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铸铁加工难题已攻克，且看如何削铁如泥

铸铁加工难题已攻克，且看如何削铁如泥！

金属加工

近芈月传火得不要不要的！金粉们有没有看呢？但是火的还不是芈月，而是义渠王英勇就义的那把剑！割喉而过！真是令人唏嘘啊！一代重义厚情的义渠君就这么没了！咳！感慨之余，有没有发现义渠王的剑是铸铁做的！

这让小编想起：近小编收到金粉的要求，让讲讲铸铁加工用的刀具，铸铁是金属加工中常见的被加工材料，那么加工铸铁用什么刀具，铸铁加工刀具有些什么特点呢？

下面小编带您从铸铁分类，铸铁的切削性能，易加工铸铁材料，难切削铸铁材料怎么来加工，铸铁加工刀具的案例分析等方面来了解一下铸铁的加工。

一、铸铁的种类与加工特性

铸铁按其分类可以分为；灰口铸铁、白口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、合金铸铁等等。其中灰铸铁广泛用于汽车行业，而汽车行业又是数控刀具的需求大户，所以加工厂经常有灰铸铁的加工需求。

二、加工普通铸铁用什么刀具

本文指的常见的普通铸铁是灰铸铁、球墨铸铁和奥氏体铸铁，灰铸铁的加工性能较好，如采用氧化铝涂层的硬质合金铣刀，大都能胜任灰铸铁的切削。球墨铸铁因其石墨的含量影响其加工性能，一般可以用整体硬质合金棒材经济型涂层合金铣刀。

普通铸铁加工刀具，经济型钨钢铣刀就可以胜任。其次可以采用含钴高速刀具。

三、难加工铸铁用什么刀具

这里暂时只举例冷硬铸铁，其球墨铸铁加工刀具，灰口铸铁加工刀片，铸铁加工专用刀片都可以咨询东莞达海数控。冷硬铸铁是一种抗磨铸铁，它为在浇铸铸铁时通过加快铸铁件表层冷去稍等，让其表层获得百科铸铁***，形成了硬度高，耐磨性高的特征。冷硬铸铁可分为普通冷硬铸铁、镍铬冷硬铸铁，高铬白口铁与铬钒白口铁等。

（1）冷硬铸铁的加工特点。冷硬铸铁硬度很高，脆性很大，单位切削力也很大，而且其切屑呈崩碎形状，刀尖因为与切削接触超短短，造成切削力与切削热集中在切削刃附近，容易让刀具产生磨损与***。冷硬铸铁的加工件大多为毛坯，加工余量较大而且不均匀，这多增加的铸铁加工的难度。当然目前对铸铁加工刀具，铸铁铣刀等都有很好的解决方案。

（2）冷硬铸铁加工刀具选择。加工冷硬铸铁应选择硬度高，耐磨性好，具有一定强度的刀具材料。一般是采用涂层的细晶粒或超细晶粒YG类硬质合金或氧化铝套词刀具。

（3）加工冷硬铸铁铣刀的切削用量。硬质合金刀具；低速大进给。V=9m/min左右，进给量一般根据主偏角和背吃刀量来选择。铸铁粗加工选择0.5mm/r，铸铁精加工选择0.1~0.4mm/r。

套词刀具；一般选择高速铣削，粗与半精加工铸铁V=50~80m/min，精加工时V=80~120m/min。

铸铁加工刀具，如刀粒，东莞达海目前有台湾正河源等品牌的刀粒，可以对其粗，半精与精加工。若还不知道铸铁用什么铣刀，加工铸铁铣刀当然是选YG类硬质合金刀具。

四、铸铁加工刀具案例分析

产品介绍

铸铁加工用刀盘

在开始产品介绍之前，先来看段视频：

由于铸铁是将溶汤注入铸型，可以更为容易通过切削加工制作出很难做出的形状以及大型零件，又具有与钢相比无论在耐热性还是抗磨损性上都极为优异的特性。所以如果零件较大又想在成本上有所控制的话，当然会追求更有效率的加工效果，我们了解您的需求特意为您推荐新铸铁用铣削刀盘MFK型。

