浅谈数控刀具材料及选用

合集下载

数控刀具选用培训教程

数控刀具选用培训教程

数控刀具选用培训教程在现代机械加工领域,数控刀具的选用是一项至关重要的工作。

正确选用数控刀具不仅能够提高加工效率和质量,还能降低生产成本和减少设备损耗。

本教程将为您详细介绍数控刀具选用的相关知识和技巧。

一、数控刀具的分类数控刀具种类繁多,常见的有以下几种:1、车削刀具包括外圆车刀、内孔车刀、螺纹车刀等。

外圆车刀用于加工外圆柱面和外圆锥面;内孔车刀用于加工内圆柱面和内圆锥面;螺纹车刀用于加工各种螺纹。

2、铣削刀具如立铣刀、面铣刀、球头铣刀等。

立铣刀适用于加工平面、台阶、沟槽等;面铣刀主要用于大面积平面的铣削;球头铣刀常用于曲面的加工。

3、钻削刀具有麻花钻、中心钻、深孔钻等。

麻花钻是最常见的钻孔刀具;中心钻用于加工中心孔;深孔钻用于加工深孔。

4、镗削刀具包括粗镗刀、精镗刀等,用于镗削内孔。

二、数控刀具的材料数控刀具的材料对其性能有着重要影响,常见的刀具材料有:1、高速钢具有较高的强度和韧性,但其耐热性和耐磨性相对较差,适用于低速切削。

2、硬质合金硬度高、耐磨性好、耐热性强,是目前应用最广泛的刀具材料之一。

3、陶瓷刀具具有极高的硬度和耐磨性,适用于高速切削,但韧性较差。

4、立方氮化硼(CBN)和金刚石刀具这两种刀具材料硬度极高,适用于加工高硬度材料,但价格昂贵。

三、数控刀具选用的基本原则1、加工工艺要求根据加工零件的形状、尺寸、精度和表面质量要求,选择合适的刀具类型和规格。

2、被加工材料不同的材料具有不同的切削性能,例如,加工钢件通常选用硬质合金刀具,而加工铝合金则可以选用高速钢刀具。

3、机床性能考虑机床的功率、转速、刚性等因素,确保选用的刀具能够在机床上正常工作。

4、刀具寿命在保证加工质量的前提下,尽量选择寿命较长的刀具,以降低刀具成本。

四、数控刀具选用的具体步骤1、分析零件图纸了解零件的形状、尺寸、精度要求以及材料等信息,确定加工工艺和刀具类型。

2、选择刀具材料根据被加工材料和切削速度等因素,选择合适的刀具材料。

数控刀具材料及选用

数控刀具材料及选用

数控刀具材料及选用,再也不用盲目选刀加工设备与高性能的数控刀具相配合,才能充分发挥其应有的效能,取得良好的经济效益。

随着刀具材料迅速发展,各种新型刀具材料,其物理、力学性能和切削加工性能都有了很大的提高,应用范围也不断扩大。

一. 刀具材料应具备基本性能刀具材料的选择对刀具寿命、加工效率、加工质量和加工成本等的影响很大。

刀具切削时要承受高压、高温、摩擦、冲击和振动等作用。

因此,刀具材料应具备如下一些基本性能:(1) 硬度和耐磨性。

刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度,一般要求在60HRC以上。

刀具材料的硬度越高,耐磨性就越好。

(2) 强度和韧性。

刀具材料应具备较高的强度和韧性,以便承受切削力、冲击和振动,防止刀具脆性断裂和崩刃。

(3) 耐热性。

刀具材料的耐热性要好,能承受高的切削温度,具备良好的抗氧化能力。

(4) 工艺性能和经济性。

刀具材料应具备好的锻造性能、热处理性能、焊接性能;磨削加工性能等,而且要追求高的性能价格比。

