隨著綠色製造(zào)技術在切削加(jiā)工中心加工中的應用,在高(gāo)速銑削(xuē)中采用壓縮空氣冷卻代替切削液冷卻已成為一種很好的選擇。但是對於高速銑削的具體任務(wù),應該根據不同的加工目的和材料仔細權衡(héng)哪種冷卻方式更合(hé)適,以獲得最佳的加工效果。以下是山東LUTUBE视频在线观看(yī)數控機床為您講解(jiě)如何選擇(zé)冷卻方(fāng)法時要考慮的四個主要工藝因素。
(1)工件材料的硬度
如果工件材料的硬度42HRC,壓縮空氣冷卻通常可(kě)以達到更好的效果。高硬度材料高速銑(xǐ)削(xuē)的加工特點是:切削溫度高;在冷加工硬化的作用下,切屑會(huì)變得比母材更硬。切削這類材料時,如果使用切(qiē)削液進行冷卻,刀具可能會承受間歇性加熱(rè)和(hé)冷卻(què)帶來的熱衝(chōng)擊,溫度的急劇變化容易導致硬質合(hé)金切削刃斷裂。相反,如果用壓縮空氣冷卻,不僅可以保持刀(dāo)具的(de)溫度不變(biàn),還可以將切屑從切削區域吹走(zǒu),避免了高硬度切屑的重新切削動作(zuò)對刀具造成的損傷。
(2)工件材料的類(lèi)型
如果(guǒ)工件材料的硬度小於<42HRC,應根據工件材料的類型確(què)定冷(lěng)卻方法。銑削粘性材(cái)料(如鋁、軟不鏽鋼等)時。)高速時,通常需要使(shǐ)用切削(xuē)液進行冷卻。切削液可以潤滑刀具,使切屑容易滑出切屑槽,從刀具後角分離。銑削大多數(shù)模具鋼(如P20、H13、S7、NAK55、D2等)時。)在高速(sù)時,壓縮空氣冷卻可能是正確(què)的選擇。如果在加工(gōng)過程中發現工件(jiàn)材料粘附在刀具上,可能說(shuō)明需要使(shǐ)用(yòng)切削液(yè);然而,這也可能(néng)表明需要選擇不同的(de)工(gōng)具塗層。
(3)工具(jù)塗層
碳化鈦(TiCN)塗層和氮化鈦鋁(TiAlN)塗層是(shì)模具鋼高速(sù)銑削中(zhōng)最常用的兩種刀具(jù)塗層。當球頭銑刀以低於800sfm的切削速度銑削硬度小於42HRC的工件材(cái)料(liào)(或以低於600sfm的切削速度銑削(xuē)相同材料的圓形銑刀)時,TiCN塗層更適合。如果被加工材料的硬度或切削速度高於上述切削參數範圍,最好選擇TiAlN塗層。
TiCN塗層對切削液的冷卻有很好的適(shì)應性。雖然切削溫度的急劇變化仍可能引起(qǐ)硬質合金切削刃的斷(duàn)裂,但在上述切削參數範圍內的加工(gōng)一般不會產生足以引起熱衝擊危險(xiǎn)的高切(qiē)削溫度。
相反,加工中心機床(chuáng)高溫下切削性能好的TiAlN塗(tú)層不適合切削液冷卻。塗層在高溫下切削時,塗層外表麵可形成堅(jiān)硬光滑的氧化鋁層,有助於提高刀具(jù)的切削性能。(其實美國(guó)米爾斯塔公司(sī)研發(fā)的“Exalon”TiAlN塗層的高溫切削性能更先進,在這(zhè)種TiAlN塗層的外表麵增加了一層固體潤滑層,可以使切屑更(gèng)容易(yì)沿著刀(dāo)具的切削刃(rèn)滑落。)加工中(zhōng)心機床銑削石墨電極工件對刀具塗層的(de)要求一般不嚴格,可采用TiAlN塗層(céng)或金剛石(shí)塗層(céng)。雖(suī)然兩種(zhǒng)塗層可以通過壓縮空(kōng)氣冷卻,可以獲得良好的切(qiē)割效果,但很多加工車間仍(réng)然願意使用(yòng)切削液,因為切削液有助於去除加工過程中產生的粉塵(chén)。
(4)表麵光潔度要求
當數(shù)控加工中心使用(yòng)球頭(tóu)銑刀進行高速銑削時,為了獲(huò)得工件的高表麵光潔度,可能需要切削液冷卻。由於球頭銑刀末端的切削速度為(wéi)零,切削液可(kě)以起到很(hěn)好的潤滑作用。典型的球頭銑刀進行微進給精加工時,銑刀末端低(dī)速切削區域的工件材(cái)料(liào)可能會卡在“腹板”內。處於紅熱狀態的殘餘材(cái)料(liào)被刀具(jù)拖過工件,可能會焊接在工件表麵,從而破壞工件的表麵光潔度。(為了解決這個問題,一(yī)些數控加(jiā)工中心球麵輪廓的機夾刀片銑刀,如美國米爾斯塔(tǎ)公(gōng)司的“超精”刀片,可(kě)以通過改進刀片的設計來消(xiāo)除這種“橫刃”。切削液通過潤滑刀具(jù)和工件,可以減少切屑焊接現象的影響,獲得更高的表麵光潔度(dù)。基於這種考慮,即使(shǐ)在使用TiAlN塗層刀具的加工場合(hé),也應采用切削液冷卻的方法。雖然刀具壽命可能會縮短,但有時為了滿足表麵光(guāng)潔度的要求,需要犧牲部分刀具壽命。