下面就为大家***介绍一下新铸铁加工用铣削刀盘MFK的五大特点。

1.低阻力、抗振刀

“铸铁工件、虽然有复杂的构造可以一举成型的一面，因刚性不足而引起的振刀也会频发。为降低成本通常采用负角刀片这样切削阻力又会变大，导致效率无法提升这样的矛盾。

而MFK产品通过在负角刀片上施加AR15°的断屑槽轻松的解决这对矛盾体。由此与其他公司产品相比分别将切削阻力在径向方向实现7%、轴向方向实现16%的降低，从而真正成为一款抗振刀性能优异的刀盘。

2.***崩损的强力切刃

铣削加工用的刀片在加工中受力的部分是入刀时刀尖的前部。“MFK”产品特意在切刃上采用了两段角度的构造。通过将地一段的切刃角度变小，以负角构造既降低阻力又确保强度的同时，保证高抗崩损性。

3.可根据加工选择的刀盘系列

“MFK”标准品分为密齿型（多刀刃规格）与超密齿型（超多刀刃规格）。切削阻力就变成了将在1枚刀片上产生的切削阻力乘以同时与工件接触的所有刀片枚数。

对于没有刚性的工件而言密齿型更有利于提高工作台进给。而刚性大的工件则可通过采用超密齿型以更大的工作台进给实现更率的加工。

4.丰富的断屑槽阵容可对应多种加工

“MFK”配备了三种断屑槽以及硬质合金涂层的修光刃刀片。

铸铁用刀盘能有这么丰富的断屑槽阵容应该是不常见吧。

两种刀盘构造与三种断屑槽以及修光刃的标准品相组合所应对的加工领域的广泛性，是足以让MFK产品自信满满的第四个特点。

而且可实现高速加工的套词刀片上可选择适宜的断屑槽，这也是京瓷产品的优势了。

铣削加工基础知识

铣削加工基础知识

铣削用量

铣削时的铣削用量由切削速度、进给量、背吃刀量(铣削深度)和侧吃刀量(铣削宽度)四要素组成。其铣削用量如下图所示。

铣削运运及铣削用量

切削速度Vc即铣刀大直径处的线速度，可由下式计算：

式中Vc为切削速度(m/min)，d为铣刀直径（mm），n为铣刀每分钟转数（r/min）。

进给量?，铣削时，工件在进给运动方向上相对刀具的移动量即为铣削时的进给量。由于铣刀为多刃刀具，计算时按单位时间不同，有以下三种度量方法。

（1）每齿进给量?Z(mm/z)指铣刀每转过一个刀齿时，工件对铣刀的进给量（即铣刀每转过一个刀齿，工件沿进给方向移动的距离），其单位为每齿mm/z。

（2）每转进给量?，指铣刀每一转，工件对铣刀的进给量（即铣刀每转，工件沿进给方向移动的距离），其单位为mm/r。

（3）每分钟进给量Vf，又称进给速度，指工件对铣刀每分钟进给量（即每分钟工件沿进给方向移动的距离），其单位为mm/min。上述三者的关系为，

式中z为铣刀齿数，n为铣刀每分钟转速（r/min），

背吃刀量(又称铣削深度ap)，铣削深度为平行于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸（切削层是指工件上正被刀刃切削着的那层金属），单位为mm。因周铣与端铣时相对于工件的方位不同，故铣削深度的标示也有所不同。

侧吃刀量(又称铣削宽度ae)，铣削宽度是垂直于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸，单位为mm。

铣削用量选择的原则：通常粗加工为了保证必要的刀具耐用度，应优先采用较大的侧吃刀量或背吃刀量，其次是加大进给量，后才是根据刀具耐用度的要求选择适宜的切削速度，这样选择是因为切削速度对刀具耐用度影响大，进给量次之，侧吃刀量或背吃刀量影响小；精加工时为减小工艺系统的弹性变形，必须采用较小的进给量，同时为了***积屑瘤的产生。对于硬质合金铣刀应采用较高的切削速度，对高速钢铣刀应采用较低的切削速度，如铣削过程中不产生积屑瘤时，也应采用较大的切削速度。