二.刀具材料的种类、性能、特点、应用1.金刚石刀具材料的种类、性能和特点及刀具应用金刚石是碳的同素异构体,它是自然界已经发现的最硬的一种材料。

金刚石刀具具有高硬度、高耐磨性和高导热性能,在有色金属和非金属材料加工中得到广泛的应用。

尤其在铝和硅铝合金高速切削加工中,金刚石刀具是难以替代的主要切削刀具品种。

可实现高效率、高稳定性、长寿命加工的金刚石刀具是现代数控加工中不可缺少的重要工具。

⑴金刚石刀具的种类①天然金刚石刀具:天然金刚石作为切削刀具已有上百年的历史了,天然单晶金刚石刀具经过精细研磨,刃口能磨得极其锋利,刃口半径可达0.002靘,能实现超薄切削,可以加工出极高的工件精度和极低的表面粗糙度,是公认的、理想的和不能代替的超精密加工刀具。

②PCD金刚石刀具:天然金刚石价格昂贵,金刚石广泛应用于切削加工的还是聚晶金刚石(PCD),自20世纪70年代初,采用高温高压合成技术制备的聚晶金刚石(Polycrystauinediamond,简称PCD刀片研制成功以后,在很多场合下天然金刚石刀具已经被人造聚晶金刚石所代替。

数控刀具的选用范文

数控刀具的选用范文

数控刀具的选用范文一、刀具材料的选择1.硬质合金刀具:硬质合金是一种高硬度、高强度的材料,具有耐磨、耐高温、耐压等优点。

它适用于高速切削、丝锥切削、铣削和钻孔等工艺。

硬质合金刀具的优势在于能够承受高速切削,并具有较高的切削速度和高度的负荷能力。

2.高速钢刀具:高速钢是一种具有良好的刚度和切削性能的材料,适用于一般加工工艺。

相比硬质合金刀具,高速钢刀具价格较低,具有优点是磨损不易产生细小裂纹。

同时,高速钢刀具可以根据加工工艺的要求进行刀具调整和刃口复磨,提高刀具使用寿命。

3.陶瓷刀具:陶瓷刀具因其具有优秀的刚性和高硬度而备受青睐,适用于高速切削、高温切削和非金属加工等工艺。

陶瓷刀具的耐磨性能好,刃口细粒度,可以提供更高的切削速度和更长的刀具寿命。

然而,陶瓷刀具比较脆弱,易于出现断裂情况,且价格较贵,使用成本较高。

二、刀具几何形状的选择1.刀具刃角:刃角是刀具刃部与工件表面之间的夹角。

刃角的选择要根据切削材料和加工工艺。

一般来说,刃角较小的刀具可以减小切削力,有利于提高加工精度和表面质量;刃角适中的刀具能够提高切削稳定性和刀具寿命;刃角较大的刀具适用于粗加工。

2.刀具刃部形状:根据加工要求,刀具的刃部可以有不同的形状,如平底、球头、锥度、T型等。

不同形状的刃部适合于不同的加工需求,如平底刀适用于开槽和粗加工,球头刀适用于表面加工和球面零件等。

三、刀具涂层的选择刀具的涂层对加工效果和刀具寿命有着重要影响。

常见的刀具涂层有TiN、TiCN、TiAlN等。

涂层可以提供刀具表面的硬度和耐磨性,减少摩擦和热量,从而提高切削速度和刀具寿命。

选择刀具涂层应根据加工材料、加工工艺和切削条件等因素进行综合考虑。

综上所述,数控刀具的选用需要根据加工材料、加工工艺和切削条件等因素进行综合分析和评估。

同时,合理的刀具选择还需要考虑生产成本、切削质量、加工效率和刀具寿命等因素,以达到最佳的加工效果和经济效益。

数控刀具材料的选用原则

数控刀具材料的选用原则

数控刀具材料的选用原则1.切削刀具材料与加工对象的力学性能匹配切削刀具与加工对象的力学性能匹配问题主要是指刀具与工件材料的强度、韧性和硬度等力学性能参数要相匹配。

