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可切削陶瓷材料的钻削加工

内容导读:1. 刀具材料 刀具材料、冷却条件、主轴转速及刀具角度等钻削工艺参数对玻璃陶瓷材粒去除率产生一定的影响。随着加工时间的增加,材料的去除量增加,与加工时间呈线性关系,材料
1.  刀具材料
刀具材料、冷却条件、主轴转速及刀具角度等钻削工艺参数对玻璃陶瓷材粒去除率产生一定的影响。随着加工时间的增加,材料的去除量增加,与加工时间呈线性关系,材料去除率基本稳定。加工后期,由于切削刃过度磨损,切削能力下降,材料去除量较小,曲线呈水平状态。
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在氟金云母玻璃陶瓷钻削加工过程中,刀具材料是影响材料去除的至关重要因素。但是,在无冷却的情况下,用W18Cr4V高速钢钻头加工5s时,就发生了严重的刀刃卷曲,主后刀面的磨料磨损非常严重。为避免失效,在水冷却的情况下,同时采用3000r/min的较低转速,高速钢钻头只能持续加丁20s,其磨损形态为正常的磨料磨损,换用直径6mm的高速钢钻头,仍然不能正常加工。因此,高速钢刀具无法满足氟金云母玻璃陶瓷加工的需要。

2.冷却条件
与无冷却情况相比较,采用水冷却时,材料去除率提高了近4倍。在刀具磨损量相同时,有冷却情况下,加工持续时间提高了近0.5倍。说明冷却条件是影响钻削效率的主要因素,切削温度主要影响材料加工去除过程。

3.主轴转速
随着主轴转速的增加,玻璃陶瓷的材料去除率基本上呈上升趋势。主轴转速超过3000r/min后,刀具的磨损也随之加快,从而影响材料去除率的快速增长。随着主轴转速的进一步提高,刀具的钻削时间越来越短,刀具磨损也随之加剧,并导致机床振动加剧、加工质量降低,块状切屑现象随之出现。

4.钻头顶角
过大和过小的钻头顶角将会导致切削刃的变短,刀具的磨损加剧。钻头顶角较大时,主后刀磨损从靠近刀尖的主切削刃开始,沿主切削刃逐渐向横刃扩展,导致主后刀面与横刃的磨损。当刀具顶角较小时,刀具磨损从靠近横刃端点的主切削刃开始,逐渐向外递进,磨损后期横刃完全消失。
刀具材料、冷却条件、主轴转速及刀具角度等钻削工艺参数对玻璃陶瓷材料去除率产生一定的影响,其中刀具材料、冷却条件的影响较为显著。在有冷却的条件下,可以显著提高材料去除率。

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