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铝活塞加工切割刀具材料的合理选用
日期:[2010-02-07]   共阅[]次

刀具材料性能的优劣是影响加工表面质量、切削加工效率、刀具寿命的基本因素。切削加工时,直接担负切削工作的是刀具的切削部分。刀具切削性能的好坏大多取决于构成刀具切削部分的材料、切削部分的几何参数及刀具结构的选择和设计是否合理。切削加工生产率和刀具耐用度的高低、刀具消耗和加工成本的多少、加工精度和表面质量的优劣等等,在很大程度上都取决于刀具材料的合理选择。正确选择刀具材料是设计和选用刀具的重要内容之一。

  每一品种刀具材料都有其特定的加工范围,只能适用于一定的工件材料和切削速度范围。不同的刀具材料和同种刀具加工不同的工件材料时刀具寿命往往存在很大的差别,例如:加工铝活塞时,金刚石刀具的寿命是YG类硬质合金刀具寿命的几倍到几十倍;YG类硬质合金刀具加工含硅量高、中、低的铝合金时其寿命也有很大的差别。所以,合理选用刀具是成功进行切削加工的关键。每一种刀具材料都有其最佳的加工对象,即存在切削刀具与加工对象的合理匹配问题。

  1 刀具材料应具备的性能

  1.1 高的硬度和耐磨性

  硬度是刀具材料应具备的基本特性。刀具要从工件上切下切屑,其硬度必须比工件材料的硬度大。切削金属所用刀具的切削刃硬度,一般都在60HRC以上。耐磨性是材料抵抗磨损的能力。一般来说,刀具材料的硬度越高,其耐磨性就越好。组织中的硬质点(碳化物、氮化物等)的硬度越高,数量越多,颗粒越小,分布越均匀,则耐磨性越好。耐磨性还与材料的化学成分、强度、显微组织及摩擦区的温度有关。可用公式表示材料的耐磨性WR:WR=KIC0.5E-0.8H1.43式中:H——材料硬度(GPa)。硬度愈高,耐磨性愈好。

  KIC——材料的断裂韧性(MPa·m?)。KIC愈大,则材料受应力引起的断裂愈小,耐磨性愈好。

  E——材料的弹性模量(GPa)。E很小时,由于磨粒引起的显微应变,有助于产生较低的应力,耐磨性提高。

  1.2 足够的强度和韧性

  要使刀具在承受很大压力,以及在切削过程经常出现的冲击和振动条件下工作,而不产生崩刃和折断,刀具材料就必须具有足够的强度和韧性。

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