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PCBN刀具刃口處理特點(diǎn)及在切削加工中的影響

發(fā)布時(shí)間: 2023-10-10 發(fā)布者:  曼德希

正確地選擇和應(yīng)用刀具刃口處理被認(rèn)為是成功制造和正確使用硬車(chē)刀具的基本要素之一。對(duì)于不同應(yīng)用工況,刀刃處理有不同的處理形式和參數(shù)。刀具刃口處理是指刀片在精磨之后,涂層(若有)之前的一道工序,通過(guò)對(duì)刃口進(jìn)行倒棱、鈍化、平整、拋光等處理,從而提高刀具質(zhì)量和提升刀具使用壽命。

1.刃口處理的形式和特點(diǎn)

通常刃口處理可以分為4大類(lèi):F型-不倒棱不鈍圓,E型-鈍圓不倒棱,T型-倒棱不鈍圓,S型-倒棱加鈍圓。4類(lèi)刃口處理有著各自的物理、幾何特點(diǎn),對(duì)使用時(shí)的受力狀態(tài)、刀-屑摩擦、切屑形態(tài)都有著不同的影響。

1.1 F型刃口處理。F型刃口處理,即不倒棱也不鈍圓。這種刃口處理方式為鋒利型,切削力小,剪切變形小,切削熱較低,但切削刃強(qiáng)度低,刃口有初始缺陷,很少采用。

1.2 E型刃口處理。E型刃口處理,即不倒棱但鈍圓。該刃型采用鈍圓工藝,消除了刃口上的加工微缺陷,強(qiáng)化了刃口,增加了崩刀和裂紋的抗力。

1.3 T型刃口處理。T型刃口處理,即倒棱但不鈍圓。通過(guò)倒棱處理,具有較好耐沖擊性,對(duì)于要求減小切削力和公差要求高的情況,可替代S型刃口。

1.4 S型刃口處理。S型刃口處理,即倒棱+鈍圓。此形式為最常見(jiàn)的刃口處理,也是硬車(chē)加工中的優(yōu)先選擇的刃型。 有著比T型更高的強(qiáng)度,更耐崩刃和開(kāi)裂,更易于預(yù)測(cè)刀具壽命,可生產(chǎn)更穩(wěn)定的工件表面質(zhì)量。尤其適用于大切深情況和斷續(xù)加工情況。

2.S型刃口處理在切削加工中的影響

在S型刃口處理中,倒棱的角度具有兩面性,一方面,角度增加,可提高刀具強(qiáng)度,增加刀具的抗沖擊性;但另一方面,刀具變鈍,增加了切削熱,對(duì)前刀面抗磨損不利。這是因?yàn)?,角度增加,相?dāng)于更大負(fù)前角,因此剪切角變小,變形增大,形變熱量高,所以對(duì)前刀面的磨損加快。同時(shí),倒棱寬度也要適應(yīng)加工參數(shù)的設(shè)置。倒棱寬度太小,會(huì)造成倒棱作用減弱,同時(shí)切屑與前刀面的摩擦在倒棱與原前刀面的交界處發(fā)生較快磨損。如果棱寬過(guò)大,會(huì)使切削力變大,并且延長(zhǎng)了切屑與前刀面的摩擦距離,不利于刀具壽命。與此同時(shí),鈍圓的大小、 均勻性和加工方式也會(huì)對(duì)刀具表現(xiàn)有一定的影響。

PCBN刀具在硬車(chē)加工時(shí),一般采用負(fù)前角和負(fù)倒棱處理,這樣一方面能夠使刀刃得到補(bǔ)強(qiáng),同時(shí)也提高了刀具的耐磨性,在加工淬硬鋼或者灰鑄鐵時(shí),提供各自所需的不同的加工刃口強(qiáng)度。經(jīng)金剛石砂輪刃磨后,刃口往往存在著不同程度的微觀缺口(即微小崩刃與鋸口)。在切削過(guò)程中刀具刃口微觀缺口極易擴(kuò)展,加快刀具磨損和損壞。經(jīng)負(fù)前角設(shè)計(jì)和負(fù)倒棱精磨,提高了刀具的強(qiáng)度,同時(shí)采用鈍圓處理,消除了刃口上的加工微缺陷,兩種處理方式,提升了刀具抗沖擊強(qiáng)度,增加了刀具耐磨性,從而延長(zhǎng)了刀具壽命。

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