金切基础:刀具材料及刀具构造(三)
副切削刃是指切削刃上除主切削刃以外的,亦起始于主偏角为零的点,但它向背离主切削刃的方向延伸。
作用切削刃是指在特定瞬间,工作切削刃上实际参与切削,并在工件上产生过渡表面和已加工表面的那段刃。为区别起见,分别在主、副切削刃前冠以“工作”或“作用”二字。
刀尖:主切削刃和副切削刃的连接处相当 ...
金切基础:刀具材料及刀具构造(四)
在正交平面中测量的前刀面与基面间的夹角。前角正负见。
前角的主要作用:
当取较大的前角时,切削刃锋利,切削轻快,即切削层材料变形小,切削力也小。但当前角过大时,切削刃和刀头的强度、散热条件和受力状况变差,将使刀具磨损加快,耐用度降低,甚至崩刃损坏。若取较小的前角,虽切削刃和刀头较强固,散 ...
干加工的刀具结构
刀具结构应始终是刀具槽形、切削材料和涂层之间的和谐组合。这一点对于,或者说特别是对于干加工刀具而言尤其如此。因此不可能仅仅为普通刀具选用于加工刀具材料和涂层而能变成干加工刀具。
与普通加工一样,加工方法的多样性对刀具结构也提出了多种多样的要求。下面总结了一些对干加工刀具普遍有效的设计准则:
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不锈钢加工对刀具的要求
1不锈钢加工对刀具的基本要求
对刀具几何参数的要求
加工不锈钢时,刀具切削部分的几何形状,一般应从前角、后角方面的选择来考虑。在选择前角时,要考虑卷屑槽型、有无倒棱和刃倾角的正负角度大小等因素。不论何种刀具,加工不锈钢时都必须采用较大的前角。增大刀具的前角可减小切屑切离和清出过程中所遇到 ...
内排屑深孔钻刀片材料的选择
内排屑深孔钻分为单刃内排屑和多刃错齿内排屑深孔钻。目前,国内内排屑深孔钻刀片材料主要选用硬质合金。硬质合金的种类和牌号很多,除普通硬质合金(YG类、YT类、YW类)外,发展了许多新型硬质合金,如细晶粒和超细晶粒硬质合金(YG6X、YD15)、表面涂层硬质合金(YB120)、添加稀土元素的硬质合金(YW1R)等等。国内常用于内 ...
超硬刀具材料的本质(一)
超硬刀具材料在国际上公认为当代提高生产效率最有潜质的刀具材料之一,其发展潜力十分深厚。本文向读者介绍该材料的本质、发展概况、各产品的特点及应用、前景。
潜质优厚的刀具材料
超硬材料刀具具有工效高、使用寿命长和加工质量好等特点,过去主要用於精加工,近几年由於改进人造超硬刀具材料的生产工艺, ...
超硬刀具材料的本质(二)
单晶金刚石
单晶金刚石可分为天然金刚石(ND)和人工合成金刚石。单晶金刚石用於制作切削刀具必须是大颗粒(质量大於0.1g,最小径长不得小於3mm)。
ND是目前已知矿物中最硬的物质。它本身质地细密,经过精细研磨,刃口半径可达0.01-0.002微米。但ND较脆,其结晶各向异性,不同晶面或同一晶面不同方向的晶体硬度 ...
超硬刀具材料的本质(三)
CVD金刚石
PCD、PCBN和人工合成单晶金刚石均是在高温高压下合成的,而CVD金刚石是在低压(< 0.1MPa)下制备的。
CVD金刚石有两种形式∶CVD薄膜涂层(CD)和CVD厚膜(TFD)。
CD是用CVD工艺,在硬质合金基体(常用K类合金)上沉积一层厚度约10-30微米,由多晶组成的膜状金刚石而成。因基体易於制成复杂形状,故适 ...
