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合金刀片在切削難加工材料時,刀具形狀可充分發(fā)揮刀具材料的性能。選擇與難加工材料特點(diǎn)相適應(yīng)的前角、后角、切入角等刀具幾何形狀和對刃尖進(jìn)行適當(dāng)處理,對提高切削精度和延長刀具壽命有很大的影響,因此,在刀具形狀方面決不能掉以輕心。但是,隨著高速銑削技術(shù)的推廣應(yīng)用,近來已逐漸采用小切深以減輕刀齒負(fù)荷,采用逆銑并提高進(jìn)給速度,因此,對切削刃形狀的設(shè)計思路也有所改變。
合金刀片銑削時的切削熱是一種斷續(xù)加熱現(xiàn)象,刀齒在非切削時即被冷卻,這將有利于刀具壽命的延。日本理化研究所對車削和銑削的刀具壽命作了對比試驗(yàn),銑削所用刀具為球頭立銑刀,車削為一般車刀,兩者在相同的被加工材料和切削條件(由于切削方式不同,切削深度、進(jìn)給量、切削速度等只能做到大體一致)及同一環(huán)境條件下進(jìn)行切削對比試驗(yàn),結(jié)果表明,銑削加工對延長刀具壽命更為有利。
合金刀片切削難加工材料時,在很短時間內(nèi)即出現(xiàn)上述刀具磨損,這是由于被加工材料中存在較多促使刀具磨損的因素。例如,多數(shù)難加工材料均具有熱傳導(dǎo)率較低的特點(diǎn),切削時產(chǎn)生的熱量很難擴(kuò)散,致使刀具刃尖溫度很高,切削刃受熱影響極為明顯。這種影響的結(jié)果會使刀具材料中的粘結(jié)劑在高溫下粘結(jié)強(qiáng)度下降,WC(碳化鎢)等粒子易于分離出去,從而加速了刀具磨損。另外,難加工材料中的成分和刀具材料中的某些成分在切削高溫條件下產(chǎn)生反應(yīng),出現(xiàn)成分析出、脫落,或生成其他化合物,這將加速形成崩刃等刀具磨損現(xiàn)象。
在切削高硬度、高韌性被加工材料時,切削刃的溫度很高,也會出現(xiàn)與切削難加工材料時類似的刀具磨損。如切削高硬度鋼時,與切削一般鋼材相比,切削力更大,刀具剛性不足將會引起崩刃等現(xiàn)象,使刀具壽命不穩(wěn)定,而且會縮短刀具壽命,尤其是加工生成短切屑的工件材料時,會在切削刃附近產(chǎn)生月牙洼磨損,往往在短時間內(nèi)即出現(xiàn)刀具破損。合金刀片切削加工大致分為車削、銑削及以中心齒為主的切削(鉆頭、立銑刀的端面切削等),這些切削加工的切削熱對刃尖的影響也各不相同。車削是一種連續(xù)切削,刃尖承受的切削力無明顯變化,切削熱連續(xù)作用于切削刃上;銑削則是一種間斷切削,切削力是斷續(xù)作用于刃尖,切削時將發(fā)生振動,刃尖所受的熱影響,是切削時的加熱和非切削時的冷卻交替進(jìn)行,總的受熱量比車削時少。
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