如何提高立方氮化硼刀具的使用壽命？

來(lái)源：發(fā)布時(shí)間：2024-09-19

以下是提高立方氮化硼刀具使用壽命的方法：

**刀具自身方面**

- **優(yōu)化刀具材質(zhì)**

- **提高立方氮化硼純度**：使用高純度的立方氮化硼原料制作刀具，減少雜質(zhì)對(duì)刀具性能的影響。高純度的立方氮化硼晶體結(jié)構(gòu)更完整，刀具的硬度和耐磨性更好。

- **選擇合適的結(jié)合劑**：根據(jù)加工需求選擇不同類型的結(jié)合劑。例如，金屬結(jié)合劑能提高刀具的韌性，適合斷續(xù)切削加工；陶瓷結(jié)合劑具有良好的高溫穩(wěn)定性，適用于高速切削。

- **優(yōu)化刀具幾何參數(shù)**

- **調(diào)整前角和后角**：合理選擇前角和后角的大小。對(duì)于加工硬度較高的材料，適當(dāng)減小前角（如-5° - 0°）以增加切削刃強(qiáng)度，后角可選擇在5° - 10°范圍內(nèi)，以平衡刀具與工件間的摩擦和切削刃強(qiáng)度。

- **優(yōu)化刀尖圓弧半徑**：根據(jù)加工精度和切削力的要求確定刀尖圓弧半徑。在精加工時(shí)，可選擇較小的刀尖圓弧半徑（如0.2 - 0.4mm）以提高加工精度；在粗加工或加工較大余量的工件時(shí)，適當(dāng)增大刀尖圓弧半徑（如0.8 - 1.2mm）以增強(qiáng)刀尖強(qiáng)度。

- **提高刃口質(zhì)量**：進(jìn)行精細(xì)的刃口鈍化處理，將刃口鈍圓半徑控制在合適的范圍（如0.01 - 0.03mm）。這樣既能保持刀具的鋒利度，又能提高刃口強(qiáng)度，減少刃口的微觀缺陷導(dǎo)致的早期磨損。

**加工條件方面**

- **合理選擇切削參數(shù)**

- **控制切削速度**：根據(jù)工件材料和刀具規(guī)格選擇合適的切削速度。例如，加工淬硬鋼時(shí)，切削速度一般在50 - 150m/min范圍內(nèi)，避免過(guò)高的切削速度導(dǎo)致刀具溫度急劇上升而加劇磨損。

- **優(yōu)化進(jìn)給量**：根據(jù)工件材料和加工精度要求調(diào)整進(jìn)給量。在加工高硬度材料時(shí)，適當(dāng)減小進(jìn)給量（如0.05 - 0.15mm/r）以降低切削力；在粗加工時(shí)可適當(dāng)增大進(jìn)給量（如0.2 - 0.5mm/r）以提高加工效率。

- **選擇合適的切削深度**：在保證加工效率和刀具壽命的前提下，合理選擇切削深度。粗加工時(shí)可選擇較大的切削深度（如0.5 - 2mm），精加工時(shí)則選擇較小的切削深度（如0.05 - 0.2mm）。

- **改善冷卻潤(rùn)滑條件**

- **選擇合適的冷卻方式**：根據(jù)加工情況選擇干式、濕式或微量潤(rùn)滑切削方式。對(duì)于高速切削或加工高硬度材料，濕式切削或微量潤(rùn)滑切削能有效降低刀具溫度。例如，采用油基切削液進(jìn)行微量潤(rùn)滑，可在切削區(qū)域形成均勻的油膜，減少摩擦和熱量產(chǎn)生。

- **合理使用切削液**：如果使用切削液，要注意切削液與刀具的兼容性。避免使用含有對(duì)立方氮化硼有腐蝕作用成分的切削液。同時(shí)，要保證切削液的流量和壓力，使其能夠充分到達(dá)切削區(qū)域，發(fā)揮冷卻和潤(rùn)滑作用。

**工件材料方面**

- **材料預(yù)處理**：對(duì)工件材料進(jìn)行預(yù)處理，如退火、正火等熱處理工藝，使材料的金相組織更均勻，硬度更適中，從而減少對(duì)刀具的磨損。例如，對(duì)高硬度的合金鋼進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐嘶鹛幚?，可以降低材料的硬度和加工硬化傾向，提高刀具的使用壽命。

- **控制材料成分**：在工件材料的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程中，盡量減少與立方氮化硼刀具容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的元素含量。例如，在滿足工件性能要求的前提下，適當(dāng)降低鈦、鎳等元素的含量，以減少刀具的化學(xué)磨損。

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