刀具的失效模式及应对措施(一)
刀具的失效方式各不相同。相同的切削刃应用于两种不同的工艺过程时,可能会出现两种完全不同的失效类型。虽然刀具供应商对各种刀具失效模式进行了大量研究,但有关刀具失效模式的知识应该真正与实际生产联系起来。对于刀具的使用者来说,最感兴趣的是想知道刀具将在什么时候失效,以及正确判断刀具是如何失效的。
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刀具的失效模式及应对措施(二)
4刀具的热裂纹
大多数机床用户都将热裂纹与冷却液联系起来。当倾注到切削刃上的冷却液不均匀时,切削刃的温度就会发生波动,引起刀片膨胀和收缩,从而导致切削刃出现裂纹。
但是,在不使用冷却液时同样可能产生热裂纹。例如,在干式铣削中,切削刃在切入和切出工件材料时也可能引起足以产生疲劳裂纹的温度波 ...
刀具的两个适用性和一个匹配性(1)
刀具作为直接或间接安装在机床上,用以完成工件加工任务的工具,我们必须考虑两个适用性和一个协调性。即适用于所选用的机床,适用于所选用的工件,以及与加工任务相匹配。首先是与机床匹配。各位可能首先想到的,是外形和尺寸的匹配。的确,外形和尺寸的匹配是刀具在机床上能够正确安装的基础。没有这个基础,刀具无法 ...
刀具的两个适用性和一个匹配性(2)
其次,是刀具与被加工工件的适用性。这其中包含的内容比较多。适用于加工工件的材料和力学条件刀具上最重要的基本点是刀尖。所谓刀尖,从定义上是主、副切削刃的交点。而主切削刃是前刀面与主后刀面的交线,副切削刃是前刀面与副后刀面的交线;因此刀尖实际上也是前刀面、主后刀面、副后刀面三个面的交点。加上工作状态 ...
刀具的两个适用性和一个匹配性(3)
刀具涂层:有资料说,所有切削刀具中70-80%都是涂层刀具。涂层改善了所有切削刀具基体材料的切削性能:高速钢(HSS)、硬质合金、金属陶瓷、陶瓷、超硬材料等等。刀具为什么需要进行涂层?它的主要作用包括以下几个方面:延长刀具寿命抗磨粒磨损抗月牙洼磨损防止积屑瘤的产生提高加工效率通常以通过提高切削速度的方式实 ...
刀具的两个适用性和一个匹配性(4)
刃口几何形状:刀具刃口的几何参数是决定刃口性能的另一个重要的因素。刀具的几何形状不仅包括前角、后角、断屑槽形,还包括负倒棱、修光刃、钝化、抛光这些细部结构。刀具的切削性能通常是由基体、表面技术、刃口几何形状三者的交互作用形成的,因此刃口的几何形状常常能够弥补刀具基体材料或者是涂层的某些不足。由于 ...
高速钢刀具硬度与热处理
硬度是材料抵抗表面层局部塑性变形的能力。到目前为止,唯有硬度这个参数能直接反映材料表面层以及表面耐磨层的机械与工艺特性。现就高速钢刀具的硬度与热处理问题,谈点肤浅看法。
表1 高速钢刀具硬度推荐值
刀具名称
推荐硬度值(HRC)
过热级别
HSS
HSS-E、SPM
直柄麻花钻
≤Ø4mm
63.5~66
64~ ...
高速切削加工技术及其在汽车工业中的应用
高速切削加工是面向21世问纪的一项高新技术,它以高效率、高精度和高表面质量为基本特征,在汽车工业、航空航天、模具制造和仪器仪表等行业中获得了越来越广泛的应用,并已取得了重大的技术经济效益,是当代先进制造技术的重要组成部分。 高速切削加工的技术特征 高速切削是实现高效率制造的核心技术,工序的集约化和设 ...
