鑄鐵件由于硬而脆的特性,決定了比普通鋼件更費(fèi)刀具,隨著切削技術(shù)的進(jìn)步和刀具材質(zhì)的發(fā)展,如何選擇刀具材質(zhì)成為機(jī)加工工藝員的考慮問題之一。碩朔五金工程師結(jié)合在鑄鐵件行業(yè)加工經(jīng)驗,從高速切削和高硬度切削方面常用的刀具新材料方面總結(jié)經(jīng)驗。
刀具在某種程度上改變工藝,作為針頭線腦的刀具,如果我們了解了它的性能并加以正確運(yùn)用,進(jìn)而改善機(jī)加工工藝提高加工效率,完全可以為企業(yè)帶來不菲收益。鑄鐵件由于硬而脆的特性,決定了比普通鋼件更費(fèi)刀具,隨著切削技術(shù)的進(jìn)步和刀具材質(zhì)的發(fā)展,如何選擇刀具材質(zhì)成為機(jī)加工工藝員的考慮問題之一。
鑄鐵件含灰口鑄鐵,球墨鑄鐵,蠕墨鑄鐵,白口鑄鐵及各種合金鑄鐵;根據(jù)切削加工性來講,灰口鑄鐵和珠光體球墨鑄鐵以及部分合金鑄鐵屬于易切削材質(zhì);而蠕墨鑄鐵,白口鑄鐵和高合金耐磨鑄鐵(如硬度HRC60的高鎳鉻合金鑄鐵)屬于難切削材料。
對于灰鑄鐵的機(jī)加工,采用新型刀具材質(zhì)牌號實現(xiàn)高速切削是目前的趨勢,碩朔五金推薦超硬立方氮化硼刀具 BN-S30,BN-K20等牌號在灰鑄鐵加工中應(yīng)用無疑是最成功的。另外立方氮化硼刀具BN-K1牌號各種冷硬鑄鐵、耐磨合金鑄鐵、白口鑄鐵等高硬度鑄鐵件加工中,已經(jīng)被證實是高效低成本的切削刀具。但是在球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵加工中由于立方氮化硼刀具 與游離態(tài)鐵素體的親和作用,仍然需要進(jìn)一步研究,針對高強(qiáng)度球墨鑄鐵加工,碩朔五金推薦的超硬BN-K20牌號,與普通合金刀具相比,取得驚人刀具壽命,平攤到每個加工工件的刀具成本大幅度下降,且加工效率得以提高數(shù)倍。
一,灰口鑄鐵加工用刀具材質(zhì)
盡管球墨鑄鐵和和蠕墨鑄鐵的應(yīng)用在不斷增加,但灰鑄鐵的應(yīng)用依然強(qiáng)勢。在汽車制造業(yè),還會繼續(xù)保留大量的灰鑄鐵加工(尤其是制動鼓和制動盤)。不過,如今的加工條件已經(jīng)與過去有所不同,由于立方氮化硼刀具的使用,切削速度已經(jīng)比10年前提高了大約提高了335m/min。高速切削產(chǎn)生的更高溫度可能會溶解切削刀片的涂層硬質(zhì)合金,其方式與立方氮化硼刀具 與鐵素體之間產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)非常類似。鑄鐵工件硬而脆,車削鑄鐵工件時,數(shù)控刀片需要承受更高的切削熱和切削力,目前,車削鑄鐵工件的數(shù)控刀片多為硬質(zhì)合金涂層刀片,涂層厚度一般在8微米--20微米,帶涂層的數(shù)控刀片在遇到鑄造缺陷時涂層崩損后露出合金本體,造成涂層硬質(zhì)合金數(shù)控刀片車削鑄鐵工件時耐用度低的現(xiàn)象。
為灰鑄鐵的高速加工(切削速度可高達(dá)550m/min)而專門設(shè)計的立方氮化硼刀具BN-S30牌號、BN-K10及BN-K20牌號已經(jīng)投入市場。這些用于高速切削的立方氮化硼刀具可使刀具長時間保持高耐磨性,以提高生產(chǎn)率)。在使用新型HLCBN立方氮化硼刀具 粗加工灰鑄鐵制動盤零件的加工試驗中(切削速度范圍:400-1658m/min),與使用氮化硅陶瓷刀片相比,刀具壽命提高了一倍,生產(chǎn)率提高了20-200%。這種生產(chǎn)率的提高是因為HLCBN 立方氮化硼刀具具有更好的切削刃韌性,使其能夠采用比陶瓷刀片更高的進(jìn)給率。
二,球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵加工刀具
盡管聚晶立方氮化硼刀具 已被證明是一種性能卓越的切削刀具材料,在切削灰鑄鐵時可以達(dá)到幾乎無限長的刀具壽命。但遺憾的是,用立方氮化硼刀具 加工球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵時,則會受到化學(xué)溶解作用的影響。在這些加工中,刀具材料與鑄鐵中更高的含鐵量相互作用,從而會造成刀具快速磨損。這一難題推動了開發(fā)一種能夠抵御化學(xué)作