具有不同力学性能的刀具材料所适合加工的工件材料有所不同。

① 刀具材料硬度顺序为:石刀具>立方氮化硼刀具>陶瓷刀具>硬质合金>高速钢。

② 刀具材料的抗弯强度顺序为:高速钢>硬质合金>陶瓷刀具>石和立方氮化硼刀具。

③ 刀具材料的韧度大小顺序为:高速钢>硬质合金>立方氮化硼、石和陶瓷刀具。

高硬度的工件材料,必须用更高硬度的刀具来加工,刀具破损材料的硬度必须高于工件材料的硬度,一般要求在60HRC以上。

刀具材料的硬度越高,其耐磨性就越好。

具有优良高温力学性能的刀具尤其适合于高速切削加工。

陶瓷刀具优良的高温性能使其能够以高的速度进行切削,允许的切削速度可比硬质合金提高2~10倍。

2.切削刀具材料与加工对象的物理性能匹配具有不同物理性能的刀具,如,高导热和低熔点的高速钢刀具、高熔点和低热胀的陶瓷刀具、高导热和低热胀的石刀具等,所适合加工的工件材料有所不同。

加工导热性差的工件时,应采用导热较好的刀具材料,以使切削热得以迅速传出而降低切削温度。

① 各种刀具材料的耐热温度:石刀具为700~8000C、PCBN刀具为13000~15000C、陶瓷刀具为1100~12000C、TiC(N)基硬质合金为900~11000C、WC基超细晶粒硬质合金为800~9000C、HSS为600~7000C。

② 各种刀具材料的导热系数顺序:PCD>PCBN>WC基硬质合金>TiC(N)基硬质合金>HSS>Si3N4基陶瓷>A1203基陶瓷。

③ 各种刀具材料的热胀系数大小顺序为:HSS>WC基硬质合金>TiC(N)> A1203基陶瓷>PCBN>Si3N4基陶瓷>PCD。

数控刀具材料及选用技巧归纳

数控刀具材料及选用技巧归纳

数控刀具材料及选用技巧归纳数控加工技术自推出以来已得到广泛应用,并逐渐成为了现代制造业的重要基础技术。

数控刀具则是其中的重要组成部分,是数控加工过程中直接参与的切削工具。

为了确保数控加工的准确性和高效性,刀具的材料与选用技巧显得尤为重要。

本文将对数控刀具材料及选用技巧做一些归纳总结。

一、数控刀具的分类及特点1. 按切削方式分类:钻头、铣刀、车刀、螺纹刀等;2. 按材料分类:高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具、普通钢刀具等;3. 按适用范围分类:铸铁刀具、钣金刀具、铜刀具等。

不同的数控刀具在使用时,具有不同的特点。

如高速钢刀具硬度较低,价格低廉,适合加工较易切削的材料;硬质合金刀具则硬度高、韧性好、适用于切削难加工的材料,但价格较高;陶瓷刀具的硬度最高,耐磨性好,但质量轻,容易折断等。

二、数控刀具材料的选择1. 选择耐磨系数高的材料,如硬质合金刀具与CBN刀片等;2. 选择好维护的材料,如钢铁类材料、碳化钨等;3. 选择体积小、质量轻的材料,能清晰观察加工过程,减小机床负重,如高温陶瓷刀具、钒钛合金刀具等。

在材料选择的过程中,需要综合考虑切削加工的条件、材料特点、成本以及最终的质量要求等因素。

同时还要考虑机床和数控系统的技术参数,以选择适合的刀具材料。

三、数控刀具的选用技巧1. 根据不同切削加工作业选择不同的刀具;2. 根据数控机床的技术参数,避免选择易断裂的刀具;3. 考虑刀具的耐磨性和切削性,以便达到较高的加工效率。

选用数控刀具时,还需要注意一些基础的技巧,如:1.刀具的表面质量是选择刀具的关键因素之一;2. 避免深入切削,从而减少工具磨损;3. 建立合理的数控程序,以充分发挥刀具的潜力。

