加工工艺参数对DIN标准HS6 - 5 - 3 - 8钴钼钨系高速钢的加工性能有着显著的影响,具体如下:
### 切削速度的影响
- **对刀具磨损的影响**
- **高速切削时的磨损加剧**:当切削速度过高时,刀具与工件之间的摩擦频率和强度急剧增加,产生大量的切削热。尽管HS6 - 5 - 3 - 8高速钢具有良好的红硬性,但如果切削速度超出其承受范围,刀具温度会过高,导致刀具材料的软化和磨损加剧。例如,在加工钛合金时,若切削速度过高,刀具的切削刃可能会迅速磨损,降低刀具的使用寿命。
- **低速切削的不利影响**:相反,切削速度过低时,切削过程中的切削力会增大。这是因为在低速切削时,刀具与工件的接触时间相对较长,切削刃承受的压力较大,容易引起刀具的磨损和变形。例如,在加工硬度较高的合金钢时,低速切削可能会导致刀具切削刃的崩刃,影响加工质量和刀具寿命。
- **对加工表面质量的影响**
- **高速切削下的表面质量优势**:在合适的高速切削范围内,HS6 - 5 - 3 - 8高速钢能够充分发挥其优良的切削性能。高速切削时,切削力相对较小,工件的变形程度也较小,能够获得较好的加工表面质量。例如,在加工航空发动机叶片等高精度零件时,采用合适的高速切削速度可以使叶片表面的粗糙度降低,提高叶片的气动性能。
- **速度不当导致的表面质量问题**:如果切削速度不合适,可能会导致加工表面出现缺陷。切削速度过高时,可能会产生切削颤振,使加工表面出现波纹状痕迹;切削速度过低时,由于切削力大,可能会在加工表面产生残留应力和变形,影响工件的尺寸精度和表面质量。
### 进给量的影响
- **对刀具寿命的影响**
- **大进给量的影响**:进给量过大时,刀具每次切削的切削厚度增加,切削力和切削热也相应增大。这会加速刀具的磨损,特别是在加工硬度较高的工件材料时,大进给量可能会导致刀具的崩刃和折断。例如,在加工淬火钢时,过大的进给量会使刀具承受过大的冲击力,缩短刀具的使用寿命。
- **小进给量的影响**:进给量过小,虽然切削力和切削热相对较小,但刀具与工件的接触频率增加,也会导致刀具的磨损。此外,小进给量还会降低加工效率,增加加工成本。
- **对加工精度的影响**
- **合适进给量的作用**:合适的进给量可以保证刀具在切削过程中的稳定性,使加工精度得到保证。例如,在加工精密模具时,选择合适的进给量可以使模具的尺寸精度和表面质量达到设计要求。
- **进给量不当的后果**:进给量过大或过小都会影响加工精度。进给量过大时,由于切削力大,可能会引起工件的变形,影响尺寸精度;进给量过小时,加工表面的粗糙度可能会增大,无法满足高精度加工的要求。
### 切削深度的影响
- **对刀具受力的影响**
- **深切削时的刀具受力情况**:切削深度增加时,刀具的切削负荷增大,切削力也相应增大。这对刀具的强度和韧性提出了更高的要求。如果切削深度过大,超出了刀具的承受能力,刀具可能会发生变形、折断等问题。例如,在加工大型工件时,若切削深度过大,刀具可能会因承受过大的切削力而弯曲变形,影响加工精度。
- **浅切削时的刀具受力特点**:切削深度过浅时,刀具的切削效率低下,同时由于切削刃与工件的接触面积小,单位面积上的切削力可能会增大,导致刀具的磨损加剧。
- **对加工效率和质量的影响**
- **合理切削深度的优势**:合理的切削深度可以在保证加工质量的前提下,提高加工效率。例如,在加工批量较大的零件时,选择合适的切削深度可以减少加工时间,降低生产成本。
- **切削深度不当的影响**:切削深度过大可能会导致加工表面质量下降,如产生切削瘤、表面粗糙度增大等问题;切削深度过小则会降低加工效率,增加加工成本。
### 冷却润滑条件的影响
- **冷却作用对加工性能的影响**
- **有效冷却的好处**:冷却润滑液能够带走切削过程中产生的大量切削热,降低刀具和工件的温度,减少刀具的热磨损和工件的热变形。例如,在高速切削时,使用高效的冷却润滑液可以使刀具保持良好的切削性能,延长刀具的使用寿命,同时保证工件的尺寸精度和表面质量。
- **冷却不足的后果**:如果冷却润滑液的供应不足或冷却效果不佳,刀具和工件的温度会升高,导致刀具磨损加剧、工件变形增大等问题,影响加工性能和加工质量。
- **润滑作用对加工性能的影响**
- **良好润滑的作用**:冷却润滑液还具有润滑作用,能够减少刀具与工件之间的摩擦系数,降低切削力。这有助于提高加工表面质量,减少刀具的磨损。例如,在加工一些粘性较大的材料时,良好的润滑作用可以使切削过程更加顺畅,提高加工效率。
- **润滑不良的影响**:润滑不良时,刀具与工件之间的摩擦增大,切削力和切削温度都会升高,从而影响加工性能和刀具寿命。