刀具推荐 | 切削难加工材料的解决方案(一) 模具制造 螺纹加工 孔加工

日期:2022-01-24

随着制造技术的不断发展,各种新型材料得到了开发和广泛应用,这些新型材料中有很多都属于难加工材料,如钛合金、高温合金以及复合材料等。一方面,大大提升了产品性能,另一方面也给加工制造带来了很大困难。


针对各种难加工材料的特点,采取相应的措施,高效率、低成本、保质保量地完成加工任务,满足加工要求,符合现代科技和工业发展的需要,意义重大。


淬火钢 | 切削加工

淬火钢切削加工的特点

1、硬度高、强度高、塑性小(几乎没有塑性)

2、切削力大,切削温度高

3、传出热量少

4、刀刃易破碎、磨损


刀具材料的选择

首先应考虑到刀具的高硬度和耐热性,同时也要兼顾强度、耐磨性和导热性。


典型产品的介绍

整体高硬度铣刀(森泰英格)

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产品特点

①适合于50~70HRC 的淬硬钢加工(尤其适合高硬度模具加工)。

②适用于高速、干式加工环境。

③极高的耐磨性。

④铣刀的高精度尺寸控制,可满足高精度产品加工要求。


应用实例

加工材料:5CrMoMn。

材料硬度:58~62 HRC。

使用刀具:ETHB4300-3(4刃)。

切削参数:vc=56m/min ,fz=0.01 mm/z,ap=1.5mm,ae=2.4mm。

试验结果(单齿金属去除率):森泰英格43.2cm3,其他品牌30.8cm3,寿命对比是其他品牌的1.4倍以上。


淬火钢车削CBN BXA20材质(泰珂洛)

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产品特点

①BXA20采用闪亮银色涂层减少切屑摩擦,同时易于识别已使用的刀尖。

②新涂层厚度是传统涂层的2倍,增强了耐磨性,可有效预防月牙洼磨损及发展。

③采用特殊化学成分的结合剂,具有较好的韧性和硬度。

④BXA20适用于低至中等速度的淬火钢和渗碳层的硬车削。

⑤此材质覆盖连续至强断续,应用范围广。


应用实例

工件名称:汽车零部件(CVT)

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工件材料:SCr420H。

应用:外径和锥面车削。

机床:NC数控车削。

切削液:水溶性。

刀杆:ADJNR2525M15-A 。

刀片:2QP-DNGA150408 BXA20。

切削参数:vc=170m/min,f=0.3mm/r,ap=0.1mm。

切削效果:刀具寿命提高了2倍。



高强度和超高强度钢 | 切削加工

高强度和超高强度钢的加工特点

1、抗拉强度高、塑性大、韧性高

2、加工硬化的倾向特别大,导热系数低

3、切削力大、切削温度高,刀具极易崩刃及磨损

4、断屑困难,工件热变形大


刀具材料的选择

高速钢刀具材料宜选用高钴、高钒高速钢、钴高速钢,或粉末冶金高速钢和TiN涂层高速钢。


典型产品的介绍

TUNG-TRI铣刀(泰珂洛)

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产品特点

①每片刀片有3个切削刃保证了加工中有较高的经济性。

②正角刀片优化的槽形设计保证低切削抗力和无振动切削。

③螺旋式切削刃和优化的定位结构可以保证高的尺寸精度和表面质量。

④保证刀片锋利的同时拥有强壮的结构设计,可以有效降低崩刃风险。

⑤三角形刀片设计可以改善刀片的夹紧刚性和可靠性。

⑥根据不同背吃刀量要求,有6、10、15三种规格的刀片可供选择。

⑦铣刀采用不等齿距设计,把切削振动降至最低。


应用实例

工件名称:工程机械主体框架

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工件材料:Hiten50(高强度钢)。

应用:槽铣削。

机床:立式加工中心。

切削液:水溶性。

刀杆:EPA10R032M32.0-03N。

刀片:TOMT100408PDER-MJ AH3135。

切削参数:vc=120m/min,f=0.12mm/r,ap=8mm,ae=32mm。

切削效果:刀具寿命延长1.3倍,并缩短加工加工时间20min。



不锈钢 | 切削加工

不锈钢难切削的原因

1、高温强度高,加工硬化倾向大

2、切削力大

3、切屑与刀具粘结现象严重

4、切屑不易卷曲与折断

5、线膨胀系数大

6、导热系数小


刀具材料的选择

应选用硬度高、韧性及耐热性好,且与不锈钢化学亲合性小的刀具材料。


典型产品的介绍

不锈钢加工牌号YBG205/YBM253

(株洲钻石)

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YBG205 牌号特点

①超细TiAlN基纳米涂层,添加耐磨和耐高温的稀有元素,综合性能有较大的提升;

②特殊的涂层处理技术,涂层和基体结合更牢固;

③薄的 PVD 涂层工艺,刃口锋利。

④基体:细晶粒的碳化钨基硬质合金,具有高的硬度和韧性。

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YBM253牌号特点(M20~M35)

①采用先进的超细晶粒纳米涂层技术,配合高韧性的梯度基体,性能优异。

②在大背吃刀量、大进给、较高速切削过程中具有优秀的切削性能。


应用实例

(1)奥氏体不锈钢车削加工对比案例( Y B G 2 0 5 和YBG202)。

工件材料:1Cr18Ni9Ti,180HBW。

切削方式:外圆切削。

切削机床:HASS。

切削刀具:PCLN3225M12。

切削刀片:CNMG120408-EM。

切削参数:ap=1mm ,f=0.2mm/r。

结果:YBG205在各切削条件下寿命较YBG202增长20%。


(2)不锈钢车削对比案例

客户:国内某大型不锈钢阀门生产厂。

加工内容:车外圆及端面。

设备:数控车 CK7136(长城机床厂)。

材料:不锈钢 316,25~35HRC。

试用刀片:YBG205/WNMG080408-EM。

切削参数:vc=101m/min,ap=0.75mm,f=0.15mm/r。

结果:刀片加工工件67个,略优于国外产品(50个)。


不锈钢&钛合金专用钻头ADO-SUS

(欧士机)

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产品特点:

(1)锋利性的切削刃,能抑制加工硬化,从而提高刀具寿命。

(2)采用耐溶着与附着力度优良的WXL涂层,能防止刀具磨损。

(3)新型的槽形设计,可将切屑细小分段。

(4)新型内冷油孔MEGA COOLER™,在增大切削液喷出量的同时,提高排屑性。

(5)特殊的横刃设计,减少摩擦面积和摩擦热量。


应用实例

工具尺寸:φ10mm。

加工材料:SUS304。

切削速度:80m/min。

进给量:0.18mm/r。

孔深:25mm(通孔)。

切削液:水溶性切削液(内部给液,1.5MPa)。

加工孔数:ADO-SUS-5D可加工4000孔,超过其他公司产品(2500孔)

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DOOCTO铣刀(泰珂洛)

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产品特点

(1)一种刀盘可安装6种类型刀片。

(2)丰富的刀片材质和槽形应对不同工况和工件材料的加工需求。

(3)ML断屑槽结合AH130材质适用于不锈钢和高温合金的加工。


应用实例

工件名称:发电行业零部件。

工件材料:双向不锈钢。

应用:面铣刀。

机床:卧式加工中心。

切削液:水溶性。

刀杆:TAN07R200M47.6-12。

刀片:OWMT0807AAER-ML AH130。

切削参数:vc=100m/min,fz=0.2mm/z,ap=1mm,ae=180mm。

切削效果:刀具寿命提高了1.5倍。




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