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加强冷却:提高刀具寿命的有效措施

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:水蒸气冷却法使切削刃、刀具后面的磨损量有较大降低,刀具寿命明显提高。采用高温水蒸气对切削区温度进行冷却,可以称为“温和冷却法”,不像低温冷空气冷却和超低温的液氮冷却的“突然冷却法”。同时,铣削是断续切削,采用高温水蒸气进行冷却时,刀齿切出时受到的不是急剧的冷却,而是受到高温水蒸气的保护的“温和冷却”,刀具仍保持着在800~900℃的高温状态,因此不易产生裂纹、崩刃等缺陷。

加强冷却:提高刀具寿命的有效措施

采用常规的切削液时,切削液遇到高温后先是液体发生膨胀压力升高,产生微小水珠,然后蒸发吸热。这个汽化过程比较慢,冷却效果不佳。而采用100~150℃的水蒸气直接喷向切削区,已经汽化的水蒸气遇到高温900~1000℃的切削刃,由于温差相差800℃,水蒸气会快速地将热量吸走。这种冷却方法可以省去切削液的液体膨胀、生成小水珠雾化、蒸发三个过程,一步到位,快速产生对流交换热能。水蒸气冷却法使切削刃、刀具后面的磨损量有较大降低,刀具寿命明显提高。采用高温水蒸气对切削区温度进行冷却,可以称为“温和冷却法”,不像低温冷空气冷却和超低温的液氮冷却的“突然冷却法”。其实切削加工中进行冷却并不是冷却后的切削温度越低越好。陶瓷刀具显微硬度达到5000~9000HV,而且耐高温达1200~1400℃,即使在1200℃的高温,其硬度仍然可以达到80HRA,而且不氧化,不产生扩散,而高温合金材料在1000℃以上时已超过了相变温度,晶体组织已转变成硬度和强度很低的奥氏体。因此高速切削高温合金采用的冷却温度不是越低越好,而是适当降低切削温度,使切削区的温度保持在800~900℃范围,在这样的温度范围内,刀具的硬度稍有下降,硬度下降后韧性提高了,抗冲击能力提高了,可以大大延缓刀具产生裂纹、崩刃的速度和减轻产生崩刃的可能性。而工件材料的硬度在800~900℃接近锻造温度材料已经软化,硬度会大幅下降,有利于刀具进行切削。同时,铣削是断续切削,采用高温水蒸气进行冷却时,刀齿切出时受到的不是急剧的冷却,而是受到高温水蒸气的保护的“温和冷却”,刀具仍保持着在800~900℃的高温状态,因此不易产生裂纹、崩刃等缺陷。所以,使用超细晶粒硬质合金铣刀或陶瓷刀具铣削高温合金,采用水蒸气冷却法,成本低,冷却效果较好,是提高加工高温合金刀具寿命的有效方法。(www.xing528.com)

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