高溫合金是典型的難加工材料,甚至可以說是各種難切削材料中最難切削的材料。其難加工主要表現在刀具切削加工時切削溫度高、切削力大、加工硬化現象嚴重、刀具易磨損、生產效率低等。因此,高(gao)溫合(he)金加(jia)工(gong)刀具是(shi)解(jie)決高(gao)溫合(he)金加(jia)工(gong)難問題的關(guan)鍵所(suo)在(zai)。
在我們充分認識所加工高溫合金材料的性能和切削特點后,合理選擇切削刀具與切削條件,是可以很好地完成切削加工的。今天,小編就為大家介紹幾款口碑極佳的高溫合金加工刀具。
山特維克可樂滿
針對(dui)高溫(wen)合金難加工(gong)的問題(ti),作為全球刀具行業(ye)(ye)的領頭企業(ye)(ye),山特維克可(ke)樂(le)滿不斷(duan)地研(yan)發新(xin)型(xing)刀具材質和(he)(he)加工(gong)技術以提高高溫(wen)合金加工(gong)的安(an)全性(xing)和(he)(he)高效率,新(xin)型(xing)專利技術和(he)(he)高性(xing)能產(chan)品(pin)也(ye)不斷(duan)推(tui)出。
全新陶瓷材質CC6220和CC6230高速加工
航空航天發動機部件必(bi)須能(neng)(neng)夠承(cheng)受極(ji)端高溫(wen),目前對該需求日(ri)益(yi)增長,這一(yi)溫(wen)度已經超越了Inconel及其(qi)它高性(xing)能(neng)(neng)超級合(he)(he)金的(de)能(neng)(neng)力極(ji)限(xian)。粉(fen)末高溫(wen)合(he)(he)金材料可以被特(te)制成能(neng)(neng)夠承(cheng)受更高溫(wen)度的(de)材料,但它們比Inconel 718更難加工(gong),加工(gong)的(de)效(xiao)率也極(ji)其(qi)低下(xia)。
全新陶瓷材質CC6220和CC6230開發目的就是(shi)加工(gong)晶須陶瓷和(he)SiAlON無法加工(gong)的難切削(xue)(xue)材料(liao)。它(ta)們(men)高切削(xue)(xue)速度(du)的優異性能有(you)助于降低單個零件成本,在中間階段加工(gong)勝過其它(ta)材質(zhi)。無論是(shi)切削(xue)(xue)速度(du)還是(shi)進給,與(yu)晶須陶瓷和(he)SiAlON相比(bi),它(ta)們(men)在高切削(xue)(xue)速度(du)時(shi)可(ke)確保工(gong)藝穩定(ding)并將生產率(lv)提升(sheng)至(zhi)新的水平。

CoroMill Plura高進給整體硬質合金立銑刀
全新CoroMill? Plura HFS ISO S已針對(dui)鎳合金高進(jin)給側(ce)銑經過(guo)優(you)化;這種可靠的高生產率解決方(fang)案(an)適(shi)用(yong)于困難的銑削工序,例如航空發動(dong)機零件(jian)。
鎳基材料專用全新槽型概念
鎳基材料的全新材質
芯部尺寸經過優化
圓角半徑設計經過優化

對于高溫合金的加工,山特維克可樂滿已經不滿足于單單為用戶提供切削刀具,而是提供全方位的整套解決方案,生成全鏈條的服務,更好的服務于客戶。
株洲鉆石
株洲鉆石在傳統PVD涂層工藝的基礎上,從多元和多層兩方面進行了研究,突破了等離子增強納米多層調制周期結構PVD技術,優化后YBG102牌號納米多層結構涂層的調制(zhi)周期顯著降低到納米尺度。
而對于高(gao)溫合金的(de)(de)加(jia)工(gong),一方(fang)面(mian)切削加(jia)工(gong)中特別是車削加(jia)工(gong)要(yao)求(qiu)良(liang)好的(de)(de)耐磨(mo)性(xing)(xing)好,另外(wai)耐熱合金等材(cai)料的(de)(de)加(jia)工(gong)中產生的(de)(de)熱量高(gao),又要(yao)求(qiu)材(cai)料具有良(liang)好的(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能。

因此在基體方面,對于為了高耐磨性要求選擇低Co含量的設計,為提高產品的高溫抗塑性變形能力采用細顆粒的WC及并添加適量TaC立方相進一步提升高溫性能。因此開發出了YBG105,YBG105較YBG102性能提升30%,全面超過和滿足現場精加工、半精加工和粗加工要求。

