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五轴加工中心在难加工材料切削加工中,通常出现怎样的刀具磨损形态

五轴加工中心中,其主轴和刀具沿三个轴移动,而且还有其他绕X轴(称为A轴)、Y轴(称为B轴)和Z轴(称为C轴)的旋转,是目前应用最广的加工设备。如在航天航空领域、医疗器械领域、石油化工、精密机械零件等,但在难加工材料切削加工中,五轴加工也会出现刀具磨损形态。

 

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五轴加工中心


五轴加工中心在难加工材料切削加工中,通常出现的刀具磨损形态主要包括如下两种:

 

1.五轴加工中心由于机械作用而出现的磨损,如崩刃或磨粒磨损等。

 

2.五轴加工中心由于热及化学作用而出现的磨损,如粘结、扩散、腐蚀等磨损,以及由切削刃软化、溶融而产生的破断、热疲劳、热龟裂等。

 

五轴加工厂家在切削难加工材料时,在很短时间内即出现上述刀具磨损,这是由于被加工材料中存在较多促使刀具磨损的因素。例如,多数难加工材料均具有热传导率较低的特点,切削时产生的热量很难扩散,致使刀具刃尖温度很高,切削刃受热影响极为明显。这种影响的结果会使刀具材料中的粘结剂在高温下粘结强度下降,WC(碳化钨)等粒子易于分离出去,从而加速了刀具磨损。

 

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不锈钢五轴加工中心


另外,难加工材料中的成分和刀具材料中的某些成分在切削高温条件下产生反应,出现成分析出、脱落,或生成其他化合物,这将加速形成崩刃等刀具磨损现象。

 

五轴联动加工在切削高硬度、高韧性被加工材料时,切削刃的温度很高,也会出现与切削难加工材料时类似的刀具磨损。如切削高硬度钢时,与切削一般钢材相比,切削力更大,刀具刚性不足将会引起崩刃等现象,使刀具寿命不稳定,而且会缩短刀具寿命,尤其是五轴加工生成短切屑的工件材料时,会在切削刃附近产生月牙洼磨损,往往在短时间内即出现刀具破损。

 

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铝合金五轴加工中心


五轴CNC加工在切削超耐热合金时,由于材料的高温硬度很高,切削时的应力大量集中在刃尖处,这将导致切削刃产生塑性变形;同时,由于加工硬化而引起的边界磨损也比较严重。


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