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        金屬切削加工須滿足的要求有哪些

        2020-09-10

        金屬切削加工須滿足對生產率和加工速度不斷提高的要求。加工時產生的摩擦、工件和刀具的磨損是造成生產率損失的主要因素。根據德國摩擦學會的報告,在工業化國家,每年僅由摩擦和磨損造成的損失就占到社會生產總值的大約5%。

        刀具涂層可以改善刀具的摩擦和磨損性能,因此在切削加工中必不可少。多年來,表面處理技術提供商一直在開發定制化的涂層解決方案,以提高刀具的耐磨性、加工效率和使用壽命。獨特的挑戰來自于對以下四個要素的關注與優化:①刀具表面的涂前和涂后處理;②涂層材料;③涂層結構;④涂層刀具綜合加工技術。

        在切削過程中,一些磨損機理發生在刀具與工件材料的接觸區。切屑與切削表面之間的粘結磨損、工件材料中的硬質點對刀具的磨料磨損,以及摩擦化學反應(由機械作用和高溫引起的材料化學反應)引起的磨損。由于這些摩擦應力會減小刀具的切削力和縮短刀具的使用壽命,因此它們主要影響刀具的加工效率。


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        表面涂層可以減小摩擦力的影響,同時,刀具基體材料可對涂層起到支撐作用,并吸收機械應力。摩擦系統性能的改善除了可以提高生產率以外,還能節省材料和降低能源消耗。

        涂層對降低加工成本的作用在生產周期中,刀具的使用壽命是一個重要的成本因素。除了其他含義以外,可將刀具壽命理解為機床在需要維護之前能夠不間斷加工的時長。刀具壽命越長,因生產中斷而產生的成本就越低,機床的維護工作也越少。即使在切削溫度很高的情況下,使用涂層也可以延長刀具的使用壽命,從而大大降低加工成本。此外,刀具涂層還可以減少對潤滑液的需求。這不但可以降低物料成本,而且還有助于保護環境。

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