YBG105涂層刀片的結構與產品
YBG系列加工高溫合金刀具介紹:
YBG102:PVD涂(tu)層(ceng)牌號,Nc-TiAlN涂(tu)層(ceng)與細(xi)晶粒基體結合(he),適合(he)高溫合(he)金的連續(xu)精、半精車削加工。
YBG105:PVD涂(tu)層牌號,四元系(xi)的(de)(de)TIALN納米涂(tu)層,提升刀(dao)具的(de)(de)耐磨性(xing),適(shi)合高溫合金的(de)(de)連續精、半精車削加工。
YBG212:PVD涂層(ceng)牌(pai)號,高(gao)耐(nai)磨的(de)(de)(de)TiAlN涂層(ceng)與(yu)基體(ti)緊密結合,韌性和(he)硬(ying)度更高(gao)。良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)涂層(ceng)熱穩定性和(he)化學穩定性為(wei)切(qie)削刃提供更有效的(de)(de)(de)保護。高(gao)韌性的(de)(de)(de)超細硬(ying)質合金(jin)(jin)基體(ti),具有良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)刃口(kou)強度。適合高(gao)溫(wen)合金(jin)(jin)的(de)(de)(de)斷續(xu)車(che)削,及(ji)鈦合金(jin)(jin)、高(gao)溫(wen)合金(jin)(jin)銑削。
伊特納金屬
汽(qi)車行業加(jia)(jia)工零件的(de)競爭非(fei)常激烈。大(da)批量(liang)典型產(chan)品的(de)需求(qiu)成(cheng)倍增加(jia)(jia),這(zhe)意味(wei)著任何新(xin)優(you)勢都將帶來巨大(da)的(de)回報。以(yi)渦輪(lun)增壓器渦輪(lun)殼和(he)(he)排氣管(guan)為(wei)例:這(zhe)些零件的(de)面(mian)銑需要很高的(de)生產(chan)效率,質量(liang)和(he)(he)產(chan)量(liang)。由于通常是耐熱不銹(xiu)鋼或鑄(zhu)鐵工件材料,所以(yi)要達成(cheng)這(zhe)個(ge)目標非(fei)常具有挑戰(zhan)性(xing)。
但是,伊特納金屬E45銑(xian)(xian)刀(dao)(dao)將改變這一(yi)切。這是(shi)一(yi)款(kuan)專門針對(dui)渦輪殼及(ji)排氣管(guan)加工(gong)(gong)設計的面銑(xian)(xian)刀(dao)(dao),每個刀(dao)(dao)片共有(you)16個切削刃,該銑(xian)(xian)刀(dao)(dao)可(ke)縮短單件加工(gong)(gong)時間,降低刀(dao)(dao)具(ju)成本(ben),可(ke)用于所有(you)粗加工(gong)(gong)和半精(jing)加工(gong)(gong)工(gong)(gong)序(xu)。

伊特納金屬E45系列銑刀可用于所有粗加工和半精加工工序
全球每年(nian)生產大約5,000萬只(zhi)(鑄(zhu)鐵和不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang))渦輪(lun)增壓(ya)器,但是(shi)耐熱不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(代表材(cai)料牌號為1.4848,1.4837,1.4826)渦輪(lun)殼(ke)的加工成本(ben)可能(neng)會高達(da)傳統材(cai)料的20倍。這主要是(shi)因為在加工這種(zhong)材(cai)料時(shi),刀片磨(mo)損極(ji)不(bu)(bu)均勻,刀片壽命也往往非常短且不(bu)(bu)穩定。

渦輪殼及(ji)排(pai)氣管制(zhi)造商面臨的另一個挑戰是這些(xie)零(ling)件都具有(you)形狀復(fu)雜的薄壁結(jie)構,這將導致(zhi)夾具結(jie)構復(fu)雜,加(jia)工過程(cheng)極易產生震動。
為了解決這(zhe)些問題,除采(cai)用一些標準刀(dao)具和應用知識外,伊特納金屬針對(dui)渦輪殼及排(pai)氣管銑削(xue)工序研發了定制刀(dao)具解決方案。

渦(wo)輪增壓(ya)器V槽加(jia)工,由于(yu)復雜的結構、工裝干涉及難加(jia)工材料等因(yin)素,刀(dao)具費(fei)用居(ju)高不下,遠(yuan)遠(yuan)超過了(le)渦(wo)殼面銑刀(dao)具成本。占據(ju)了(le)整個渦(wo)殼刀(dao)具費(fei)用的20%以上(shang)。
伊特納金屬(shu)結(jie)合(he)(he)歐美實踐經驗及實際工況,全新(xin)研(yan)制(zhi)了E25系(xi)列勾槽刀(dao)(dao)具(ju),保(bao)留(liu)原有定位(wei)方式及安(an)裝尺(chi)(chi)寸(cun),耐熱性能極好的硬(ying)質合(he)(he)金基體(ti)與先進的涂(tu)層(ceng)結(jie)合(he)(he),新(xin)增(zeng)刀(dao)(dao)片內部冷(leng)卻(que)及強制(zhi)斷屑冷(leng)卻(que)系(xi)統(專(zhuan)利申請(qing)中),切削溫度得到(dao)有效控制(zhi),實現粗精一體(ti)(全尺(chi)(chi)寸(cun));
實驗證明,伊特納E25勾刀與傳統基體材料及傳統的冷卻方式相比,線速度可提高30%,壽命提高150%~300%。
松德刀具
松德公司推出的可換刀頭式高溫合金快速銑刀,進(jin)行了針對的(de)設計(ji),使得產品的(de)切(qie)削(xue)效果和壽命(ming)達(da)到并(bing)超出了歐美(mei)的(de)一流品牌!