铣削的应用

在卧式铣床上镗孔（卧式铣床上镗孔、卧式铣床上镗孔用吊架、卧式铣床上镗孔用支承套）

铣床的加工范围很广，可以加工平面、斜面、垂直面、各种沟槽和成形面（如齿形）。还可以进行分度工作。有时孔的钻、镗加工，也可在铣床上进行，如下图所示。

铣削加工的应用范围（a.圆柱铣刀铣平面 b.套式铣刀铣台阶面 c.三面刃铣刀铣直角槽 d.端铣刀铣平面e.立铣刀铣凹平面 f.锯片铣刀切断 g.凸半圆铣刀铣凹圆弧面 h.凹半圆铣刀铣凸圆弧面 i.齿轮铣刀铣齿轮 j.角度铣刀铣V形槽 k.燕尾槽铣刀铣燕尾槽 l.T形槽铣刀铣T形槽 m.键槽铣刀铣键槽 n.半圆键槽铣刀铣半圆键槽 o.角度铣刀铣螺旋槽）

铣床的加工精度一般为IT9～IT8；表面粗糙度一般为Ra6.3～1.6μm。

铣削方式

1.周铣和端铣

用刀齿分布在圆周表面的铣刀而进行铣削的方式叫做周铣；用刀齿分布在圆柱端面上的铣刀而进行铣削的方式叫做端铣。

与周铣相比，端铣铣平面时较为有利，因为：

（1）端铣刀的副切削刃对已加工表面有修光作用，能使粗糙度降低。周铣的工件表面则有波纹状残留面积。

（2）同时参加切削的端铣刀齿数较多，切削力的变化程度较小，因此工作时振动较周铣为小。

（3）端铣刀的主切削刃刚接触工件时，切屑厚度不等于零，使刀刃不易磨损。

（4）端铣刀的刀杆伸出较短，刚性好，刀杆不易变形，可用较大的切削用量。由此可见，端铣法的加工质量较好，生产率较高。所以铣削平面大多采用端铣。但是，周铣对加工各种形面的适应性较广，而有些形面（如成形面等）则不能用端铣。

2.逆铣和顺铣

周铣有逆铣法和顺铣法之分。逆铣时，铣刀的旋转方向与工件的进给方向相反；顺铣时，则铣刀的旋转方向与工件的进给方向相同。逆铣时，切屑的厚度从零开始渐增。实际上，铣刀的刀刃开始接触工件后，将在表面滑行一段距离才真正切入金属。这就使得刀刃容易磨损，并增加加工表面的粗糙度。逆铣时，铣刀对工件有上抬的切削分力，影响工件安装在工作台上的稳固性。

顺铣则没有上述缺点。但是，顺铣时工件的进给会受工作台传动丝杠与螺母之间间隙的影响。因为铣削的水平分力与工件的进给方向相同，铣削力忽大忽小，就会使工作台窜动和进给量不均匀，甚至引起打刀或损坏机床。因此，必须在纵向进给丝杠处有消除间隙的装置才能采用顺铣。但一般铣床上是没有消除丝杠螺母间隙的装置，只能采用逆铣法。另外，对铸锻件表面的粗加工，顺铣因刀齿首先接触黑皮，将加剧刀具的磨损，此时，也是以逆铣为妥。

阀门设备有必要留心

阀门设备 有必要留心

1.明杆阀门不能直接埋地敷设

防止锈蚀阀杆，只能在有盖地沟内设备，阀门应设备在操作、检查、拆装、修理及操作便当的方位。

2.搬运阀门时不允许顺手抛掷，防止损坏和变形

堆放时，碳钢阀门同不锈钢阀门及有色金属阀门应分隔。阀门吊装时，钢丝绳子应拴在阀体与阀盖的联接法兰处，切勿拴在手轮或阀杆上，以防损坏阀杆和手轮。

3.阀门设备方位不应阻碍设备、管道及阀门本身的拆装、修理和操作

设备高度应便当操作、修理，一般以阀门操作柄距地上1-1.2m为宜。操作较多的阀门，当有必要设备在距操作面1.8m以上时，应设置固定的操作渠道，当有必要设备在操作面以上或以下时，应设置伸长杆或将阀杆水平设备，一同再装一个带有传动设备的手轮或远距离操作设备。