荐
基于Solid Edge的链轮滚刀加工刀具刃形的精确设计与加工
1 引言
按传统方法设计、制造链轮滚刀等复杂刀具时,虽然已知滚刀的法向齿形,但由于缺少可精确求解滚刀轴向齿形的简捷方法,造成加工滚刀用的车刀、铲齿刀等刀具设计复杂、计算繁琐、容易出错,加工余量大且分布不均,加工出的滚刀齿形精度不易达到设计要求,需采用试切法对滚刀齿形进行修正。虽然目前国内已开发出一些复 ...
刀具修磨技术
由于刀具材料很硬,所以,一般只能采用磨削来改变其外形。在刀具的制造、修磨中常见的刀具磨床有以下几种:
鑽頭刃磨機:磨钻头、磨钻头的锥形顶角(或称偏心后角)。
多功能刀具磨床:磨鑽頭、修正钻头的横刃。
手动万能工具磨床:磨外圆、槽、背、顶角、横刃、平面、前刀面等。常用于数量少、形状复杂的 ...
超硬刀具在加工硬脆难加工材料中的应用
一 前言
某些机器零件采用了难加工材料制造.其中包括一些高硬度的脆性材料。在这个加工领域中,超硬刀具能够发挥很大的作用。
除天然金刚石外,人造金刚百在近年来巳得到了更为广泛的应用。人造金刚石是以石墨为原料,加入催化剂,经过高温、高压制成单晶金刚石细粉.可用作磨料。再用金刚石细粉加入粘结剂,经过又一次高 ...
回转刀具新型刃口设计及虚拟制造的主干通用模型
1 引言
回转刀具是加工复杂曲面(如各种模具型面和自由曲面)的重要刀具。回转刀具的设计及数控加工制造受到国内外有关专家的广泛重视。目前国内外主要采用三轴、四轴或五轴联动数控机床加工回转刀具,因此加工成本较高。为降低回转刀具的加工成本,笔者应哈尔滨第二工具厂的要求,与台湾学者合作研究,给出了回转刀具二轴联 ...
用于干切削的新型刀具
一、前 言
随着人类对资源和环境保护的日益重视,“清洁化生产”的概念已逐渐引起人们关注,并成为未来制造业的重要发展方向之一。
在金属切削加工中,切削液具有冷却、润滑、清洗、排屑、防锈等功能,对延长刀具寿命,保证加工质量起着重要作用。但是,切削液的广泛使用,不但浪费大量资源,增加了加工成本,而且污染环 ...
金刚石厚膜端铣刀的试验研究
1 引言
金刚石刀具的高硬度及其它优异性能使其非常适合加工硅合金、铝合金、铜合金等有色金属材料以及纤维增强复合材料、酚醛树脂、石墨等非金属材料。天然金刚石材料由于颗粒较小、价格昂贵、不易加工等原因,其推广应用受到一定限制。人造聚晶金刚石(PCD)刀具虽然在半精加工、精加工领域发挥着重要作用,但由于刀片形状单 ...
夹具、刀具的选择及切削用量的确定
一、夹具的选择、工件装夹方法的确定
1.夹具的选择 数控加工对夹具主要有两大要求:一是夹具应具有足够的精度和刚度;二是夹具应有可靠的定位基准。选用夹具时,通常考虑以下几点:1)尽量选用可调整夹具、组合夹具及其它通用夹具,避免采用专用夹具,以缩短生产准备时间。2)在成批生产时才考虑采用专用夹具,并力求结 ...
用陶瓷刀具切削高硬度材料
具有代表性的高硬度材料有模具钢、淬火钢和轧辊等,对这种材料以往大都采用磨削方法进行精加工。现在为了降低生产成本而改用切削加工。
欲实现对高硬度材料进行切削加工,必须具备的条件是刀具硬度应远远高于被切削材料的硬度。此外,由于对高硬度材料进行切削加工时,刀头的温度非常高,所以它还需具备以下各种特性:
耐 ...