快速(su)(su)銑(xian)(xian)(xian)刀又叫做高進(jin)給銑(xian)(xian)(xian)刀,其原理是通過端齒的(de)形狀設計,減小銑(xian)(xian)(xian)刀的(de)徑(jing)向切削力,適(shi)當增加(jia)銑(xian)(xian)(xian)刀的(de)軸(zhou)向切削力,從(cong)而(er)利用硬質合金抗(kang)壓強度高的(de)特性,來達到快速(su)(su)去除加(jia)工(gong)余量的(de)目的(de)。

特點和優點:
1)采用可(ke)換(huan)頭結構,更(geng)換(huan)刀頭后不用調(diao)整(zheng)直接加工,換(huan)刀效率高(gao);
2)采用超細(xi)顆粒硬質(zhi)合金棒料,兼顧(gu)強度的同時仍具(ju)(ju)有較高的刀(dao)具(ju)(ju)耐磨性;
3)專用刀具涂層來(lai)達到最好適應(ying)性;
4)針對性的(de)角度及刃形設計,在保證具有(you)高強(qiang)度的(de)同時仍有(you)鋒利的(de)角度來減小加工硬化(hua)帶來的(de)影響;
5)在五倍及(ji)以(yi)上懸伸的情(qing)況下,仍能(neng)進行(xing)有效的切削加工。
加工案例:

(1)零件: INCONEL718時效(xiao)處理(li)(HRC42)
(2)刀具:φ10可(ke)換頭快(kuai)速銑刀
(3)機床 :哈挺(ting)立式加工中(zhong)心
(4)加工參數: Vc=50m/min Ap=0.8mm Ae=10mm f=0.2mm/t
(5)加工壽命: 連續加工25分鐘
京瓷
說(shuo)起最難加工(gong)的(de)高溫合(he)(he)金(jin)材(cai)料,我們(men)也(ye)繞不開還有(you)一種常見(jian)的(de)難加工(gong)材(cai)料——復(fu)合(he)(he)材(cai)料。復(fu)合(he)(he)材(cai)料的(de)切削刀具加工(gong)有(you)別于一般金(jin)屬(shu)材(cai)料,一般是由多種材(cai)料組合(he)(he)而成。碳(tan)纖維(CFRP)就(jiu)是典型的(de)復(fu)合(he)(he)材(cai)料。因此,我們(men)以碳(tan)纖維為(wei)例談一談京瓷(ci)對于CFRP加工(gong)的(de)解(jie)決方(fang)案。

CFRP因(yin)其(qi)獨特的(de)(de)(de)性能,廣泛(fan)應用于(yu)航空航天、軍事、賽車、醫療等領域,這種材料的(de)(de)(de)切(qie)削(xue)刀(dao)具(ju)(ju)有別于(yu)與以往(wang)的(de)(de)(de)金屬加工刀(dao)具(ju)(ju)。CFRP是(shi)由(you)纖維(wei)和基體多層交錯結構,其(qi)硬(ying)度(du)、強(qiang)度(du)高,在切(qie)削(xue)過程中經(jing)常(chang)有撕(si)裂、毛刺、分層的(de)(de)(de)現象產(chan)生,因(yin)此切(qie)削(xue)刀(dao)具(ju)(ju)必(bi)須(xu)具(ju)(ju)有良好的(de)(de)(de)耐磨損性和抑制纖維(wei)過渡斷裂的(de)(de)(de)發生功能。

應用案例
下圖(tu)(tu)是一(yi)個實際的加(jia)工案(an)例(li),從圖(tu)(tu)中可以(yi)看(kan)到采用常規刀具加(jia)工一(yi)條(tiao)槽,槽的下表面(mian)發(fa)生了(le)很明(ming)顯的毛刺翻邊現(xian)象。

解決對策
京瓷SGS高性能復材加工刀具—Series29系列,這是一(yi)系列銑刀分為三種:無端刃型、銑刀端刃型、鉆頭端刃型。
多刃(ren)和正(zheng)角結構設計在剪(jian)切(qie)時克服了(le)被(bei)加工材料(liao)中纖維(wei)斷裂和基體剪(jian)切(qie)的抗力(li),獨特的間隙(xi)磨削(xue)使刀(dao)具徑(jing)部與工件之間的接觸可(ke)降到最低,因此可(ke)效避(bi)免(mian)切(qie)屑對前刀(dao)面(mian)的摩擦阻力(li)以及(ji)后(hou)刀(dao)面(mian)與被(bei)加工表面(mian)間的摩擦阻力(li)。
