PCD刀具的应用与发展(一)
聚晶金刚石(PCD)刀具加工铝制工件具有刀具寿命长、金属切除率高等优点,其缺点是刀具价格昂贵,加工成本高。这一点在机械制造业已形成共识。但近年来PCD刀具的发展与应用情况已发生了许多变化。如今的铝材料在性能上已今非昔比,在加工各种新开发的铝合金材料(尤其是高硅含量复合材料)时,为了实现生产率及加工质量的最 ...
PCD刀具的应用与发展(二)
铝金属基复合材料是通过在铝合金基体中添加陶瓷纤维(或微粉)制成,它可看作是过共晶态铝合金材料的进一步发展。通过添加增强纤维,可在保持铝合金原有良好性能的同时显著改善复合材料的机械物理性能。铝金属基复合材料具有强度高、重量轻、热稳定性和热传导性好的优点,但反过来看,材料获得的优良耐磨性是以其可加工性 ...
PCD刀具的应用与发展(三)
PCD刀具可分为表面加工刀具和孔加工刀具两大类。PCD刀具对铝合金材料进行表面加工时,通常不需要使用冷却液;而进行钻孔或镗孔等半封闭式加工时,则需要确保排屑顺畅以及对切削刃的冷却与润滑。
刀具夹头的刚性对于PCD刀具的使用也十分重要。如果刀具夹头刚性不足,使用再好的刀具也难以获得满意的加工表面光洁度 ...
用于小铣床的大铣刀
直到最近,那些在30#锥度主轴的小型立式加工中心上进行端面铣削加工的车间,还只能采用较小(直径最大为80mm)的铣刀,这就制约了机床的金属去除率。用大直径刀具获得更高的金属去除率,通常意味着要采用大型机床以应付刀具的大尺寸(长度及直径)和高重量等。
如今,一家刀具制造商开发了一种重量更轻、结构更加紧凑 ...
常用机夹可转位车刀刀片的选用
刀片的形状
1.车外圆的刀片:选用原则主要是根据加工工艺的具体情况决定。一般要选通用性较高的及在同一刀片上切削刃数较多刀片。粗车时选较大尺寸,精、半精车时选较小尺寸。
S形:四个刃口,刃口较短(指同等内切圆直径),刀尖强度较高,主要用于75°、45°车刀,在内孔刀中用于加工通孔。
T形:三个刃 ...
加工镍基合金铣刀的特点(一)
当遇到Hastelloy、waspaloy、Inconel和Kovar等难加工材料时,加工知识与经验就显得非常重要。目前,镍基合金的应用越来越多,主要用于制造航天、医疗、化工行业的一些重要零件。这些材料具有很高的强度、耐腐蚀性,并能经受极高的温度。在上述材料中加入了一些特殊元素,可获得优越的性能。但另一方面,也使这些材料变 ...
加工镍基合金铣刀的特点(二)
刀具的使用
不管刀具设计得如何,或用什么材料制成,刀具的制造商都应该提供切削速度和每齿进给量的初始值。如果没有这些数据,就应该向制造厂家的技术部门咨询。厂商应该熟知他们的产品在进行全宽度开槽铣削、外廓铣削、插铣或斜坡铣削时的能力如何,因为许多标准铣刀大多数不能完成这样多的加工工序。比如,如果 ...
可转位刀具的概念
可转位刀具是将预先加工好并带有若干个切削刃的多边形刀片,用机械夹固的方法夹紧在刀体上的一种刀具。当在使用过程中一个切削刃磨钝了后,只要将刀片的夹紧松开,转位或更换刀片,使新的切削刃进入工作位置,再经夹紧就可以继续使用。如下图所示的刀具就是可转位立铣刀的换刀片的样子。
可转位刀具与焊接式刀具和 ...