四、正确保养数控刀具切削刃的钝化往往源于不正确的保养,对其的保养维护是切削刃的使用条件。

下面我们介绍正确的保养技巧。

1. 避免使用含砂粒、粗糙或刮擦物品的清洗方法;2. 分别存放钻、铣、刨等刀具,不要放在一个盒子里;3. 刀具表面应涂上保养油等防锈剂;4. 切削刃失效后,刀具应及时刀磨、选配新刀片。

数控刀具材料与选择

数控刀具材料与选择
超细晶粒硬质合金多用于YG类合金,它的硬度和耐磨性 得到较大提高,抗弯强度和冲击韧度也得到提高,已接近 高速钢。适合做小尺寸铣刀、钻头等,并可用于加工高硬 度难加工材料。
普通刀具材料
三、数控刀具的材料
硬质合金 硬质合金是由难熔金属碳化物(如TiC、WC、NbC等)
和金属粘结剂(如Co、Ni等)经粉末冶金方法制成。 硬质合金的性能特点:硬质合金中高熔点、高硬度碳化物 含量高,因此硬质合金常温硬度很高,达到78~82 HRC, 热熔性好,热硬性可达800℃~1000℃以上,切削速度比 高速钢提高4~7倍。硬质合金缺点是脆性大,抗弯强度和 抗冲击韧性不强。抗弯强度只有高速钢的1/3~1/2,冲击 韧性只有高速钢的1/4~1/35。硬质合金力学性能主要由 组成硬质合金碳化物的种类、数量、粉末颗粒的粗细和粘 化剂的含量决定。碳化物的硬度和熔点越高,硬质合金的 热硬性也越好。粘结剂含量大,则强度与韧性好。碳化物 粉末越细,而粘结剂含量一定,则硬度高。
涂层刀具有四种:涂层高速钢刀具,涂层硬质合金 刀具,以及在陶瓷和超硬材料(金刚石或立方氮化硼)刀 片上的涂层刀具。
三、数控刀具的材料
涂层方式: TiN涂层:在高温时能产生氧化膜,与铁基材料摩擦 系数较小,抗粘结性能好,并能有效降低切削温度。
TiC—TiN复合涂层: 第一层涂TiC,与刀具基体粘牢不易脱落。第二层 涂TiN,减少表面层与工件间的摩擦。 TiC-Al203复合涂层: 第一层涂TiC, 与刀具基体粘牢不易脱落。第二层涂 Al203可使刀具表面具有良好的化学稳定性和抗氧化性 能。 目前单涂层刀片已很少应用,大多采用TiC-TiN复 合涂层或TiC-Al2O3-TiN三复合涂层。
三、数控刀具的材料
陶瓷刀具的特点:有很高的硬度和耐磨性,刀具寿命 比硬质合金高;具有很好的热硬性,摩擦系数低,切削力 比硬质合金小,用该类刀具加工时能提高表面质量。 缺 点是脆性大,抗冲击性能很差。