阀门传动设备轴线的夹角不应大于30°，其接头应翻滚，操作时灵活好用，指示准确。有热位移的阀门，传动设备应具有补偿方法。

4.水平管道蕞好将阀门垂直向上或将阀杆设备在上半圆规划内，但不得将阀杆朝下设备

垂直管道上的阀门阀杆、手轮有必要顺着操作巡回线方向设备。有条件时，阀门应尽或许会集设备，以便于操作。高于地上4m以上的塔区管道上的阀门，均不应设置在渠道以外，以便于设备与操作。

5.关于有方向性的阀门，设备时应根据管道的介质流向断定其设备方向

如设备截止阀，应使介质自阁盘下面流向上面，俗称低进高出。

设备旋塞、闸板阀时，允许介质从任一端流出。设备止回阀时，有必要特别留心介质的流向，才干保证阀盘能自动打开，重要的场合还要在阀体外明显示箭头，指示介质活动方向。

关于旋启式止回阀，应保证其插板的旋转枢轴装在水平方位。关于升降式止回阀，应保证阀盘中心线与水平面垂直。

6.关于有特殊要求的阀门，要了解设备要求

如设备杠杆式安全阀和减压阀时，有必要使阀盘中心线与水平面相互垂直，发现倾斜时有必要进行校对。

7.设备活接头

管道上设备螺纹联接的阀门时，在阀门邻近一定要设备活接头，以便拆装。

8.辅助系统管道进入车间应设置堵截阀

当车间泊车检修时，可与总管道堵截。这些阀门的设备高度一般较高，应尽或许安顿在一同，以便设置固定操作渠道。

9.设备法兰联接的阀门

要保证与之联接的两个法兰端面与阀门法兰平行并同轴线。尤其是设备铸铁等原料较脆的阀门时，更应防止因设备方位不正确和受力不均匀构成阀门损坏。拧紧法兰螺栓时，应选用对称或十字交叉的方法，分几回逐步拧紧。

10.设备高压阀门前，有必要复核产品合格证和试验记录

高压阀门多为角阀，运用时常为两只串联，打开时发动力大，有必要设置阀架以支承阀门和削减发动应力，其设备高度以0.6-1.2m为宜。

11.机泵、换热器、塔和容器上的管接口不应接受阀门和管道的重量，公称直径dngt;80mm的阀门应加设支架。

12.面料、喷涂及非金属原料问门本身质量大，强度较低，除考虑工艺要求外，应尽或许做到会集安顿，便于阀架规划

即便是单独一个阀门也应固定在阀架上。水平管道上设备重型阀门时，要考虑在阀门的两头装设支架。

13.设备螺纹联接的阀门应保证螺纹无缺无缺

要根据作业条件选用填料，拧紧到位时阀杆的方位应符合设备要求。拧紧时，有必要用扳手咬牢拧人管子一端的阀门六方体上，以保证阀体不致拧变形和损坏。法兰或螺纹联接的阀门应在关闭情况下设备。

14.焊接阀门与管道联接焊缝的封底焊宜选用压弧焊施焊，以保证其内部平整光亮

施焊时阀门不宜关闭，以防止密封面过热变形。若密封材料不耐高温，施焊前要撤消密封材料，以防止焊接高温损坏密封材料。

15.并排管线上的阀门，其手轮间净距不得小于100mm，为了减小管道距离，并排安顿的阀门蕞好错开安顿。

16.低温阀在***之前应尽量在冷态下做启闭试验，要求无卡壳现象。

17.安全阀的联接处应有弯头（或者三通之类的配件）

防止流体直接冲击阀门；其他要保证安全阀在作业的不结霜，防止作业时失效。

18.严禁在阀门设备的时分把阀杆当脚手架攀爬。

19.高温阀门200℃以上的

由于阀门设备时处于常温，而正常运用后，温度升高，阀门螺栓受热胀大，空地加大，所以有必要再次拧紧，叫做“热紧”，操作人员要留心这一作业，否则简单发生阀门***等事件。

