镗床加工部件时,工具硬度的选择需要综合考虑工件材料、加工要求等多方面因素,以下是一些基本原则:
根据工件材料选择
加工钢件
对于一般硬度的钢件,可选用钨钴类(YG)或钨钛钴类(YT)硬质合金刀具。例如,加工45钢时,YT15硬质合金刀具具有较好的切削性能,能够保持较好的刀刃锋利度和耐磨性。
对于硬度较高的合金钢或淬火钢,可选用含钴量较高的硬质合金刀具,如YG8C等,或者采用立方氮化硼(CBN)刀具。CBN刀具具有极高的硬度和耐磨性,能有效切削高硬度钢件。
加工铸铁件
通常选用钨钴类硬质合金刀具,如YG6、YG8等。铸铁材料具有较高的脆性,钨钴类硬质合金刀具的韧性较好,能够承受切削过程中的冲击负荷,减少刀具破损。
对于一些高强度铸铁或合金铸铁,也可以考虑使用涂层刀具,通过在刀具表面涂覆一层或多层硬度高、耐磨性好的涂层,如TiC、TiN等,提高刀具的硬度、耐磨性和润滑性,从而更好地加工铸铁件。
加工有色金属
加工铝、铜等有色金属时,一般选用金刚石刀具或PCD刀具。金刚石具有极高的硬度和耐磨性,切削刃锋利,能够实现高精度、高效率的切削加工,可获得良好的表面质量。
也可以使用钨钴类硬质合金刀具,但要注意刀具的刃口锋利度,以减少切削力和切削热,防止有色金属材料在切削过程中产生变形和粘刀现象。
根据加工要求选择
粗加工:粗加工时,切削量大,需要刀具具有较高的强度和韧性,以承受较大的切削力和冲击负荷。一般可选择硬度相对较低但韧性较好的刀具,如钨钴类硬质合金刀具,其含钴量较高,韧性较好,能够在粗加工中保持较好的切削性能。
精加工:精加工要求刀具具有良好的耐磨性和精度保持性,以保证加工表面质量和尺寸精度。此时应选择硬度较高的刀具,如钨钛钴类硬质合金刀具或涂层刀具。对于高精度、低粗糙度的加工要求,还可以选用金刚石刀具或CBN刀具。
根据加工工艺选择
高速切削:在高速切削条件下,刀具需要承受更高的切削温度和切削力,因此应选择硬度高、热稳定性好的刀具材料。例如,可选用涂层刀具、CBN刀具或陶瓷刀具。涂层刀具通过涂层的作用,提高了刀具的硬度、耐磨性和润滑性;CBN刀具和陶瓷刀具具有较高的硬度和热稳定性,能够在高速切削中保持较好的切削性能。
干式切削:干式切削时,刀具没有切削液的冷却和润滑作用,切削温度较高,需要刀具具有良好的耐磨性和热稳定性。此时可选用陶瓷刀具、CBN刀具或具有良好自润滑性能的涂层刀具。陶瓷刀具具有较高的硬度和热硬性,能够在高温下保持较好的切削性能;CBN刀具的硬度和耐磨性极高,适用于干式切削高硬度材料;具有自润滑涂层的刀具可以减少刀具与工件之间的摩擦,降低切削温度,提高刀具的使用寿命。