简述现代数控刀具材料种类

简述现代数控刀具材料种类

简述现代数控刀具材料种类
一、引言
现代数控刀具是工业制造中不可或缺的重要工具。

随着科技的不断发展,数控刀具材料种类也在不断扩展和更新。

本文将对现代数控刀具材料种类进行全面详细的介绍。

二、高速钢
高速钢是一种常用的数控刀具材料,其主要成分为碳素、钨、钼、铬等元素。

高速钢切削性能优良,硬度高,耐磨性强,适用于加工各种金属材料。

三、硬质合金
硬质合金是一种由钨钴粉末和其他金属粉末混合而成的复合材料。

硬质合金硬度高,耐磨性强,适用于加工各种难加工材料。

四、陶瓷
陶瓷是一种新型的数控刀具材料,其主要成分为氧化铝和氮化硅等无机非金属物质。

陶瓷切削性能优良,硬度极高,耐磨性强,并且不易产生毛刺等缺陷。

五、超硬材料
超硬材料是一种由金刚石和立方氮化硼等材料制成的复合材料。

超硬
材料硬度极高,耐磨性强,适用于加工各种难加工材料。

六、晶粒度
晶粒度是指数控刀具中晶体颗粒的大小。

晶粒度越小,数控刀具的硬
度和耐磨性就越高。

晶粒度可以通过控制生产过程中的温度和压力来
调整。

七、表面涂层
表面涂层是指在数控刀具表面覆盖一层特殊涂层以增强其性能。

常见
的表面涂层包括氮化物、碳化物、TiAlN等。

表面涂层可以提高数控
刀具的硬度、耐磨性和抗腐蚀性。

八、总结
现代数控刀具材料种类多样,每种材料都有其特定的优点和适用范围。

在选择数控刀具时,需要根据加工对象和加工要求来选择合适的材料
和制造工艺。

数控机床刀具的选择

数控机床刀具的选择
生的碳化物偏析。其强度、韧性比熔炼 钢有很大提高。可用于加工超高强度钢、 不锈钢、钛合金等难加工材料。用于制 造大型拉刀和齿轮刀具,特别是切削时 受冲击载荷的刀具效果更好。
(2)硬质合金(Cemented Carbide)
1)普通硬质合金
①钨钴类(YG)
WC+Co,强度好,硬度和耐磨性较差, 用于加工脆性材料、有色金属和非金属 材料。常用牌号:YG3、YG6、YG8、 YG6X。数字表示Co的百分含量, Co多 韧性好,用于粗加工; Co少用于精加 工。
2)新型硬质合金 ①钨钛钽(铌)钴类
在YG类中添加 TaC 或 NbC,可提高 高温硬度、强度、耐磨性。用于加工 难切削材料和断续切削。
②通用合金(YW)
在YT类中添加合金,可提高抗 弯强度,冲击韧性,耐热性及高 温强度,抗氧化性等。
(3)新型刀具材料
① 涂层刀具
刀具基体材料上涂一薄层耐磨性 高的难熔金属化合物而得到的刀具材 料.
具 装三面刃铣刀
装面铣刀
M
装有扁尾莫氏锥柄刀具
TQW
倾斜式微调镗刀
XDZ
装直角端铣刀
G C 规格
攻螺纹夹头
TQC
倾斜式粗镗刀
XD
装端铣刀
切内槽工具
TZC
直角形粗镗刀
用数字表示工具的规格,其含义随工具不同而异。有些工具该数字为轮廓尺寸D-L;有些工具 该数字表示应用范围。还有表示其他参数值的,如锥度号等。
②钨钛钴类(YT)
TiC+WC+Co类(YT):常用牌号有YT5、 YT14、YT15、YT30等。此类硬质合金硬度、 耐磨性、耐热性都明显提高,但韧性、抗冲 击振动性差,主要用于加工钢料,不宜加工脆 性材料。含TiC量多,含Co量少,耐磨性好, 适合精加工;含TiC量少,含Co量多,承受 冲击性能好,适合粗加工。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

