螺旋鉆刀片材料的選擇標準
螺旋鉆刀片材料的選擇標準
螺旋鉆作為工程機械中常用的五金件,其刀片材料的選擇對刀具壽命、加工效率、加工質量和加工成本等都有很大影響。以下是一些螺旋鉆刀片材料的選擇標準:
基本性能要求
硬度和耐磨性
刀具材料的硬度必須高于工件材料的硬度,一般要求在60HRC以上,這樣才能保證刀片在切削過程中不易磨損,延長使用壽命。例如在加工普通碳鋼等相對容易切削的材料時,刀片材料也需要具備一定的硬度和耐磨性來保證切削效果。
強度和韌性
螺旋鉆在切削時會承受切削力、沖擊和振動,因此刀片材料應具備較高的強度和韌性,以防止刀具脆性斷裂和崩刃。特別是在加工一些合金結構鋼等加工難度較大的材料時,由于斷屑困難、切削力大、切削溫度高,對刀片材料的強度和韌性要求更高。
耐熱性
刀具材料需要有良好的耐熱性,能夠承受高的切削溫度,并具備良好的抗氧化能力。在切削過程中,尤其是加工長屑鋼制工件時,會產生大量的切削熱,這就要求刀片材料在高溫下仍能保持性能穩定,不發生變形或損壞。
工藝性能和經濟性
刀片材料應具備良好的鍛造性能、熱處理性能、焊接性能和磨削加工性能等,方便刀具的制造和加工。同時,要考慮材料的成本,追求高的性能價格比,以降低生產成本。
針對不同加工材料的選擇
普通碳鋼
普通碳鋼切屑容易控制,是比較容易切削的材料。對于這種材料,可選用常見的硬質合金刀片,如YG類、YT類、YW類通用硬質合金等,在合理的切削用量范圍內就能達到較好的鉆削效果。
合金結構鋼
合金結構鋼加工難度較大,斷屑困難、切削力大、切削溫度高、刀具磨損快、生產效率低。一般應選擇抗沖擊性能和耐磨性好的刀片材料,如細晶粒和超細晶粒硬質合金(YG6X、YD15)、表面涂層硬質合金(YB120)等。
鈦合金
鈦合金在加工時變形系數小、切削溫度高、加工表面生成硬脆變質層、粘刀現象嚴重,且在高溫下會和YT類硬質合金起化學反應。因此在鈦合金上進行深孔鉆削時,導向塊、鉆頭外刃刀齒、中間刀齒和中心刀齒均可選用YG8或YD15 ;也可選擇導向塊用YT15,鉆頭外刃刀齒用YT789,中間刀齒和中心刀齒用YT789或YG82。
考慮加工環境和工況
切削用量
不同的切削用量對刀片材料的要求也不同。例如在深孔鉆削中,當進給量為0.12 - 0.16mm/r,切削速度為30 - 40m/min時,選用YG類硬質合金作刀片材料,能使鉆削效果較為理想,鉆頭耐用度較好,孔徑尺寸一致性好,工件加工質量穩定。
排屑情況
在封閉或半封閉的加工環境中,如深孔鉆削,切削熱不易傳散,排屑困難。這種情況下,刀片材料要能適應這種工況,保證在排屑不暢的情況下仍能正常工作,同時避免因切屑堆積導致刀具磨損加劇或損壞。