淺析提高數(shù)控機(jī)床刀具耐磨性的方法

楊薪玉

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，促進(jìn)了社會(huì)的發(fā)展，促進(jìn)了現(xiàn)代化數(shù)控機(jī)床的發(fā)展，提高了數(shù)控機(jī)床的實(shí)際應(yīng)用率，增加了數(shù)控機(jī)床的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。為了增加數(shù)控機(jī)床刀具的實(shí)際應(yīng)用性，降低其磨損率，保證其具有較好的耐磨性，需要增加對(duì)數(shù)控機(jī)床刀具耐磨度的研究，保證數(shù)控機(jī)床刀具具備較好的性能。本文主要就提高數(shù)控機(jī)床刀具耐磨性的方法進(jìn)行分析和闡述。

關(guān)鍵詞：提高；數(shù)控機(jī)床；刀具耐磨性；方法；析和闡述

前言

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，數(shù)控機(jī)床刀具功能不斷完善，提高了數(shù)控機(jī)床刀具的實(shí)際應(yīng)用率。數(shù)控機(jī)床刀具的耐磨性，是當(dāng)下人們較為關(guān)注的話(huà)題。其影響著數(shù)控機(jī)床刀具的實(shí)際應(yīng)用性，引起了人們的不斷重視。下文將對(duì)數(shù)控機(jī)床刀具的耐磨性和數(shù)控機(jī)床刀具的產(chǎn)生和發(fā)展進(jìn)行細(xì)化分析。

1數(shù)控機(jī)床刀具耐磨度的研究前景

我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，促進(jìn)了不同產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，包括制造業(yè)領(lǐng)域、模具領(lǐng)域、工業(yè)領(lǐng)域、航空領(lǐng)域、汽車(chē)交通領(lǐng)域等。不同產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，增加了其對(duì)數(shù)控機(jī)床刀具的應(yīng)用需求，對(duì)數(shù)控機(jī)床刀具提出了更高的要求。站在數(shù)控機(jī)床刀具的角度來(lái)說(shuō)，社會(huì)的不斷發(fā)展必然會(huì)增加數(shù)控機(jī)床刀具自身的功能和質(zhì)量，但是在對(duì)數(shù)控機(jī)床刀具進(jìn)行調(diào)查和研究后，發(fā)現(xiàn)其在不同社會(huì)領(lǐng)域應(yīng)用過(guò)程中存在一個(gè)較大問(wèn)題，那就是數(shù)控機(jī)床刀具的耐磨度問(wèn)題，極大地影響了數(shù)控機(jī)床刀具的發(fā)展，降低了不同領(lǐng)域?qū)?shù)控機(jī)床刀具的需求，在降低了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床刀具無(wú)法實(shí)現(xiàn)其自身價(jià)值。面對(duì)這一發(fā)展背景，首要任務(wù)就是要對(duì)數(shù)控機(jī)床刀具的耐磨度進(jìn)行分析和調(diào)查，來(lái)完善數(shù)控機(jī)床刀具的弊端，保證其具備良好的耐磨度，確保其實(shí)際應(yīng)用性。

2數(shù)控機(jī)床刀具的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，增加其耐磨度

2.1數(shù)控機(jī)床刀具結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)改進(jìn)環(huán)節(jié)

數(shù)控機(jī)床刀具的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)優(yōu)化改進(jìn)環(huán)節(jié)，主要包括以下幾點(diǎn)內(nèi)容。其一，增加數(shù)控機(jī)床刀具的螺旋角度，降低數(shù)控機(jī)床刀具的切削能力。對(duì)于當(dāng)下的數(shù)控機(jī)床作業(yè)來(lái)說(shuō)，數(shù)控機(jī)床力銑刀具和剛麻花鉆的螺旋角度，可以增加到60度。其二，利用不具有相等性的齒距，來(lái)運(yùn)用數(shù)控機(jī)床刀具，保證其具備良好的耐磨度。經(jīng)過(guò)實(shí)踐研究表明，對(duì)于數(shù)控機(jī)床刀具來(lái)說(shuō)，其在刀齒位置可以進(jìn)行不同距離的等齒劃分，可以降低數(shù)控機(jī)床刀具在進(jìn)行切削作業(yè)時(shí)的振動(dòng)頻率，增加其耐磨性。其三，利用錐度芯部的方法，來(lái)增加數(shù)控機(jī)床刀具的芯部的厚度和強(qiáng)度，來(lái)增加數(shù)控機(jī)床刀具的硬度和鋼性。

2.2數(shù)控機(jī)床刀具結(jié)構(gòu)的其他改進(jìn)環(huán)節(jié)

