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刀具必须控制热量
发布时间:2009-12-01 来源: 本站 点击:
一些公司已经碰巧获得干切削的价值,而也有一些工厂有目的的进行尝试,但却无法看到它的益处。 其原因是干切削的成功应用不仅仅要求消除冷却液,而且还要求在整个过程中有一套控制热量的系统方法。
刀具影响热传递的最重要的方式是通过产生良好的切屑。 切屑能带走85%切削产生的热量,并且只允许5%传入工件,而10%的热量传入刀具和其它地方。新式的断屑槽压入刀具表面,这样非常有利于控制切屑的形状和尺寸。
因为切屑较热,因此延展性比对应的湿式加工更好,使得断屑更难并更有可能产生导致表面光洁度变差的有危险性的切屑缠绕。使用一种专为剪切带状切屑工件材料设计的断屑槽有助于解决这个问题。虽然这样的切削刃会有更大的正前角,但是它们不会像在湿式加工中那样脆和易碎。干切削中固有的很高的切削温度通常可以稍微软化硬质合金,增加了其韧性,降低了微崩的可能性,并提高刀具的可靠性和刀具寿命。
基于同样的理由,干切削时换成更硬一些的刀具几乎不会降低刀具寿命或切削一致性。而实际上,恰恰相反。更硬的基体能够保证切削刃在高温切削时的完整性,而轻微的软化能够防止它变得太脆。其结果是,用户可以指定一种更硬的硬质合金材质等级来提高抵抗变形和月牙洼磨损(切削刃的化学溶解)的能力。否则,在干切削时会大大缩短刀具寿命。
为干切削设计的刀具可以更加锋利,并且比湿式加工切削更为轻快,实际上它产生的摩擦力较少并且有助于热量的控制。对于钻削的研究表明,减少切削刃修磨来生成更锋利的钻头能降低40%的切削温度。锋利的切削刃不仅可以保持较低的温度,而且可以减少径向跳动并提高表面光洁度。
另一个有助于在切削过程中打碎并排出切屑的方法是用气体替换液体,其中压缩空气最为普遍。虽然在冷却时没有效果,但有时一阵压缩空气足够将切屑在切削过程中吹出来,防止了二次切削,防止多余的热量转移到工件和机床中。当润滑必要时,用户便应用一种高效润滑剂,产生一层薄雾,在切削过程中消耗。有时,最有效的方法是一种相对较新的技术,称为最低量润滑(MQL),它是通过向刀具中注入少量的冷却剂进行润滑的。
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