浅谈数控刀具材料及选用先进的加工设备与高性能的数控刀具相配合,才能充分发挥其应有的效能,取得良好的经济效益。

随着刀具材料迅速发展,各种新型刀具材料,其物理、力学性能和切削加工性能都有了很大的提高,应用范围也不断扩大。

3.3.1 刀具材料应具备基本性能刀具材料的选择对刀具寿命、加工效率、加工质量和加工成本等的影响很大。

刀具切削时要承受高压、高温、摩擦、冲击和振动等作用。

因此,刀具材料应具备如下一些基本性能:(1) 硬度和耐磨性。

刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度,一般要求在60HRC 以上。

刀具材料的硬度越高,耐磨性就越好。

(2) 强度和韧性。

刀具材料应具备较高的强度和韧性,以便承受切削力、冲击和振动, 防止刀具脆性断裂和崩刃。

(3) 耐热性。

刀具材料的耐热性要好,能承受高的切削温度,具备良好的抗氧化能力。

(4) 工艺性能和经济性。

刀具材料应具备好的锻造性能、热处理性能、焊接性能;磨削加工性能等,而且要追求高的性能价格比。

3.3.2 刀具材料的种类、性能、特点、应用1.金刚石刀具材料的种类、性能和特点及刀具应用金刚石是碳的同素异构体,它是自然界已经发现的最硬的一种材料。

金刚石刀具具有高硬度、高耐磨性和高导热性能,在有色金属和非金属材料加工中得到广泛的应用。

尤其在铝和硅铝合金高速切削加工中,金刚石刀具是难以替代的主要切削刀具品种。

可实现高效率、高稳定性、长寿命加工的金刚石刀具是现代数控加工中不可缺少的重要工具。

⑴ 金刚石刀具的种类①天然金刚石刀具:天然金刚石作为切削刀具已有上百年的历史了,天然单晶金刚石刀具经过精细研磨,刃口能磨得极其锋利,刃口半径可达0.002卩m能实现超薄切削,可以加工出极高的工件精度和极低的表面粗糙度,是公认的、理想的和不能代替的超精密加工刀具。

②PCD金刚石刀具:天然金刚石价格昂贵,金刚石广泛应用于切削加工的还是聚晶金刚石(PCD),自20世纪70年代初,采用高温高压合成技术制备的聚晶金刚石(Polycrystauine diamond ,简称PCD刀片研制成功以后,在很多场合下天然金刚石刀具已经被人造聚晶金刚石所代替。

PCD原料来源丰富,其价格只有天然金刚石的几十分之一至十几分之一。

PCD刀具无法磨出极其锋利的刃口,加工的工件表面质量也不如天然金刚石,现在工业中还不能方便地制造带有断屑槽的PCD刀片。

因此,PCD只能用于有色金属和非金属的精切,很难达到超精密镜面切削。

③ CVD金刚石刀具:自从20世纪70年代末至80年代初,CVD金刚石技术在日本出现。

CVD金刚石是指用化学气相沉积法(CVD)在异质基体(如硬质合金、陶瓷等)上合成金刚石膜,CVD金刚石具有与天然金刚石完全相同的结构和特性。

CVD金刚石的性能与天然金刚石相比十分接近,兼有天然单晶金刚石和聚晶金刚石(PCD)的优点,在一定程度上又克服了它们的不足。

⑵ 金刚石刀具的性能特点:①极高的硬度和耐磨性:天然金刚石是自然界已经发现的最硬的物质。

金刚石具有极高的耐磨性,加工高硬度材料时,金刚石刀具的寿命为硬质合金刀具的10〜100倍,甚至高达几百倍。

②具有很低的摩擦系数:金刚石与一些有色金属之间的摩擦系数比其他刀具都低,摩擦系数低,加工时变形小,可减小切削力。

③切削刃非常锋利:金刚石刀具的切削刃可以磨得非常锋利,天然单晶金刚石刀具可高达0.002〜0.008卩m能进行超薄切削和超精密加工。

④具有很高的导热性能:金刚石的导热系数及热扩散率高,切削热容易散出,刀具切削部分温度低。

⑤具有较低的热膨胀系数:金刚石的热膨胀系数比硬质合金小几倍,由切削热引起的刀具尺寸的变化很小,这对尺寸精度要求很高的精密和超精密加工来说尤为重要。

⑶金刚石刀具的应用。

金刚石刀具多用于在高速下对有色金属及非金属材料进行精细切削及镗孔。

适合加工各种耐磨非金属,如玻璃钢粉末冶金毛坯,陶瓷材料等;各种耐磨有色金属,如各种硅铝合金;各种有色金属光整加工。

金刚石刀具的不足之处是热稳定性较差,切削温度超过700C〜800C时,就会完全失去其硬度;此外,它不适于切削黑色金属,因为金刚石(碳)在高温下容易与铁原子作用,使碳原子转化为石墨结构,刀具极易损坏。

2.立方氮化硼刀具材料的种类、性能和特点及刀具应用用与金刚石制造方法相似的方法合成的第二种超硬材料—立方氮化硼(CBN) ,在硬度和热导率方面仅次于金刚石,热稳定性极好,在大气中加热至10000C 也不发生氧化。

