硬质合金的应用

时间：2019-11-20

作者：东莞市品胜金属材料有限公司

硬质合金铣刀分类：

硬质合金铣刀主要分：整体硬质合金铣刀、硬质合金直柄槽铣刀、硬质合金锯片铣刀、硬质合金螺旋钻铣刀、硬质合金机用铰刀铣刀、硬质合金立铣刀、硬质合金球头铣刀

硬质合金铣刀用途：

硬质合金铣刀一般主要用于数控加工中心，cnc雕刻机。也可以装到普通铣床上加工一些比较硬不复杂的热处理材料。

1.硬质合金圆柱形铣刀：用于卧式铣床上加工平面。刀齿分布在铣刀的圆周上，按齿形分为直齿和螺旋齿两种。按齿数分粗齿和细齿两种。螺旋齿粗齿铣刀齿数少，刀齿强度高，容屑空间大，适用于粗加工;细齿铣刀适用于精加工。

2.硬质合金面铣刀：用于立式铣床、端面铣床或龙门铣床上加工平面,端面和圆周上均有刀齿,也有粗齿和细齿之分。其结构有整体式、镶齿式和可转位式3种。

3.硬质合金立铣刀：用于加工沟槽和台阶面等，刀齿在圆周和端面上，工作时不能沿轴向进给。当立铣刀上有通过中心的端齿时,可轴向进给。

4.硬质合金三面刃铣刀:用于加工各种沟槽和台阶面,其两侧面和圆周上均有刀齿。

5.硬质合金角度铣刀:用于铣削成一定角度的沟槽，有单角和双角铣刀两种。

6.硬质合金锯片铣刀：用于加工深槽和切断工件，其圆周上有较多的刀齿。为了减少铣切时的摩擦,刀齿两侧有15′~1°的副偏角。此外,还有键槽铣刀、燕尾槽铣刀、T形槽铣刀和各种成形铣刀等。

硬质合金铣刀铣削方式：

硬质合金铣刀相对于工件的进给方向和铣刀的旋转方向主要有以下两种铣削方式：

**种是顺铣，铣刀的旋转方向和切削的进给方向是相同的，在开始切削时铣刀就咬住工件并切下最后的切屑。

*二种是逆铣，铣刀的旋转方向和切削的进给方向是相反的，铣刀在开始切削之前必须在工件上滑移一段，以切削厚度为零开始，到切削结束时切削厚度达到较大。

顺铣时，切削力将工件压向工作台，逆铣时切削力使工件离开工作台。由于顺铣的切削效果较好，通常可以选择顺铣，只有当机床存在螺纹间隙问题或者有顺铣解决不了的问题时，才考虑逆铣。

硬质合金铣刀刀片每一次进入切削时，切削刃都要承受冲击载荷，载荷大小取决于切屑的横截面、工件材料和切削类型。在理想状况下，铣刀直径应比工件宽度大，铣刀轴心线应始终和工件中心线稍微离开一些距离。当刀具正对切削中心放置时，较易产生毛刺。切削刃进入切削和退出切削时径向切削力的方向将不断变化，机床主轴就可能振动并损坏，刀片可能碎裂并且加工表面将十分粗糙，硬质合金铣刀稍微偏离中心，切削力方向将不再波动，铣刀将会获得一种预载荷。

硬质合金铣刀维护：

当硬质合金铣刀轴心线和工件边缘线重合或接近工件的边缘线时，情况将很严重，操作人员应做好相关的设备维护工作：

1.检查机床的功率和刚度，以保证所需要的铣刀直径能够在机床上使用。

2.主轴上刀具的悬伸量尽可能达到较短，减小铣刀轴线与工件位置对冲击载荷的影响。

3.采用适合于该工序的正确的铣刀齿距，以确保在切削时没有太多的刀片同时和工件啮合而引起振动，另一方面，在铣削狭窄工件或铣削型腔时要确保有足够的刀片和工件啮合。

4.确保采用每刀片的进给量，以便在切屑足够厚时能获得正确的切削效果，从而减小刀具磨损。采用正前角槽形的可转位刀片，从而获得平稳的切削效果以及较低的功率。

5.选用适合于工件宽度的铣刀直径。

6.选用正确的主偏角。

7.正确放置铣刀。

8.仅在必要时使用切削液。

9.遵循刀具保养及维修规则，并监控刀具磨损。

做好硬质合金铣刀的维护工作能够延长刀具使用寿命，提高工作效率。

硬质合金铣刀选择：

铣削加工不锈钢除端铣刀和部分立铣刀及硬质合金作铣刀材料外，其余各类铣刀均采用高速钢，特别是钨—钼系和高钒高速钢具有良好的效果，其刀具耐用度可比W18Cr4V提高1～2倍。适宜制作不锈钢铣刀的硬质合良好号有YG8、YW2、813、798、YS2T、YS30、YS25等。

采用喷雾冷却法效果较为显着，可提高铣刀耐用度一倍以上;如用一般10%乳化液冷却，应保证切削液流量达到充分冷却。硬质合金铣刀铣削不锈钢时，取Vc=70～150m/min，Vf=37.5～150mm/min，同时应根据合良好号及工件材料的不同作适当调整。

不锈钢的粘附性及熔着性强，切屑容易粘附在铣刀刀刃上，使切削条件恶化;逆铣时，刀刃先在已经硬化的表面上滑行，增加了加工硬化的趋势;铣削时冲击、振动较大，使铣刀刀刃易崩刃和磨损。

铣削加工不锈钢时，切削刃既要锋利又要能承受冲击，容屑槽要大。可采用大螺旋角铣刀(圆柱铣刀、立铣刀)，螺旋角b从20°增加到45°(gn=5°)，刀具耐用度可提高2倍以上，因为此时铣刀的工作前角g0e由11°增加到27°以上，铣削轻快。但b值不宜再大，特别是立铣刀以b≤35°为宜，以免削弱刀齿。

采用波形刃立铣刀加工不锈钢管材或薄壁件，切削轻快，振动小，切屑易碎，工件不变形。用硬质合金立铣刀高速铣削、可转位端铣刀铣削不锈钢都能取得良好的效果。

用银白屑端铣刀铣削1Cr18Ni9Ti，其几何参数为gf=5°、gp=15°、af=15°、ap=5°、kr=55°、k′r=35°、g01=-30°、bg=0.4mm、re=6mm，当Vc=50～90m/min、Vf=630～750mm/min、a′p=2～6mm并且每齿进给量达0.4～0.8mm时，铣削力减小10%～15%，铣削功率下降44%，效率也大大提高。其原理是在主切削刃上磨出负倒棱，铣削时人为地产生积屑瘤，使其代替切削刃进行切削，积屑瘤的前角gb可达20~～302，由于主偏角的作用，积屑瘤受到一个前刀面上产生的平行于切削刃的推力作用而成为副屑流出，从而带走了切削热，降低了切削温度。

铣削不锈钢时，应尽可能采用顺铣法加工。不对称顺铣法能保证切削刃平稳地从金属中切离，切屑粘结接触面积较小，在高速离心力的作用下易被甩掉，以免刀齿重新切入工件时，切屑冲击前刀面产生剥落和崩刃现象，提高刀具的耐用度。

不锈钢材料应用广泛，在车加工、铣加工、钻加工、攻丝当中都能碰到。但是因为不锈钢具有跟别的一般材料不一样的特性，所以加工不锈钢成为技术人员的一个不小的难题!

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