20.冬季冰冷时，水阀长期闭停，应将阀后积水打扫

汽阀停汽后，也要打扫凝结水。阀底有如排水开关，可将它翻开排水。

21.非金属阀门，有的硬脆，有的强度较低，操作时，开闭力不能太大，尤其不能使猛劲。还要留心辟免对象磕碰。

22.截止阀的设备时的流向应该与阀体上标明的箭头共同（不能装反了）

使阀门关闭时压力加在阀顶的锥体上，而填料不受负荷。但对不常常启闭而又需求严峻保证在关闭情况下不漏的阀门(如加温阀)，可根据需求有意识地反装，以凭仗介质压力使之紧锁。

23.大规范的闸阀（DN200-500MM)、气动调度阀应该竖装

防止因阀芯的自重较大而倾向一方，增加阀芯与衬套之间的机械磨损，构成***。

23.在拧紧压紧螺钉时，阀门应处于微开情况，防止压坏阀顶密封面。

24.一切阀门就位后，应再作一次启闭，无卡住现象为合格。

25.大型空分塔在裸冷后，在冷态下对联接阀门法兰预紧一次，防止阀门常温不***而在阀门低温下发生***的现象。

26.新阀门在运用的时侯，填料不要压得太紧，以不漏为度，防止阀门的阀杆受压太大，磨损加快，而又启闭费力。

不同涂层刀具切削淬硬H13钢加工性能研讨

不同涂层刀具切削淬硬H13钢加工性能研讨

H13钢能够作为热作模具钢，能够用于制作载荷较大的锻模、热挤压模、合金资料的压铸模、有色金属压铸模和要求较精密的塑料模等。从切削角度看，H13钢导热系数较小，工件散热性较差，在切削中会发生热量，引起刀具切削时温度快速升高，较高的作业温度会导致刀具作业时强度显着下降，进而缩段刀具使用寿数。

硬态切削是把淬火钢零件车削进程作为后工序进行加工处理，且在切削加工中不添加使用任何切削液，涂层资料被涂覆在刀具基体上并与基体紧密结合在一起，有用进步刀具耐磨性和切削性能，并保持刀具基体自身的耐性，改进刀—屑之间的冲突，有用延伸刀具寿数。

PVD(物***相沉积)和CVD(化学气相沉积)两种办法是常用的涂层刀具制作工艺。TiAlN、TiN、Al2O3等涂层刀具常用来切削淬硬模具钢，它们虽然较PCBN和陶瓷硬度较低、热安稳性较差，但硬质合金的强度和断裂耐性很高，适用于淬硬H13钢的切削加工。Sasahara等使用涂层刀具进行了硬切削45钢的外表完整性的研讨，分析了切削参数对加工外表磨损、剩余应力的影响。侯志刚等对TP1000涂层刀片车削淬硬45钢和淬硬T10A钢进行了切削实验，得出TP1000车削淬硬45钢时首要磨损机理为磨料磨损以及氧化磨损，而破损机理首要是涂层的掉落。

为研讨不同涂层刀具切削H13钢的切削性能，进行三种涂层刀具车削加工淬硬H13钢的实验，经过对三种刀具涂层资料切削力、切削温度、刀具磨损以及刀具寿数的对比研讨分析，提醒不同种涂层资料刀具车削淬硬H13钢的特性，为实践生产中涂层刀具切削加工H13钢供给理论基础和实验依据。

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实验方案

切削实验所用涂层刀具分别是多层Ti化合物涂层、TiAlN涂层以及MT-TiCN厚Al2O3TiN涂层。三种刀具的型号均为SNMG120408，其几何参数相同。实验用机床为一般车床CA6140(蕞大转速1400r/min，功率7.5kW)。试件资料为淬硬H13钢(硬度47-52HRC，首要成分见表1)，室温下的力学性能如表2所示。

表1 淬硬H13钢的首要化学成分(%)