CBN 对于黑色金属具有极为稳定的化学性能,可以广泛用于钢铁制品的加工。

⑴ 立方氮化硼刀具的种类立方氮化硼(CBN)是自然界中不存在的物质,有单晶体和多晶体之分,即CBN 单晶和聚晶立方氮化硼(Polycrystalline cubic bornnitride ,简称PCBN)。

CBN是氮化硼(BN)的同素异构体之一,结构与金刚石相似。

PCBN(聚晶立方氮化硼)是在高温高压下将微细的CBN材料通过结合相(TiC 、TiN 、Al 、Ti 等)烧结在一起的多晶材料,是目前利用人工合成的硬度仅次于金刚石的刀具材料,它与金刚石统称为超硬刀具材料。

PCBN 主要用于制作刀具或其他工具。

PCBN刀具可分为整体PCBN刀片和与硬质合金复合烧结的PCBN复合刀片。

PCBN复合刀片是在强度和韧性较好的硬质合金上烧结一层0.5〜1.0mm厚的PCBN而成的,其性能兼有较好的韧性和较高的硬度及耐磨性,它解决了CBN刀片抗弯强度低和焊接困难等问题。

⑵ 立方氮化硼的主要性能、特点立方氮化硼的硬度虽略次于金刚石,但却远远高于其他高硬度材料。

CBN的突出优点是热稳定性比金刚石高得多,可达1200 C以上(金刚石为700〜800T),另一个突出优点是化学惰性大,与铁元素在1200〜1300 C下也不起化学反应。

立方氮化硼的主要性能特点如下。

①高的硬度和耐磨性:CBN晶体结构与金刚石相似,具有与金刚石相近的硬度和强度。

PCBN特别适合于加工从前只能磨削的高硬度材料,能获得较好的工件表面质量。

②具有很高的热稳定性:CBN的耐热性可达1400〜1500E,比金刚石的耐热性(700〜800E)几乎高I倍。

PCBN刀具可用比硬质合金刀具高3〜5倍的速度高速切削高温合金和淬硬钢。

③优良的化学稳定性:与铁系材料到1200—1300C时也不起化学作用,不会像金刚石那样急剧磨损,这时它仍能保持硬质合金的硬度;PCBN刀具适合于切削淬火钢零件和冷硬铸铁,可广泛应用于铸铁的高速切削。

④具有较好的热导性:CBN的热导性虽然赶不上金刚石,但是在各类刀具材料中PCBN勺热导性仅次于金刚石,大大高于高速钢和硬质合金⑤具有较低的摩擦系数:低的摩擦系数可导致切削时切削力减小,切削温度降低,加工表面质量提高。

⑶ 立方氮化硼刀具应用:立方氮化硼适于用来精加工各种淬火钢、硬铸铁、高温合金、硬质合金、表面喷涂材料等难切削材料。

加工精度可达IT5(孔为IT6),表面粗糙度值可小至Ra1.25〜0.20 卩m立方氮化硼刀具材料韧性和抗弯强度较差。

因此,立方氮化硼车刀不宜用于低速、冲击载荷大的粗加工;同时不适合切削塑性大的材料(如铝合金、铜合金、镍基合金、塑性大的钢等),因为切削这些金属时会产生严重的积屑瘤,而使加工表面恶化。

3.陶瓷刀具材料的种类、性能和特点及刀具应用陶瓷刀具具有硬度高、耐磨性能好、耐热性和化学稳定性优良等特点,且不易与金属产生粘接。

陶瓷刀具在数控加工中占有十分重要的地位,陶瓷刀具已成为高速切削及难加工材料加工的主要刀具之一。

陶瓷刀具广泛应用于高速切削、干切削、硬切削以及难加工材料的切削加工。

陶瓷刀具可以高效加工传统刀具根本不能加工的高硬材料,实现“以车代磨”;陶瓷刀具的最佳切削速度可以比硬质合金刀具高2〜10倍,从而大大提高了切削加工生产效率;陶瓷刀具材料使用的主要原料是地壳中最丰富的元素,因此,陶瓷刀具的推广应用对提高生产率、降低加工成本、节省战略性贵重金属具有十分重要的意义,也将极大促进切削技术的进步。

