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硬质合金钨钢刀具(特别是可转位硬质合金钨钢刀具)是数控加工刀具的主导产品,有的国家有90%以上的[1] 车刀,55%以上的硬质合金钨钢刀具都采用了硬质合金制造,而且这种趋势还在增加。20世纪80年代以来,工具行业不断扩大各种整体式和可转位式硬质合金钨钢刀具或刀片的生产,其品种已经扩展到各种切削刀具领域,其中可转位硬质合金钨钢刀具由简单的车刀、面硬质合金钨钢刀具扩大到各种精密、复杂、成形刀具领域。硬质合金还是制造钻头、面硬质合金钨钢刀具等通用刀具的常用材料。同时,铰刀、立硬质合金钨钢刀具、加工硬齿面的中、大模数齿轮刀具、拉刀等复杂刀具使用硬质合金的也日益增多。硬质合金钨钢刀具和刀片的年产值已占切削刀具总产值的30%以上。
硬质合金钨钢刀具磨损的基本规律与车刀相似。高速硬质合金钨钢刀具的切削厚度较小,尤其在逆铣时,刀齿对工件表面挤压、滑行较严重,所以硬质合金钨钢刀具磨损主要发生在后面上。用钨钢面硬质合金钨钢刀具铣削钢件时,因切削速度高,切屑沿前面滑动速度大,故后面磨损同时,前面也有较小的硬质合金钨钢刀具磨损。
钨钢面硬质合金钨钢刀具进行高速断续切削,使刀齿经受着反复的机械冲击和热冲击,产生裂纹而引起刀齿的疲劳破损。铣削速度愈高,产生这种硬质合金钨钢刀具磨损就愈早和愈严重。大多数钨钢面硬质合金钨钢刀具因疲劳破损而失去切削能力。如果硬质合金钨钢刀具几何角度选择不合理或使用不当,刀齿强度差,则刀齿在承受很大的冲击力后,会产生没有裂纹的硬质合金钨钢刀具磨损。
硬质合金钨钢刀具在进行铣削工序时,工件可顺着或相对刀具旋转方向进给,这会影响到切削的起始和完成特性。
硬质合金钨钢刀具在进行顺铣(也称为同向铣削)时,工件的进给方向与切削区域的硬质合金钨钢刀具旋转方向相同。切屑厚度从一开始就会逐渐减少,直至在进行周边铣时切口的末端为零而止;在进行逆铣(也称为反向铣削)时,工件的进给方向与切削区域的硬质合金钨钢刀具旋转方向刚好相反。切屑厚度开始为零,然后随着切削过程逐渐增加。
硬质合金钨钢刀具在进行逆铣时,硬质合金钨钢刀具刀片从零切屑厚度处开始切削,这会产生很高的切削力,从而推动硬质合金钨钢刀具和工件彼此远离。硬质合金钨钢刀具刀片被强行推入切口后,通常会与由正在切削的刀片所导致的加工淬硬表面接触,同时在摩擦力和高温的作用下产生摩擦和抛光效果。切削力也更容易将工件从工作台上举起。硬质合金钨钢刀具在进行顺铣时,硬质合金钨钢刀具刀片从最大切屑厚度处开始切削。此举可通过降低热量和减弱加工淬硬趋势来莲避免抛光效果。应用最大切屑厚度非常有利,并且切削力更容易将工件推入硬质合金钨钢刀具,以使硬质合金钨钢刀具刀片进行切削作用。
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