切削BT20钛合金材料中刀具磨损研究
BT20钛合金是俄罗斯研制开发的一种重要结构材料,其主要特点是密度小但强度高,虽然密度只有4500kg/m3,但强度却是铝合金的10倍。作为典型的a+b相钛合金,既是一种综合性能很好的材料,同时又是典型的难加工材料,切削加工过程中刀具磨损情况非常严重。为降低企业成本,提高生产率,急需对该材料进行切削加工实验,了解 ...
独具特色的面铣刀
老式结构的加工中心通过分级传动,在低转速范围内可提供足够的功率。正是因此,许多凸肩的铣削仍广泛使用立铣刀。现在这种刀具多用在小型、功率较小的机床和加工中心上,它们只有在高转速时才能获得最大的转矩。机床特性的这种变化将对刀具和切削策略产生持久的影响。
早在数年之前,Ingersoll开发的铣刀,其转位 ...
刀具材料的发展、主要牌号及用途
目前21世纪刀具材料的发展呈现出以下特点:
1.硬质合金刀具逐渐替代高速钢刀具。2.涂层刀具的应用越来越普遍,其中PVD涂层刀具增幅最大。
3.PCD、PCBN和金刚石涂层刀具增长迅速。
对用于金属切削的刀具材料,一般有硬度、强度、红硬性、导热性等指标要求,其中硬度和强度是一对极其重要的指标。理想的刀 ...
特殊牌号PCBN刀具的发展(一)
工件材料和制造过程的发展推动了刀具的发展。聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具的发展就是一个很好的例子。今天的PCBN比起早期的那些坚硬但缺乏足够韧性的牌号,能满足更加广泛的应用要求。先进的制造方法使工具厂能够根据特殊工件材料或特殊的加工过程(如淬硬钢的间断车削等),有针对性地开发出新的PCBN牌号。由于PCBN刀具具有 ...
特殊牌号PCBN刀具的发展(二)
PCBN刀具的结构
PCBN材料可制成不同的结构形式。包括整体PCBN刀片、硬质合金承托的、全前面PCBN刀片和焊有大大小小PCBN刀尖的硬质合金刀片。
整体PCBN刀片的刃口质量能得到保证,耐冲击,并有多条切削刃。但价格贵,不太适合所有的刀体。
全前面PCBN刀片用碳化钨硬质合金支承,它能适应多数标准刀体。焊 ...
特殊牌号PCBN刀具的发展(三)
刀片后面过度磨损将会导致被加工零件尺寸失控,所以在使用中应考虑给定刀片的一个磨损极限。为防止刀具后面磨损和缺口磨损,延长其刀具的使用寿命,保证被加工工件的表面质量,Sumitomo公司提供了两种涂层PCBN刀具:一种是采用TiAlN多涂层的BN200牌号,它可控制刀具后面磨损;另一种是采用TiN涂层的BNC80牌号,它可控制 ...
陶瓷刀具的发展(一)
潜质优厚的新型刀具
陶瓷刀具有氧化铝(Al2O3)基和氮化硅(Si3N4)基两大类,具有工效高、使用寿命长和加工质量好等特点。过去由于抗弯强度低、脆性大,长期以来主要作为精加工刀具,占各类刀具材料中的比重很小。
但近几年来,由于控制了原料纯度和颗粒尺寸细化,添加各种碳化物、氮化物、硼化物和氧化物等改善 ...
陶瓷刀具的发展(二)
氮化硅(Si3N4)基陶瓷
Si3N4陶瓷是一种非氧化物工程陶瓷,硬度可达1800~ 2000HV,热硬性好,能承受1300~1400℃的高温,与碳和金属元素化学反应较小,摩擦因数也较低。这类刀具适于切削铸铁、高温合金和镍基合金等材料,尤其适用于大进给量或断续切削。由于纯Si3N4陶瓷刀具在切削长切屑金属(如软钢)时极易产生月牙洼 ...
陶瓷刀具的发展(三)
选择合理的刀具几何参数
目前,刀具陶瓷的一些新品种在强度和韧性方面有了较大的提高,但毕竟是脆性材料,抗弯强度较低而抗压强度高。为了充分发挥陶瓷刀具材料抗压强度高的特点,陶瓷刀具一般采用负前角。但倒棱后的刀具使切削力增加,故加工刚性差的工件时不应磨出负倒棱。
选择合理的切削用量
陶瓷刀 ...
