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发表于 2008-12-18 20:44:25
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来自： 中国山东聊城
如金刚石的晶粒直径较大，铝会因摩擦挤压而粘着在晶粒之间的空隙处，使刀具寿命缩短，很难进行干式切削加工。如果使用超微细晶粒金刚石涂层立铣刀，可以避免产生铝粘着现象，就能实现干式切削，并可获得很长的刀具使用寿命。; |, t; i) s2 e& r4 v. n
; \) K7 h* i& F; ~4 H* i 按表2条件切削ADC12铝压铸件，用普通晶粒金刚石涂层立铣刀切削3.5m时，铝屑堵塞了排屑槽而无法继续切削；而用超微细晶粒金刚石涂层立铣刀加工8.75m时，仅可见到极少的铝粘附，仍可继续进行切削。
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) P ]$ D+ n% i 表2铝压铸件的切削条件0 k2 _7 h0 A% `# i1 p1 I
2 Y' f9 J" {. u' I5 s 切削刀具：φ10mm2刃硬质合金立铣刀1 k9 ^6 ~: O$ b2 u) }
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工件材料：ADC12铝压铸件$ x- e& D4 H* s/ [ w/ y' v6 k6 J
6 Y& A$ D- F( h& G 切削速度：300m/min1 l/ o2 |! x) I# Q- V0 v+ @" G/ q
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进给速度：1000mm/min(0.05mm/齿)7 B: [# N; S4 Q9 L0 Q
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切削深度：AD=8mm；RD=2.5mm1 R+ B" t; h E8 o. x2 _
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切削液：风冷1 S: p/ B) \3 x( W* A \2 ], G
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由于超微细晶粒化，提高了金刚石涂层自身的韧性。用表2条件加工铝压铸件，用普通晶粒金刚石涂层立铣刀加工1108m时，刀尖圆弧刃涂层大片剥落而达到使用寿命的磨损状态；而用超微细晶粒金刚石涂层立铣刀加工1108m时，切削刃毫无损伤。上述结果证明了超微细晶粒金刚石涂层立铣刀的优势，扩展了被加工材料范围，探索到了其适当的用途。8 J9 M7 @+ ? X% W3 T! q( u9 C( y
3 k) L6 C* X( D6 f2 b 用R5金刚石涂层球头立铣刀加工金属基复合材料(MMC)(圆周速度：8000/min，进给量：2000mm/min，切深：AD=1mm，pf=0.5mm；干式切削)的实例：MMC(SiC20%-Al)是在铝基中含有大量陶瓷类硬粒子的铝合金，这些硬粒子加速了刀尖磨损，属超难切削铝复合材料。使用通用TiAlN涂层立铣刀切削20m左右后，刀尖磨损极大而无法继续切削；而用超微细晶粒金刚石涂层立铣刀切削加工200m以上时，刀尖的磨损却很轻微。! ~: V9 _5 @# \7 o! Z8 b, @
a" B/ }+ p" S5 n1 M. b: ?5 Z6 i 使用在F2139刀体上装有涂覆了超微细晶粒金刚石涂层圆刀片的立铣刀铣削电火花加工用电极的实例：用普通立铣刀加工39分钟后切削刃崩损而达到使用寿命；与此相反，超微细晶粒金刚石涂层立铣刀的使用寿命则达到了400分钟。
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作为一种新材料，纤维强化塑料(FiberReinforcedPlastic,FRP)是一种在树脂基体中含有大量陶瓷或玻璃纤维的难加工材料。FRP与MMC一样，用普通刀具几乎不能加工。用立铣刀铣削玻璃纤维强化(20%)塑料，用高速钢立铣刀铣削3.8m后，因切削刃磨损太大而达到使用寿命；而用超微细晶粒金刚石涂层立铣刀铣削11.4m后，刀尖磨损仍很轻微。# B# V5 R- U& a
8 a& o; d! \! \9 ? (2)金刚石涂层钻头; ?$ Y2 y5 U3 |& h* R. F0 {
# ^0 y5 v$ ^+ O+ B6 M2 g+ F `$ f 众所周知，钻削加工散热困难，因此钻削时必须使用大量冷却液。近年来，为了改善切削加工的环境保护，需要采用干式切削及微量润滑(MinimumQuantityLubrication,MQL)切削技术。目前，用于钢材的干式、MQL孔加工的PVD涂层刀具已实现了工业化应用。但是，由于铝与刀具材料的亲和力较大，实现铝的干式及MQL钻孔还比较困难，特别是在高硅铝合金的干式孔加工中，往往因铝屑堵塞钻沟而使钻头使用寿命缩短。即使是对低硅铝合金有防止粘刀性能的DLC涂层钻头，也难以胜任高硅铝合金的干式钻孔或MQL钻孔加工。
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' R f8 B) r [' X i# S3 N 按表3所列条件，用DLC涂层钻头和超微细晶粒金刚石涂层钻头干式(风冷)切削加工ADC12铝压铸件孔的实例：DLC涂层钻头加工450个孔时，因铝屑堵塞钻沟而无法继续钻孔加工；而超微细晶粒金刚石涂层钻头加工3600个孔后仍未粘刀，还可继续钻孔，显示出很大的优势。
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/ b; R, K$ Y8 D 表3铝压铸件的干式孔加工条件
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切削刀具：φ6mm硬质合金钻头; b. o! H3 a0 ^1 y) v& M! J' `
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工件材料：ADC12铝压铸件
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2 v9 P" |$ U9 z w 切削速度：96m/min
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1 t6 w0 z2 C' Y# r7 E* u 进给速度：0.12mm/rev: r$ M! }) Q. ?1 ^
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切削深度：18mm+ a( A% b! {- Y1 \
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切削液：风冷. W) @& b J# R8 e
+ L0 v( A! V4 m' L+ ` 在干式风冷钻孔和MQL钻孔条件下(除切削液外，其它加工条件同表3)，无涂层钻头、普通晶粒金刚石涂层钻头和超微细晶粒金刚石涂层钻头钻削ADC12铝件的切削寿命对比：在风冷条件下，用无涂层钻头加工至94个孔时，因堵屑导致钻头折断；但在MQL条件下，钻头寿命延长至447个孔。在风冷及MQL条件下，用普通晶粒金刚石涂层钻头和超微细晶粒金刚石涂层钻头也进行了刀具寿命试验。普通晶粒钻头在风冷条件下钻至731个孔时折断，在MQL条件下钻至2160个孔时折断。折断原因是粘刀及堵屑。超微细晶粒钻头在风冷条件下钻至3080个孔和在MQL条件下钻至9216个孔时，因钻尖崩刃而达到使用寿命。由此可见，超微细晶粒金刚石涂层硬质合金钻头适合铝合金的干式切削加工。 |
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发表于 2008-12-18 20:43:33