數(shù)控機(jī)床刀具結(jié)構(gòu)的其他改進(jìn)環(huán)節(jié)主要包括以下幾個(gè)內(nèi)容。其一，改變數(shù)控機(jī)床刀具屑槽結(jié)構(gòu)，改變刀具的結(jié)構(gòu)的形狀。對(duì)于數(shù)控機(jī)床刀具來(lái)說(shuō)，其剛性和強(qiáng)度的大小，對(duì)容屑具有聯(lián)系性。為了保證數(shù)控機(jī)床刀具的強(qiáng)度和剛度，需要減少數(shù)控機(jī)床刀具容屑環(huán)節(jié)的斷面，進(jìn)而可以增加數(shù)控機(jī)床刀具的芯部環(huán)節(jié)的厚度，來(lái)增加數(shù)控機(jī)床刀具的剛性度。對(duì)于數(shù)控機(jī)床刀具容屑環(huán)節(jié)的斷面的改進(jìn)和優(yōu)化，可以利用新型的容屑形狀來(lái)進(jìn)行應(yīng)用，保證數(shù)控機(jī)床刀具具有靈活的容屑活動(dòng)區(qū)域。其二，對(duì)數(shù)控機(jī)床刀具的齒輪結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。對(duì)數(shù)控機(jī)床刀具的齒輪進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，主要是對(duì)數(shù)控機(jī)床刀具的方向進(jìn)行螺旋形的構(gòu)建，保證數(shù)控機(jī)床刀具螺旋軸的力量，朝向數(shù)控機(jī)床工作平臺(tái)上，保證螺旋軸的力量對(duì)準(zhǔn)元件，增加數(shù)控機(jī)床刀具和元件的聯(lián)系。對(duì)于數(shù)控機(jī)床鋼麻花鉆和立銑刀具來(lái)說(shuō)，其可以增加螺旋角度，增加到16-41度即可，便可保證數(shù)控機(jī)床鋼麻花鉆和立銑刀具的應(yīng)用性、對(duì)于鉆芯厚度的增加，可以把數(shù)控機(jī)床鋼麻花鉆和立銑刀具鉆芯厚度增加到0.126-0.16和0.369-0.40D即可，保證數(shù)控機(jī)床鋼麻花鉆和立銑刀具的直徑的合理性。對(duì)于數(shù)控機(jī)床鋼麻花鉆和立銑刀具的屑槽形狀的改進(jìn)，其可以結(jié)合數(shù)控機(jī)床鋼麻花鉆和立銑刀具刃磨與修磨的不同方法來(lái)進(jìn)行改進(jìn)。在對(duì)以上不同方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和研究后，給出數(shù)控機(jī)刀具結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改進(jìn)，可以在原有耐磨度之上，增加數(shù)控機(jī)床鋼麻花鉆和立銑刀具的耐磨度一倍之多。

3數(shù)控機(jī)床刀具材料的優(yōu)化和改進(jìn)

3.1國(guó)內(nèi)外材料的比較和分析闡述

在我國(guó)，對(duì)于數(shù)控機(jī)床刀具構(gòu)建材料的選擇，主要是利用高速鋼這一材料來(lái)進(jìn)行制造。例如：利用W1 8Cr4V這一高速鋼材料來(lái)進(jìn)行數(shù)控機(jī)床刀具的構(gòu)建。W18Cr4V這一高速鋼材料具有自身的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，其具有較強(qiáng)的綜合能力，在進(jìn)行熱處理和與火接觸時(shí)，沒(méi)有增加數(shù)控機(jī)床刀具構(gòu)的耐熱性，具有隔熱能力，脫碳性較低，敏感度較低。W1 8Cr4V這一高速鋼材料在經(jīng)過(guò)高溫作業(yè)時(shí)，其數(shù)控機(jī)床刀具的硬度在H RC64-67之間，其在650攝氏度高溫環(huán)境中，數(shù)控機(jī)床刀具的硬度在HRC49.1，利用這一材料構(gòu)建的數(shù)控機(jī)床刀具，具有較好的磨削能力。站在西方國(guó)家的角度來(lái)說(shuō)，一些西方國(guó)家主要是利用高碳材料的鋼材來(lái)制造數(shù)控機(jī)床刀具，對(duì)于高碳鋼材料的應(yīng)用，主要是以M42為主，其在當(dāng)下西方國(guó)家應(yīng)用較為廣泛。利用高碳鋼材料制造的數(shù)控機(jī)床刀具，其硬度可以達(dá)到HRC68-70之間。其在650攝氏度高溫環(huán)境中，數(shù)控機(jī)床刀具的硬度在HRC55-56之間。具有較高的硬度，進(jìn)而也被叫做高硬度鋼。