表2 室温下H13钢的物理力学性能

图1为切削示意图，选用Kistler9129AA三向动态测力仪丈量切削力，刚度高、采样频率高、受温度影响较小。选用FLIR红外热像仪丈量切削温度，设备感温性能好，能进行非触摸丈量，携带使用方便。用FLIR热像仪丈量并记录每次实验的切削温度，并对实验数据进行分析。实验后选用超景深显微镜进行调查分析磨损的三种涂层刀具。

图1 切削实验示意图

分别选用5种不同的切削速度进行干切削实验。切削参数为：切削速度v=30.8m/min、61.2m/min、96.4m/min、124.1m/min、154.2m/min，切削深度ap=0.2mm，进给量f=0.102mm/r。选用Kistler 9129AA三向动态测力仪和FLIR红外热像仪丈量切削中安稳切削时的切削力以及切削温度。

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实验结果分析

(1)切削力分析

分别用MT-TiCN厚Al2O3TiN涂层、TiAlN涂层以及多层Ti化合物涂层资料刀具对淬硬H13钢进行干切削，三向切削力的改变如图2所示。

(a)主切削力的改变

(b)径向力的改变

(c)轴向力的改变

1.MT-TiCN厚Al2O3TiN涂层 2.TiAlN涂层 3.Ti化合物涂层

图2 涂层资料对切削力的影响

在整个切削进程中，三个方向上的切削力都呈上升趋势，主切削力随切削速度的改变趋势先减小后增大。这是因为低速干切削时，刀具刀尖部分会发生积屑瘤，导致涂层刀具实际作业前角增大，切削变形减小然后切削力减小；当进步切削速度时，积屑瘤逐步消灭消失，切削力开端逐步增大。轴向力的改变趋势是先增大后减小，原因是当切削速度较低时，工件外表粗糙度较高，残留的金属对刀具后刀面发生挤压，抵消了一部分的受力，使轴向力开端的时候较小。切削速度逐步增大后，工件外表质量会慢慢变好，外表逐步光滑，残留的金属减小了刀具后刀面的挤压力，轴向力逐步增大。

三种涂层刀具的径向力随速度增大上升趋势很显着，多层Ti化合物涂层刀具增大为杰出。不同涂层刀具切削时遭到的切削力不同，多层Ti化合物涂层刀具遭到三个方向的切削力比其它两种涂层的刀具都大，而TiAlN涂层刀具遭到的切削力相对较小。这是因为TiAlN涂层刀具外表的涂层资料的减磨和光滑效果优于其它两种涂层刀具。MT-TiCN厚Al2O3TiN涂层刀具与TiAlN涂层刀具主切削力和径向力这两个方向的力相差不大，但MT-TiCN厚Al2O3TiN涂层刀具大于TiAlN涂层刀具的轴向力。

(2)切削温度分析

切削实验中，选用FLIR红外热像仪丈量切削温度(见图3)，获取安稳切削时的切削温度场，但丈量效果会遭到粉尘、切屑等因素的影响。设置红外热像仪的红外发射率为0.85。

图3 热像仪图画

切削速度v对三种涂层刀具切削温度的影响规则如图4所示。因为切削速度的进步，切削温度逐步上升。切削速度增大了，刀—屑间触摸面的冲突就会添加，很多的冲突热会随之发生，热量在短时间内难以分散出去使切削温度升高。切削速度变大，温度随之升高，但不同涂层刀具的切削温度也有所区别，相同切削速度时多层Ti化合物涂层刀具的切削温度蕞高，MT-TiCN厚Al2O3TiN涂层刀具次之，并且随着切削速度增大切削温度上升的趋势安稳，用TiAlN涂层刀具切削工件时切削温度蕞低。

TiAlN涂层刀具外表的涂层资料的减磨和光滑效果优于其它两种涂层刀具。TiAlN涂层资料显着降低了刀具与切屑触摸面间的冲突，使刀—屑间触摸面和后刀面与工件间的冲突系数较小，冲突热发生相对较少，使刀具切削温度较低。

图4 涂层资料对切削温度的影响