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、高导热和低热胀的金刚石刀具等,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。金刚石由于导热系数及热扩散率高,切削热容易散出,不会产生很大的热变形,这对尺寸精度要求很高的精密加工刀具来说尤为重要。①各种刀具材料的耐热温度:金刚石刀具为700~8000℃、PCBN刀具为13000~15000℃、陶瓷刀具为1100~12000℃、TiC(N)基硬质合金为900~11000℃、WC基超细晶粒硬质合金为800~9000℃、HSS为600~7000℃。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>Al2O3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)>Al2O3基陶瓷>PCBN>Si3N4基陶瓷>PCD。④各种刀具材料的抗热震性大小顺序为:HSS>WC基硬质合金>Si3N4基陶瓷>PCBN>PCD>TiC(N)基硬质合金>Al2O3基陶瓷。加工凸台、凹槽时,选高速钢立铣刀。辽宁泰珂洛数控刀具厂家
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极硬的物质。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0.002~0.008μm,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。 唐山株洲钻石数控刀具生产数控刀具知识讲解:数控车床刀具如何选择?
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。
刀具材料大致分如下几类:高速钢、硬质合金、金属陶瓷、陶瓷、聚晶立方氮化硼以及聚晶金刚石。硬质合金可转位刀片现在都已用化学气相沉积法涂覆碳化钛、氮化钛、氧化铝硬层或复合硬层。正在发展的物理’气相沉积法不仅可用于硬质合金刀具,也可用于高速钢刀具,如钻头、滚刀、丝锥和铣刀等。硬质涂层作为阻碍化学扩散和热传导的障壁,使刀具在切削时的磨损速度减慢,涂层刀片的寿命与不涂层的相比大约提高1~3倍以上。这里主要提下陶瓷,陶瓷用于切削刀具的时间比硬质合金早,但由于其脆性,发展很慢。但自上世纪70年代以后,还是得到了比较快的发展。陶瓷刀具材料主要有两大系,即氧化铝系和氮化硅系。陶瓷作为刀具,具有成本低、硬度高、耐高温性能好等优点,有很好的前景。数控刀具选择总的原则是:安装调整方便、刚性好、耐用度和精度高。
数控加工效率的提高可以从常用刀具的知识与选择入手。钻头:钻头用于钻孔操作,常见的有实心钻头、螺旋钻头和中心钻等。选择钻头时,需要考虑被加工材料的硬度、孔径尺寸、深度和精度要求等因素。对于较硬的材料,可选用硬质合金或涂层钻头,而对于薄板材料,可以选择中心钻进行预定位。铣刀:铣刀适用于面铣、侧铣和开槽等操作。常见的铣刀包括平底刀、立铣刀、球头铣刀和T型铣刀等。选择铣刀时,需要考虑被加工材料的硬度、表面光洁度、切削力要求等因素。对于高硬度材料,可选择硬质合金铣刀,而对于精密加工,可以选择球头铣刀。刀片:刀片广泛应用于车削和切割等操作。常见的刀片有车刀片、切割刀片和刨刀片等。选择刀片时,需要考虑被加工材料的硬度、精度要求和切削速度等因素。对于高硬度材料,可选用涂层或陶瓷刀片,而对于高效率加工,可以选择高进给速度的刀片。孔加工刀具:孔加工刀具包括铰刀、扩孔器和镗刀等,用于内部孔加工。选择孔加工刀具时,需要考虑孔径尺寸、精度要求和加工深度等因素。对于大孔径加工,可选择镗刀,而对于高精度孔加工,可以选择铰刀。铣削平面时,应选硬质合金刀片铣刀。上海OSG数控刀具哪里有
立铣刀按照结构可以分为整体式和机加式。辽宁泰珂洛数控刀具厂家
由于在高温、高压、高速下,和在腐蚀性流体介质中工作的零件,其应用的难加工材料越来越多,切削加工的自动化水平和对加工精度的要求越来越高。为了适应这种情况,刀具的发展方向将是发展和应用新的刀具材料;进一步发展刀具的气相沉积涂层技术,在高韧性高’强度的基体上沉积更高硬度的涂层,更好地解决刀具材料硬度与强度间的矛盾;进一步发展可转位刀具的结构;提高刀具的制造精度,减小产品质量的差别,并使刀具的使用实现好的效果。辽宁泰珂洛数控刀具厂家