⑴陶瓷刀具材料的种类陶瓷刀具材料种类一般可分为氧化铝基陶瓷、氮化硅基陶瓷、复合氮化硅一氧化铝基陶瓷三大类。

其中以氧化铝基和氮化硅基陶瓷刀具材料应用最为广泛。

氮化硅基陶瓷的性能更优越于氧化铝基陶瓷。

⑵陶瓷刀具的性能、特点陶瓷刀具的性能特点如下:①硬度高、耐磨性能好:陶瓷刀具的硬度虽然不及PCD和PCBN高,但大大高于硬质合金和高速钢刀具,达到93-95HRA。

陶瓷刀具可以加工传统刀具难以加工的高硬材料,适合于高速切削和硬切削。

②耐高温、耐热性好:陶瓷刀具在1200 C以上的高温下仍能进行切削。

陶瓷刀具具有很好的高温力学性能,A1203 陶瓷刀具的抗氧化性能特别好,切削刃即使处于赤热状态,也能连续使用。

因此,陶瓷刀具可以实现干切削,从而可省去切削液。

③化学稳定性好:陶瓷刀具不易与金属产生粘接,且耐腐蚀、化学稳定性好,可减小刀具的粘接磨损。

④摩擦系数低:陶瓷刀具与金属的亲合力小,摩擦系数低,可降低切削力和切削温度。

⑶ 陶瓷刀具有应用陶瓷是主要用于高速精加工和半精加工的刀具材料之一。

陶瓷刀具适用于切削加工各种铸铁(灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、冷硬铸铁、高合金耐磨铸铁)和钢材(碳素结构钢、合金结构钢、高强度钢、高锰钢、淬火钢等),也可用来切削铜合金、石墨、工程塑料和复合材料。

陶瓷刀具材料性能上存在着抗弯强度低、冲击韧性差问题,不适于在低速、冲击负荷下切削。

4•涂层刀具材料的性能和特点及刀具的应用对刀具进行涂层处理是提高刀具性能的重要途径之一。

涂层刀具的出现,使刀具切削性能有了重大突破。

涂层刀具是在韧性较好刀体上,涂覆一层或多层耐磨性好的难熔化合物,它将刀具基体与硬质涂层相结合,从而使刀具性能大大提高。

涂层刀具可以提高加工效率、提高加工精度、延长刀具使用寿命、降低加工成本。

新型数控机床所用切削刀具中有80 %左右使用涂层刀具。

涂层刀具将是今后数控加工领域中最重要的刀具品种。

⑴涂层刀具的种类www.qslOO. net根据涂层方法不同,涂层刀具可分为化学气相沉积(CVD)涂层刀具和物理气相沉积(PVD)涂层刀具。

涂层硬质合金刀具一般采用化学气相沉积法,沉积温度在1000C左右。

涂层高速钢刀具一般采用物理气相沉积法,沉积温度在500C左右;根据涂层刀具基体材料的不同,涂层刀具可分为硬质合金涂层刀具、高速钢涂层刀具、以及在陶瓷和超硬材料(金刚石和立方氮化硼)上的涂层刀具等。

根据涂层材料的性质,涂层刀具又可分为两大类,即“硬”涂层刀具和'软”涂层刀具。

“硬”涂层刀具追求的主要目标是高的硬度和耐磨性,其主要优点是硬度高、耐磨性能好,典型的是TiC和TiN涂层。

“软”涂层刀具追求的目标是低摩擦系数,也称为自润滑刀具,它与工件材料的摩擦系数很低,只有0.1左右,可减小粘接,减轻摩擦,降低切削力和切削温度。

相关文档
最新文档