TDM刀具管理软件
在一个现代化的制造企业,尤其是大型的机械制造(加工)企业,有上千种不同的零件、NC程序、刀具、夹具、量具要管理;就刀具而言,使用的刀具可能多达几万种规格。每把刀具的图纸和相互间的装配关系、适合用于哪些机床、适合加工的工件材质、加工不同零件的切削速度和进给量、刀具的加工时间是多少、刀具的寿命是多少、刀 ...
柔性制造系统(FMS)中刀具流的管理
1引言
在柔性制造系统(FMS - Flexible Manufacturing System)中,刀具是同零件具有同等重要地位的另一类物料流。这是因为,一方面,刀具是实施加工过程必不可少的物料;另一方面,由于FMS柔性的增加,管理控制系统中的各种切削用刀具及备用刀具数量极大。据统计,在一条由5~8台机床组成的FMS中有多于1000把刀具己 ...
高效率的整体刀具自动制造单元
在加工效率不断提高的情况下,数控加工设备的参数设置(刀具测量及设置/编程)时间就越来越成为制约生产效率的瓶颈,这个瓶颈在数控刀具磨床上尤其突出。这是因为刀具产品品种繁多,各种类型刀具的尺寸和角度复杂,使得砂轮测量、编程和调整时间较长。德国瓦尔特公司为此推出了一个一揽子解决方案——高效率的刀具自动制 ...
刀具的基本术语:结构要素、角度和角度参考系
1,结构要素
待加工表面----工件上有待切除的表面。
已加工表面----工件上经刀具切削后产生的表面。
过渡表面(同义词:加工表面)----工件上由切削刃形成的那部分表面,它将在下一个行程,刀具或工件的下一转里被切除,或者由下一个切削刃切除。
前面(同义词:前刀面)----刀具上切屑流过的表面。它 ...
三面定位刀柄提高切削稳定性
机床主轴速度无疑在逐渐增大,且请看看五年前加工中心的标准速度同今天的对比。由于转速极高,对刀柄和主轴连接端动态变化的敏感性也在不断提高。
高速旋转时,一般机床的主轴锥孔在离心力的作用下往往会稍稍张大。普通V形槽刀柄仅仅和主轴锥孔接触,在动态加工条件下刀柄轴向移动,使通常设定为固定值的刀具定位 ...
影响细长杆状类刀具精度的因素浅析(一)
细长杆状类刀具(如钻头、铰刀等)在机械加工中应用广泛。由于刀具的刃磨决定了刀具切削部分的形状及精度,因此既是保证刀具性能的关键工序,又是保证被加工零件质量的关键工序。
细长杆状类刀具精度的提高,一直是刀具制造中的难点,其主要原因是由于该类刀具的有效部分太长、制造时刀具刃口离夹持部分太远。由于刃 ...
影响细长杆状类刀具精度的因素浅析(二)
2砂轮对刀具精度的影响
刀具的所有参数都是由砂轮与刀具的相对运动来决定的,因此,砂轮直径、砂轮直接参加切削的角度、砂轮轴的法兰长度、砂轮的磨损以及砂轮的粒度均影响刀具的精度。
砂轮直径测量的准确程度砂轮直径测量不准确有可能会造成:刀具外圆尺寸与要求不符;刀刃刃带宽度与要求不符;刀槽形状及 ...
仿形铣刀的应用(一)
可转位铣刀加工工件时总是伴随着振动,在车间里,可以感受到振动带来的熟悉的声音和感觉。当通过增大刀具的切削深度来提高金属切削率时,往往会损坏刀具的刃尖,缩短机床的寿命。
除了提高机床性能外,还有一种方法可以改善加工状况,那就是使用仿形铣刀。这种刀具又称做“钮扣刀具”。
仿形铣刀只是在传统的 ...