干式切削
随着环保的呼声越来越高,各行各业都在想尽办法把生产过程中对环境的污染降到最小。作为负责任的刀具厂家KYOCERA当然不能落后,京瓷一直在研究一种既可以保护环境,又可以降低加工成本的加工方式—干式切削(在无切削液的条件下进行切削加工的加工方式)。干式切削不是简单的停止使用切削液,而是要在停止使用切削液的同时,保证高效、高质量、高寿命、高可靠性的加工要求。这就需要性能优良的切削刀具、机床以及辅助设施来替代传统切削液系统的作用来实现真正意义上的干切削。
在以往的加工中切削液是很多机加工中不可或缺的生产要素之一。它保证了加工精度、提升了零件的表面质量和生产效率。但是随着今年环境保护法规要求的越来越严格,切削液对环境的负面作用也越来越明显。目前在实际生产成本中切屑液的供给、保养及回收处理要占零件生产成本的12%-15%左右,而刀具费用只占3%-5%。所以如果20%的切削加工采用干式切削加工那么总的制作成本可以降低1.6%左右。而且绿色制造是未来的发展趋势也是未来可持续发展的现代制造业模式。
那么要实现干式切削需要哪些刀具方面的技术呢?
刀具应具有优异的耐热性能与耐磨性能。
尽量减小刀具与切屑之间的摩擦系数。
优化刀具干式加工时的排屑效果。
最近几年京瓷的高硬度材料研发突飞猛进,从超细硬质合金、陶瓷到立方氮化硼、聚晶金刚石。近年新出的立方氮化硼(CBN)刀片KBN05M硬度高仅次于金刚石,而且热传导性好。
下面这个图表反映了KBN05M具有良好的高温化学稳定性和优异的热传导性能。在1200℃左右的温度下可以稳定的加工。加工淬火钢可以以车代磨获得良好的表面粗糙度。
相对于昂贵的CBN刀片京瓷新开发的陶瓷系列刀片不光性价比高而且在应对高温合金、铸铁高速加工中也崭露头角。
除此之外新的MEGACOAT涂层保证了在1200℃左右的温度下稳定的加工。新的涂层技术解决了涂层与母材结合强度低的技术难题。并且自带“润滑”功能,与零件材料摩擦系数很低。
涂层还有一种隔热的功能,它产生的保护层把刀具与切屑热隔开。使得热量很少的传递到刀具上面。从而能在较长的时间内保持刀尖和切削刃的坚硬和锋利。表面光滑的涂层还可以通过减少摩擦来降低切削热量,保护刀具母材不受化学反应的作用。因为在大多数高速干切加工中高温对化学反应有很大的催化作用。
使用硬涂层T与软涂层M还可以交替涂覆,形成一个多涂层刀具,既有硬度高、耐磨性好的特性。又有摩擦系数小、切屑易流出的优点。具有优良的替代冷却液的功能。在干式切削技术中,刀具涂层发挥着非常重要的作用。
现在京瓷的干式切削加工技术已经深入到了各种材料的加工。从钢材到铸铁在到高温合金都积累了丰富的加工经验。
下面我们来看几个案例作为本篇的结束语。
Inconel®718 RNGN120700E003
Vc=1,200m/min、ap=2mm、f=0.1mm/rev、DRY
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