高速切削刀具(一)
高速切削的研究历史,可以追溯到二十世纪30年代由德国Carl Salomon博士首次提出的有关高速切削的概念。Salomon博士的研究突破了传统切削理论对切削热的认识,认为切削热只是在传统切削速度范围内是与切削速度成单调增函数关系。而当切削速度突破一定限度以后,切削温度不再随切削速度的增加而增加,反而会随切削速度的 ...
高速切削刀具(二)
因此,对于在高速旋转下使用的刀具必须进行平衡。
按照平衡理论,回转体的不平衡可以分为3种:
静不平衡:静不平衡是只有一个不平衡质量且该不平衡质量位于两个支承的正中间,因此其在旋转中的离心力在两个支承上反力的大小和方向均相等。在切削加工中的短悬伸刀具(如盘类刀具)可近似地认为只是静不平衡。
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高速切削刀具(三)
三、安全性
由于高速切削通常会需要较高的转速,由此使刀具在巨大离心力作用下发生破碎、解体的可能性大大增加。左图的一组照片说明了这种问题不但存在,而且具有不小的危险。
山东大学在使用国内某知名厂商生产的直径100mm的面铣刀安装单刀片进行切削试验时,在转速增加到5000r/min时,仅有的一个刀片在离心 ...
高速切削刀具(四)
而近年来镀层技术的发展,使细颗粒硬质合金在保持其较高韧性的同时,提高了其抗高温和抗冲击载荷的能力,为高速切削应用更经济的刀具提供了技术保证。
如瓦尔特公司创建的Tiger·Tec技术(中文我们称之为“老虎刀片”),采用了特殊的镀层技术使刀片的前后刀面分别呈现黑色和金色两种颜色,又通过改善前刀面表面氧化 ...
PCBN刀具材料应用知识
制造商总是指望提升切削速度,但他们的工作通常因新材料的发展趋势而变得复杂起来。例如工厂刚对加工片状石墨铸铁感到满意的时候,工件材料就被换成高强度球墨铸铁。当这些韧性好的材料替换某种传统金属,通常工厂不得不采取折衷手段来维持软材料加工的速度--要么通过降低切削在何来使得刀具寿命最大化,要么通过降低刀 ...
锥形排屑孔圆板牙螺纹刀具
圆板牙是加工与修整外螺纹的标准刀具。它的基本结构是一个螺母,轴向开出排屑孔(通常称梅花孔)以形成板牙切削齿(刃)前面。
用圆板牙套切外螺纹时,先将圆板牙放在板牙套中,用紧定螺钉固紧。然后套在工件外圆柱上,旋转圆板牙(或旋转工件),同时,在圆板牙的轴线方向施以推力,套出螺纹齿(牙),并由套切出的螺纹齿 ...
汽车工业切削与刀具技术现状(一)
1汽车工业快速发展对刀具的需求
近年来中国汽车制造业发展异常迅速,国内各大汽车集团都在加大投资,不少民营企业也加入了汽车或其零部件制造的行列,世界各大汽车公司及著名的汽车零部件厂商几乎都已来到中国,或是合资或是独资,都设法加入在中国制造汽车及其零部件的热潮,与汽车制造特别是汽车所需的发动机、 ...
汽车工业切削与刀具技术现状(二)
3超硬刀具获得广泛应用
刀具材料发生了很大变化,CBN(立方氮化硼),PCD(聚晶金刚石)、陶瓷刀具等超硬刀具获得了广泛应用。PCD刀具由于其极高的硬度,在加工铝制工件及其他有色金属及其合金时使用寿命极高,近年来随着汽车制造业大量应用轻型材料(如铝合金、复合材料、塑料等),PCD刀具的应用也大量增加。现在汽车 ...
汽车工业切削与刀具技术现状(三)
5新型刀柄和刀具夹持技术的应用
与数控机床的应用和高速加工的发展相适应,切削过程中很多问题都要从高速的角度重新加以考虑,如刀具和刀柄的连接、刀柄和机床主轴的连接、快速换刀问题、切削系统的振动问题以及相应的刀具系统的动平衡问题,由此各种新型刀柄和刀具夹持技术也迅速发展起来。
目前在汽车工业 ...
