由于高速钢和硬质合金的价格比较昂贵,刀具出现焊接和机械夹固式结构。1949~1950年间,美国开始在车刀上采用可转位刀片,不久即应用在铣刀和其他刀具上。1938年,德国德古萨公司取得关于陶瓷刀具的专’利。1972年,美国通用电气公司生产了聚晶人造金刚石和聚晶立方氮化硼刀片。这些非金属刀具材料可使刀具以更高的速度切削。1969年,瑞典山特维克钢厂取得用化学气相沉积法,生产碳化钛涂层硬质合金刀片的专’利。1972年,美国的邦沙和拉古兰发展了物理’气相沉积法,在硬质合金或高速钢刀具表面涂覆碳化钛或氮化钛硬质层。表面涂层方法把基体材料的高’强度和韧性,与表层的高硬度和耐磨性结合起来,从而使这种复合材料具有更好的切削性能。按用途不同,高速钢可分为通用型高速钢和高性能高速钢。山西数控刀具推荐
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:金刚石刀具>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>金刚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、金刚石和陶瓷刀具。 山西数控刀具推荐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10000℃也不发生氧化。
陶瓷刀具的特点:
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℃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,Al2O3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。
数控刀片是一种用于数控机床上进行金属加工的切削工具。它是通过数控技术来控制刀具的运动轨迹和切削参数,以实现高效、精确的加工。数控刀片由刀杆和刀片两部分组成。刀杆是连接刀片和机床主轴的部件,通常采用硬质合金、高速钢或其他特殊材料制成。刀片是真正进行切削的部分,根据不同的加工需求,刀片的形状、角度和材料会有所不同。数控刀片的重要性在于它的设计和几何形状能够适应各种加工需求,例如钻孔、铣削、车削、镗削等。数控刀片通常具有以下几个特点:刀片材质选择:可以根据不同的加工材料选择合适的刀片材料,如硬质合金、陶瓷、涂层刀片等,以提高切削效果和工具寿命。刀片几何形状:数控刀片的切削刃和刀尖几何形状会影响到切削力、加工表面质量和切削效率。常见的刀片形状包括正面切削和背面切削刀片,以及各种不同的刀尖角度。刀片涂层:为了提高刀片的耐磨性、热稳定性和润滑性,一些数控刀片会进行涂层处理。刀片固定方式:数控刀片可以通过夹持、螺纹连接或接口连接等方式与刀杆连接,以确保刀具的稳定性和刚性。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。
切削刀具材料与加工对象的化学性能匹配问题主要是指刀具材料与工件材料化学亲和性、化学反应、扩散和溶解等化学性能参数要相匹配。材料不同的刀具所适合加工的工件材料有所不同。
①各种刀具材料抗粘接温度高低(与钢)为:PCBN>陶瓷>硬质合金>HSS。
②各种刀具材料抗氧化温度高低为:陶瓷>PCBN>硬质合金>金刚石>HSS。
③各种刀具材料的扩散强度大小(对钢铁)为:金刚石>Si3N4基陶瓷>PCBN>Al2O3基陶瓷。扩散强度大小(对钛)为:Al2O3基陶瓷>PCBN>SiC>Si3N4>金刚石。 加工凸台、凹槽时,选高速钢立铣刀。山西数控刀具推荐
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常用硬质合金刀具的应用:
YG类合金主要用于加工铸铁、有色金属和非金属材料。细晶粒硬质合金(如YG3X、YG6X)在含钴量相同时比中晶粒的硬度和耐磨性要高些,适用于加工一些特殊的硬铸铁、奥氏体不锈钢、耐热合金、钛合金、硬青铜和耐磨的绝缘材料等。
YT类硬质合金的突出优点是硬度高、耐热性好、高温时的硬度和抗压强度比YG类高、抗氧化性能好。因此,当要求刀具有较高的耐热性及耐磨性时,应选用TiC含量较高的牌号。YT类合金适合于加工塑性材料如钢材,但不宜加工钛合金、硅铝合金。
YW类合金兼具YG、YT类合金的性能,综合性能好,它既可用于加工钢料,又可用于加工铸铁和有色金属。这类合金如适当增加钴含量,强度可很高,可用于各种难加工材料的粗加工和断续切削。 山西数控刀具推荐