高溫合金因優(yōu)異的高溫強(qiáng)度、耐腐蝕性和抗氧化性,廣泛應(yīng)用于航空航天、能源等制造領(lǐng)域。但該材料硬度高、韌性強(qiáng)、導(dǎo)熱性差,對(duì)高速雕銑加工的精度和效率提出嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。掌握科學(xué)的應(yīng)用技巧,是破解高溫合金加工難題的關(guān)鍵。
刀具選型是加工的基礎(chǔ)前提。高溫合金加工中,刀具需承受高溫、高壓和劇烈摩擦,普通高速鋼刀具易出現(xiàn)崩刃、磨損過(guò)快等問(wèn)題。建議優(yōu)先選用超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金刀具,其硬度和耐磨性更適配材料特性;針對(duì)高精度加工場(chǎng)景,可采用立方氮化硼(CBN)刀具,能有效提升切削穩(wěn)定性。刀具幾何參數(shù)需針對(duì)性優(yōu)化,前角宜取5°-10°以減少切削阻力,后角取8°-12°降低后刀面磨損,刃口需進(jìn)行鈍化處理,避免應(yīng)力集中導(dǎo)致崩刃。
加工參數(shù)優(yōu)化是提升效率的核心。轉(zhuǎn)速選擇需兼顧刀具壽命和加工質(zhì)量,硬質(zhì)合金刀具加工高溫合金時(shí),轉(zhuǎn)速通??刂圃?000-6000r/min,過(guò)高易導(dǎo)致刀具急劇升溫,過(guò)低則會(huì)降低加工效率。進(jìn)給速度應(yīng)根據(jù)切削深度調(diào)整,一般取50-200mm/min,采用“低切削深度、高進(jìn)給速度”的策略,可減少刀具與材料的接觸時(shí)間,降低熱積累。切削深度建議控制在0.1-0.5mm,單次切削過(guò)深易引發(fā)刀具震顫,影響加工精度。
冷卻與排屑系統(tǒng)設(shè)計(jì)是保障質(zhì)量的關(guān)鍵。高溫合金加工中產(chǎn)生的切削熱集中,若冷卻不及時(shí),易導(dǎo)致工件變形、刀具磨損加劇。建議采用高壓內(nèi)冷系統(tǒng),冷卻介質(zhì)選用乳化液或?qū)S们邢饕海瑝毫刂圃?-10MPa,確保冷卻液直達(dá)切削區(qū)域。排屑設(shè)計(jì)需避免切屑堆積,可采用傾斜工作臺(tái)配合高壓吹氣裝置,及時(shí)清理切屑,防止切屑劃傷工件表面或造成二次切削。
此外,加工前需對(duì)工件進(jìn)行精準(zhǔn)定位,采用液壓夾緊裝置提升裝夾穩(wěn)定性;加工過(guò)程中可通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)關(guān)注刀具磨損狀態(tài),及時(shí)更換刀具。通過(guò)刀具、參數(shù)、冷卻等多維度的技巧優(yōu)化,可有效破解高溫合金加工難題,充分發(fā)揮高速雕銑機(jī)的加工優(yōu)勢(shì),為制造領(lǐng)域提供可靠的加工解決方案。