3.2我國(guó)數(shù)控機(jī)床刀具材料的有效應(yīng)用

為了保證數(shù)控機(jī)床刀具的實(shí)際應(yīng)用性，增加數(shù)控機(jī)床刀具的強(qiáng)度和耐磨度，在對(duì)其進(jìn)行材料的改進(jìn)時(shí)，其可以利用較為先進(jìn)的CW9M03N來(lái)進(jìn)行改進(jìn)，利用W9M03CR4V來(lái)進(jìn)行材料的改進(jìn)。這兩種不同的高速鋼材料，是我國(guó)冶金體系和冶金發(fā)展機(jī)構(gòu)研制的新型高速鋼材料，其具有較好的硬度、較高的綜合性及較好的工藝，可以增加數(shù)控機(jī)床刀具的耐磨力。其次，這一高速鋼需要的材料較為豐富，可以滿(mǎn)足當(dāng)下我國(guó)社會(huì)的發(fā)展，滿(mǎn)足數(shù)控機(jī)床刀具發(fā)展，價(jià)格合理。站在數(shù)控機(jī)床刀具制造方法的角度來(lái)說(shuō)，在保證高速鋼選擇合理性的基礎(chǔ)上，也要保證數(shù)控機(jī)床刀具制造方法的合理性和科學(xué)性。利用熔煉方法來(lái)進(jìn)行制造，效果顯著。

4數(shù)控機(jī)床刀具的表面強(qiáng)化

4.1數(shù)控機(jī)床刀具的基礎(chǔ)表面強(qiáng)化方法

數(shù)控機(jī)床刀具的表面強(qiáng)化作業(yè)，是增加數(shù)控機(jī)床刀具耐磨力的主要手段。數(shù)控機(jī)床刀具的表面強(qiáng)化途徑主要包括：利用氣相作用，來(lái)進(jìn)行氣相的沉積作業(yè)，在數(shù)控機(jī)床刀具表面進(jìn)行化合物的涂抹，把具有不融合性的金屬液在數(shù)控機(jī)床刀具進(jìn)行涂刷，來(lái)增加數(shù)控機(jī)床刀具的耐磨度。其次，也可以利用電火花來(lái)對(duì)數(shù)控機(jī)床刀具表面進(jìn)行強(qiáng)化。利用激光方法來(lái)對(duì)數(shù)控機(jī)床刀具表面進(jìn)行強(qiáng)化。利用草酸鈣進(jìn)行熱處理對(duì)數(shù)控機(jī)床刀具表面進(jìn)行強(qiáng)化，利用鈣鹽進(jìn)行熱處理，發(fā)揮鈣鹽的化學(xué)作用，對(duì)數(shù)控機(jī)床刀具進(jìn)行表面強(qiáng)化等等，來(lái)增加數(shù)控機(jī)床刀具的強(qiáng)度和硬度。

4.2數(shù)控機(jī)床刀具的其他表面強(qiáng)化闡述

對(duì)當(dāng)下我國(guó)來(lái)說(shuō)，其在數(shù)控機(jī)床刀具表面利用活性物質(zhì)來(lái)進(jìn)行強(qiáng)化的效果較好，應(yīng)用較為廣泛。其主要是在數(shù)控機(jī)床刀具上，增加一層具有氟元素的薄膜，來(lái)降低數(shù)控機(jī)床刀具表面的能量，在數(shù)控機(jī)床刀具進(jìn)行振動(dòng)和負(fù)載作業(yè)時(shí)，可以降低數(shù)控機(jī)床刀具的裂紋率，阻止數(shù)控機(jī)床刀具裂紋的延伸和擴(kuò)散。利用這一方法來(lái)對(duì)數(shù)控機(jī)床刀具進(jìn)行表面強(qiáng)化作業(yè)，在進(jìn)行公碳鋼與合金鋼數(shù)控機(jī)床刀具表層強(qiáng)化作業(yè)時(shí)，可增加數(shù)控機(jī)床刀具鉆頭的強(qiáng)度，在原有強(qiáng)度基礎(chǔ)上增加0.6-2.3倍，促進(jìn)生產(chǎn)作業(yè)的發(fā)展，提高生產(chǎn)率。降低了不必要的財(cái)務(wù)支出，降低了能源的損耗。

5結(jié)語(yǔ)

數(shù)控機(jī)床刀具耐磨度的增加可以利用一下幾個(gè)方法來(lái)進(jìn)行，其一，對(duì)數(shù)控機(jī)床刀具使用材料進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化；其二，對(duì)數(shù)控機(jī)床刀具結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)；其三，對(duì)數(shù)控機(jī)床刀具表面進(jìn)行強(qiáng)化作業(yè)等等，以此來(lái)增加數(shù)控機(jī)床刀具耐磨度，增加數(shù)控機(jī)床刀具的實(shí)際應(yīng)用性。