注意好这几种磨损,有效改善PCBN刀具的使用寿命
PCBN(聚晶立方氮化硼)刀具,作为现代切削技术中的高端工具材料,以其极高的硬度、良好的热稳定性和化学惰性,在加工高硬度、难加工材料如淬硬钢、铸铁及某些陶瓷材料时展现出卓越性能。然而,即便如此,PCBN刀具在长时间或高强度切削过程中仍会面临不同类型的磨损,这些磨损形式直接影响刀具寿命和加工质量。以下是您提到的几种PCBN刀具磨损形式的详细分析:
机械摩擦磨损(正常磨损):
机械摩擦磨损是PCBN刀具最常见的磨损形式之一,它主要是由于刀具与工件材料之间的直接接触和相对运动产生的。在切削过程中,刀具前刀面和后刀面不断受到工件材料的挤压和摩擦,导致刀具表面材料逐渐剥落。这种磨损是渐进的,且在一定程度上是可预测的,通过合理的切削参数选择和刀具几何形状设计,可以有效控制其速率,延长刀具使用寿命。
化学磨损:
化学磨损发生在PCBN刀具与工件材料之间发生化学反应时。尽管PCBN本身具有优异的化学稳定性,但在极端切削条件下(如高温、高压),或当工件材料中含有能与PCBN发生反应的元素(如某些活性金属或化合物)时,仍可能发生化学反应,导致刀具表面材料被侵蚀。这种磨损通常表现为刀具表面出现腐蚀坑或变色,严重影响刀具的切削性能和寿命。因此,在选择PCBN刀具加工特定材料时,需充分考虑材料的化学兼容性。
热腐蚀:
热腐蚀是PCBN刀具在高温切削环境下特有的一种磨损形式。当切削过程中产生的热量无法及时散出,导致刀具局部温度过高时,PCBN材料可能因热应力集中而发生烧伤、热皲裂等现象。热腐蚀不仅破坏了刀具的几何形状和表面质量,还降低了刀具的硬度和强度,从而加速刀具的失效。为减少热腐蚀,需采取有效的冷却措施,如使用冷却液、优化切削参数以降低切削温度,并确保刀具具有良好的热传导性能。
崩损:
崩损是一种突发性的刀具失效形式,通常由于刀具刃口设计不合理、切削参数选择不当或工件材料中存在硬质点等原因引起。当切削抗力超过刃口强度时,刀具刃口可能突然断裂或崩刃,导致切削过程中断,甚至损坏工件。为防止崩损,需根据工件材料的特性和加工要求,合理设计刀具刃口形状和角度,严格控制切削参数,并在必要时采用预磨刃等强化措施提高刃口强度。
综上所述,了解并有效控制PCBN刀具的各种磨损形式对于提高加工效率、保证加工质量和延长刀具寿命具有重要意义。
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