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怎样利用湿式喷砂提高刀具切削性能

 一般而言,刀具切削刃的几何形状是决定其加工效率的关键因素.增大切削刃的钝圆半径有助于更高效地切除金属材料,并延长刀具寿命。

一般而言,刀具切削刃的几何形状是决定其加工效率的关键因素.增大切削刃的钝圆半径有助于更高效地切除金属材料,并延长刀具寿命。简单来说,带有磨削缺陷和毛刺的锋利切削刃在切削初始阶段很容易发生崩刃,造成局部刃口加速破损。对切削刃周围摩擦剪切应力的详细分析表明,切屑厚度随着切削刃钝圆半径的增大而减小。加大刃口钝圆半径可以大大减少刀具与切屑的接触长度和热量聚积,从而减缓刀具磨损。
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现代刀具依靠超硬表面涂层(如TiN或CrN涂层)来提高其切削性能。采用物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)工艺涂覆的这些涂层可以显着提高刀具切削刃的硬度和耐用性。由于这些涂层的硬度(高达HV3400)通常要比基体材料的硬度(硬质合金约为HV1700)高一倍,因此,涂层与基体之间的粘附性往往成为刀具寿命的限制因素之一。
因此,刀具基体的刃口钝圆半径及其表面光洁度对于刀具的最终性能至关重要。涂层沉积工艺趋向于在较锋利的刃口处沉积更多的材料。因此,较小的刃口钝圆半径会吸引较厚的沉积物。由于切削工件时该区域会承受极大的应力,因此更容易产生裂纹,成为随后加速破损的起始点。
为了最大限度地提高涂层与基体之间的粘附性,基体表面必须非常洁净。在一项名为“通过微喷砂改善硬质合金刀片上高粘附性PVD薄膜的切削性能”的研究中,研究人员发现,仅仅通过磨削并不能提供获得良好涂层粘附性所需的理想表面光洁度。因此,刀片通常需要进行磨削+微喷砂或抛光+微喷砂处理。研究发现,抛光+微喷砂处理的效果更好(在这两种处理方法中,微喷砂均采用干式喷砂)。
 

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