汽车工业切削与刀具技术现状(四)
由于对资源和环境保护的关注及对操作者健康保护的要求不断提高,如何减少润滑液的消耗和降低由于润滑液挥发到空气中所造成的对操作者健康的影响,已日益成为一个关注的焦点,人们正在思考和研究是否能尽量少用切削液或干脆不用切削液,于是一种利用油雾润滑进行切削的方法出现了,干切削又被重新重视起来,德国和美国的 ...
优化PCBN刀具的应用
多年来,PCBN(多晶立方氮化硼)刀具在加工硬度大于45 Rc的合金钢以及各种铸铁和铸钢时具有莫大的优势。现在,PCBN刀具的设计和用途方面出现了诸多的新进展,能够改善加工性能和扩大应用范围。例如新研制的PCBN整体式大粒度厚刀片,可以有效地切削以往只能磨削的硬质铸铁合金。
增大PCBN粒度可以改进耐磨性和抗冲击 ...
模具工艺--选用刀具的策略
为铸模和冲模生产商所熟悉的大多数利用传统加工技术的工具品种同时也应用于高速加工中:例如凸圆角、外圆角和环形曲面。然而,高速加工性能可能使工厂在某些情形下考虑违反传统刀具常识,如运用平面碾磨来车削铸模和冲模。
平面磨削
平面磨削对于粗加工可以产生主要的金属去除率,也可以精加工平面带来高精度 ...
硬材料加工的刀具材料
对于用于金属切削的刀具材料来说,一般有硬度、韧性、强度、热硬性、导热性等指标,其中硬度和韧性是一对极其重要的指标。理想的刀具材料当然是硬度、韧性兼备。这是我们刀具界的目标,但目前已有的切削材料的性能如下图所示。
对于加工硬材料,原来使用的一般为韧性较好的细颗粒硬质合金,或硬度较好的立方氮化硼 ...
刀具管理及其在汽车制造业中的应用(一)
1.引言
刀具管理(Too1 Management)的概念最早由美国在20世纪80年代提出,并于15年前首先应用于美国通用汽车公司的“土星项目”,但当时刀具管理涉及的刀具类型比较简单(非精密刀具),内容也仅局限于物流管理。通过不断完善和改进,如今刀具管理已发展为一个完整的管理模式,其应用范围也逐步拓展,一些企业在新项 ...
刀具管理及其在汽车制造业中的应用(二)
阶段5:刀具修磨和准备,刀具采购,刀具咨询,供货到现场,技术鉴定,仓库管理,持续改进,解决问题,每件付款,项目研究和开发,生产和过程优化,现场修磨和调刀
(1)在第一、第二阶段,刀具管理的主要内容为刀具修磨和刀具准备,这种服务可满足用户的基本需求。
(2)在第三、第四阶段,刀具管理的主要任务为 ...
获得正确的刀具平衡
设计工程师有吃力不讨好的工作。他们永无止境地花费精力去约束公差和提高精度来同失效和停机作斗争。他们连年累月地提高设计精度到1微米左右。他们是完美注意者。
但是当刀具没有恰当平衡时他们的彻底认真和密切注意细节产生浪费。使用不平衡的刀具加工零件和射击自己的脚相近似。刀具在执行设计任务后会出现正常 ...
高速切削自滚切刀具(一)
在高速切削技术的发展过程中,高速切削机床、高速刀具系统和高速切削工艺是其中三项主要技术,而刀具技术起到了非常关键的作用。随着切削速度的大幅提高,对切削刀具材料、刀具几何参数、刀体结构以及切削工艺参数等都提出了不同于传统切削速度下的更高要求。由于高速切削时产生的切削热和对刀具的磨损比普通速度时高得 ...