单晶金刚石刀具刃磨特点的研究
1 引言 在超精密加工中,保证加工表面质量的主要因素除了高精度的机床、超稳定的加工环境外,高质量的刀具也是很重要的一个方面。天然金刚石具有硬度高、耐磨性好、强度高、导热性好、与有色金属摩擦系数低、抗黏结性好以及优良的抗腐蚀性和化学稳定性,可以刃磨出极其锋利的刀刃,被认为是最理想的 ...
车刀的刃磨简介
车刀(指整体车刀与焊接车刀)用钝后重新刃磨是在砂轮机上刃磨的。磨高速钢车刀用氧化铝砂轮(白色),磨硬质合金刀头用碳化硅砂轮(绿色)。
1 . 砂轮的选择
砂轮的特性由磨料、粒度、硬度、结合剂和组织5个因素决定。
1)磨料,常用的磨料有氧化物系、碳化物系和高硬磨料系3种。船上和工厂常用的是氧化铝砂轮和碳化硅砂轮 ...
螺杆压缩机转子滚刀刀刃分离廓形的精确解析
1.引 言
螺杆转子是螺杆压缩机的关键零件,压缩机工作的可靠性和效率取决于螺杆转子的加工精度。我国规定的标准螺杆转子端面型线复杂,且廓形存在尖点,滚刀的设计制造困难,因此,螺杆转子滚削加工方法在我国尚未推广应用。 国际上一些发达国家,如日本、英国、法国等均对螺杆转子的滚削加工进行了大量研究工作, ...
计算机视觉二维刀具预调仪的研究
1 概述
对刀仪是数控机床及加工中心的必要设备,它的作用是迅速而准确地确定数控机床及加工中心刀库中每把刀具的几何参量,以便在加工过程中用程序控制刀具的进给量。现有的对刀仪产品大部分是机械光学式的,依靠人眼通过影屏对刀具进行瞄准测量,从而带来主观误差,使对刀精度受到影响。目前国产的一些对刀仪只能测出刀形 ...
车刀前刀面温度的计算及参数调整
1 引言
在现代机械加工中,随着加工精度的不断提高,由温度变化引起的误差在加工总误差中所占比例越来越大,已成为进一步提高加工精度的主要障碍之一。英国J. Peclenik教授的调查统计认为,由热变形引起的加工误差约占加工总误差的40%~70%。德国H. Brauning教授认为,在现代机床制造误差中,由热变形引起的误差约占制造总 ...
用原子力显微镜扫描测量金刚石刀具刃口半径
应用天然金刚石刀具对非铁族金属及非金属材料进行超精密切削加工是一种重要的超精密加工方法。因此,控制金刚石刀具的几何形状,尤其是刀具刃口半径参数对超精加工表面质量的影响就显得尤为重要。 目前国际上测量亚微米级刃口半径的通用方法是扫描电子显微镜(SEM)测量法〔1〕。近年来,随着加工精度的不断提高,加工超 ...
高速旋转下刀柄与刀具系统的平衡
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金刚石圆锯片刀头制造新工艺
一、引 言
在将大理石、花岗石由荒料加工为饰面板材的过程中,锯切加工是极为关键的工序,锯切加工成本占整个石材加工成本的50%以上。因此,降低锯切工具即金刚石圆锯片刀头的制造成本,提高其使用性能和寿命,就成为降低石材加工成本的重要途径之一。 目前,国内外普遍采用粉末冶金压制成型法制造金刚石圆 ...
高速切削加工中的刀具技术
高速切削(HSC)加工中,切削线速度高达普通切削线速度的5~10倍,使机床主轴转速常在20000~30000r/min 以上,进给速度随之上升至15~50m/min或更高,并要求进给轴的运动加速度、CNC系统的控制速度与功能乃至CAD/CAM系统的速度与功能都相应提高增强。
机械运动参数数值提高近一个数量级,对工艺装备中运动部件的物理力学性 ...