃上剝落,留下暴露在外的基體。此類磨損會(huì)導(dǎo)致刀具快速崩刃,這種狀況真正不可控,也不可接受。
  
  折中
  
  通常,問題關(guān)鍵在于獲得“折中”-在連續(xù)與非連續(xù)的磨損比率之間達(dá)到平衡,以便在應(yīng)用更高的切削參數(shù)時(shí),獲得zui大的切削刃安全性和更長(zhǎng)的刀具壽命?,F(xiàn)在這種觀念開始應(yīng)用于更硬的P15與更堅(jiān)韌的P35材料分類的重疊區(qū)域。此外,在鋼件車削應(yīng)用中,也應(yīng)考慮到其他對(duì)加工結(jié)果有決定性影響的刀具因素,例如刀片微觀和宏觀槽型、刀尖半徑以及刀片尺寸和形狀。這些因素與刀片材質(zhì)的組合將決定成功與否,因?yàn)閹缀跛械牟僮鞴ざ寄軌虺浞掷酶咝阅艿腜25材質(zhì)。
  
  放眼未來
  
  事實(shí)上,ISOP25鋼件車削是zui難切削的應(yīng)用領(lǐng)域之一。這就是工程師們僅通過一種材質(zhì)不斷尋找可以幫助他們提供更高基準(zhǔn)性能的解決方案的原因所在。除了提高切削速度外,這種材質(zhì)理論上也應(yīng)有助于提高工藝安全性和刀具壽命。如此一來,正確的刀片會(huì)對(duì)提高生產(chǎn)效率有幫助,相應(yīng)的,生產(chǎn)效率得以提升則使這種刀片更具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

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