数控加工刀具基础知识。
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数控刀具基础知识本文介绍了数控刀具材料,数控刀具硬度,数控刀具材料特性等基础知识,数控刀具种类等基础知识,数控刀具切削速度基础知识,数控刀具振动知识等等。
数控机床对刀具材料的要求较高的硬度和耐磨性刀具切削部分的硬度必须高于工件材料的硬度,刀具材料的硬度越高,其耐磨性越好。
刀具材料在常温下的硬度应在HRC62以上。
足够的强度和韧性刀具在切削过度中承受很大的压力,有时在冲击和振动条件下工作,要使刀具不崩刃和折断,刀具材料必须具有足够的强度和韧性,一般用抗弯强度表示刀具材料的强度,用冲击值表示刀具材料的韧性。
较高的耐热性耐热性指刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度及韧性的性能,是衡量刀具材料切削性能的主要指标,这种性能也称刀具材料红硬性。
较好的导热性刀具材料的导热系数越大,刀具传出的热量越多,有利于降低刀具的切削温度和提高刀具的耐用度。
良好的工艺性为便于刀具的加工制造,要求刀具材料具有良好的工艺性能,如刀具材料的锻造、轧制、焊接、切削加工和可磨削性、热处理特性及高温塑性变形性能,对于硬质合金和陶瓷刀具材料还要求有良好的烧结与压力成形的性能。
刀具材料种类高速钢高速钢是由W、Cr、Mo等合金元素组成的合金工具钢,具有较高的热稳定性,较高的强度和韧性,并有一定的硬度和耐磨性,因而适合于加工有色金属和各种金属材料,又由于高速钢有很好的加工工艺性,适合制造复杂的成形刀具,特别是粉沬冶金高速钢,具有各向异性的机械性能,减少了淬火变形,适合于制造精密与复杂的成形刀具。
硬质合金硬质合金具有很高的硬度和耐磨性,切削性能比高速钢好,耐用度是高速钢的几倍至数十倍,但冲击韧性较差。
由于其切削性能优良,因此被广泛用作刀具材料。
切削刀具用硬质合金分类及标志涂层刀片1)CVD气相沉积法涂层涂层物质为TiC,使硬质合金刀具耐用度提高1-3倍。
涂层厚;刃口钝;利于提高速度寿命。
2)PVD物理气相沉积法涂层涂层物质为TiN、TiAlN和Ti(C,N),使硬质合金刀具耐用度提高2-10倍。
数控车床类刀具知识1)刀具材料性能刀具材料不仅是影响刀具切削性能的重要因素,而且它对刀具耐用度、切削用量、生产率、加工成本等有着重要的影响。
因此,在机械加工过程中,不数控车床但要熟悉各种刀具材料的种类、性能和用途,还必须能根据不同的工件和加工条件,对刀具材料进行合理的选择。
切削时,刀具在承受较大压力的同时,还与切屑、工件产生剧烈的摩擦,由此而产生较高的切削温度;在加工余量不均匀和切削断续表面时,加工中心刀具还将受到冲击,产生振动。
为此,刀具切削部分的材料应具备下列基本性能。
①硬度和耐磨性。
刀具材料的硬度必须大于工件材料的硬度,一般情况下,要求其常温硬度在60HRC以上。
通常,刀具材料的硬度越高,耐磨性也越好,刀具切削部分抗磨损的能力也就越强。
耐磨性还取决于材料的化学成分、显微组织。
刀具材料组织中硬质点的硬度越高,数量越多,晶粒越细,分布越均匀,则耐磨性越好。
此外,刀具材料对工件材料的抗黏附能力越强,耐磨性也越好。
②强度和韧性。
由于切削力、冲击和振动等作用,数控车床刀具材料必须具有足够的抗弯强度和冲击韧性,以避免刀具材料在切削过程中产生断裂和崩刃。
③耐热性与化学稳定性。
耐热性是指刀具材料在高温下保持其硬度、耐磨性、强度和韧性的能力。
耐热性越好,则允许的切削速度越高,同时抵抗切削刃塑性变形的能力也越强。
化学稳定性是指刀具材料在高温下不易和工件材料、周围介质发生化学反应的能力。
化学稳定性越好,刀具的磨损越慢。
除此之外,刀具材料还应具有良好的工艺性和经济性。
如工具钢淬火变形要小加工中心,脱碳层要浅及淬透性要好;热轧成形刀具应具有较好的高温塑性等。
(2)常用刀具材料①高速钢。
高速钢是一种加入较多的钨、钼、铬、钒等合金元素的高合金工具钢,有较高的热稳定性,切削温度达500~650~C时仍能进行切削,有较高的强度、韧性、硬度和耐磨性。
其制造工艺简单,容易磨成锋利的切削刃,可锻造,这对于一些形状复杂的工具,如钻头、成形刀具、数控车床拉刀、齿轮刀具等尤为重要,是制造这些刀具的主要材料。
数控刀具基本知识汇编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。
刀具材料的种类、性能、特点、应用1金刚石刀具材料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。
1、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0.002μm,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。
② PCD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。