陶瓷铣刀的加工参数【大全】
铣削不同材料的切削参数
合金铣刀 2(3刃) 3(3刃) 4(4刃) 5(4刃) 6(4刃) 45# 8(4刃) 10(4刃) 12(4刃) 16(4刃) 可转位铣刀 63R6(5刃) 0.60d0 0.8 237 1200 2500 0.4 0.5d0 0.5d0 0.5d0 0.5d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.1 0.2 0.3 0.3 0.4 0.5 0.6 0.8 1 19 24.5 30 35 38 45 50 57 60 3000 2600 2400 2200 2000 1800 1600 1500 1200 300 400 600 600 800 1000 1000 1200 1200 0.033 0.053 0.063 0.07 0.1 0.14 0.15 0.2 0.25 0.5d0 0.5d0 0.5d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.1 0.1 0.1 0.1 1 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8 25 33 38 39 47 50 63 68 75 4000 3500 3000 2500 2500 2000 2000 1800 1500 300 400 400 500 500 500 600 720 600 0.025 0.04 0.033 0.05 0.05 0.06 0.075 0.1 0.1
刀径 加工材料 d0(mm) 4(4刃) 5(4刃) 6(4刃) 8(4刃) 10(4刃) 不锈钢 12(4刃) 16(4刃) 10R5(2刃) 6R3(2刃) 可转位铣刀 22R0.8(2刃)山特 0.75d0 20R5(2刃)山特 0.70d0 2.5 0.5 3 138 200 160 2000 3200 1600 600 1500 400 0.15 0.23 0.125 0.2 0.15 0.15 160 3000 1500 0.25 aw(mm) ap(mm) V(m/min) S(r/min) 0.5d0 0.5d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.5 0.8 1 1.5 2 2.5 3 38 39 38 38 47 45 50 3000 2500 2000 1500 1500 1200 1000 F(mm/min) 300 400 400 420 420 480 420 Fz(mm/z) 0.025 0.04 0.05 0.07 0.07 0.1 0.1 aw(mm) 0.5d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.2 0.2 粗铣(根据设备选择转速) 侧壁余量 (mm) 0.05 0.05 0.05 0.1 0.1 0.1 0.1 0.15 0.1 精铣A(根据具体要求可进行适当调整) ap(mm) 2 2.5 3 4 5 6 8 0.15 0.1 V(m/min) S(r/min) 38 39 47 50 56 56 75 94 57 3000 2500 2500 2000 1800 1500 1500 3000 3000 F(mm/min) 300 400 400 400 420 400 400 1500 1500 Fz(mm/z) 0.025 0.04 0.04 0.05 0.06 0.07 0.07 0.25 0.25
切削参数表(铣刀)
铣削用量的选择
1 铣削速度V指铣刀旋转时的圆周线速度,单位为m/min。
计算公式;V=兀DN/1000
式中D——铣刀直径,mm;
N——主轴(铣刀)转速,r/min。
从上式可得到:主轴(铣刀)转速:N=1000V/兀D
铣削速度V推荐值
2进给量
在铣削过程中,工件相对于铣刀的移动速度称为进给量.有三种表示方法:
铣刀每转过一个齿,工件沿进.给方向移动的距离, (1) 每齿进给量a
f
单位为mm/z。
(2) 每转进给量f铣刀每转过一转, 工件沿进.给方向移动的位为距
离, 单位为mm/r.。
(3) 每分钟进给量V f铣刀每旋转1min, 工件沿进.给方向移动的位为距离, 单位为mm/ min。
.
zn
三种进给量的关系为: V f=a
f
——每齿进给量,mm/z。
.
式中a
f
z——铣刀(主轴)转速,r/min。
n——铣刀齿数.。
(mm/z.) 推荐值
铣刀每齿进给量, a
f
3铣削层用量
铣刀在一次进给中所切掉工件表面的宽度,单位为(1)铣削宽度a
e
mm。
.
一般立铣刀和端铣刀的铣削宽度约为铣刀直径的50%~60%左右。
(切削深度) 铣刀在一次进给中所切掉工件表面的厚(2)背吃刀量a
p
度,即工件的已加工表面和待加工表面间的垂直距离,单位为mm。
一般立铣刀粗铣时的背吃刀量以不超过铣刀半径为原则,以防背吃刀量过大而造成刀具的损坏,精铣时约为0.05~0.30mm;端铣刀粗铣
时约为2~5mm,精铣时约为0.10~0.50mm.。
铣削加工参数
铣削加工参数
1铣削要素
铣削速度v:铣刀旋转运动的线速度,单位为m/min。
铣削深度ap:平行于铣刀轴线测量的切削层尺寸,单位为mm。
铣削宽度ae:垂直于铣刀轴线测量的切削层尺寸,单位为mm。
每齿进给量af:铣刀每转过一个刀齿,工件与铣刀的相对位移量,单位为mm/z。
Ra:以轮廓算术平均偏差评定的表面粗糙度参数,单位为μm。
dd:刀具直径,单位为mm。
切削速度与转速关系:
m/min
r/min
v:切削速度,铣刀旋转运动的线速度,单位为m/min。
n:刀具的转速,单位为r/min。
d:刀具观察点直径,单位为mm。
2铣削参数。
常用加工刀具参数(仅供参考)
85-100
φ50面铣刀
3-5mm
400-450
500-800
φ14-16钻头
500
85-100
φ80玉米铣刀
3-5mm
300-350
500-600
φ16-18钻头
480
85
φ50长玉米铣刀
2-3mm
320-380
320-400
φ18-22钻头
450
60-85
φ50精铣焊接刀
250
300
φ钻头
400
50-80
φ40精铣焊接刀
350-380
350-400
φ钻头
350
50-80
φ30精铣焊接刀
380-420
400
φ26-28钻头
250-275
50-80
φ20钨钢粗铣刀
5-10mm
650-700
300-500
φ钻头
200-225
50-65
φ16钨钢粗铣刀
5-8mm
700-750
300-500
φ钻头
常用加工刀具参数(仅供参考)
刀具名称
切削量
转速/S
进给/F
刀具名称
转速/S
进给/F
备注
φ250面铣刀
2mm
150-170
350-400
φ5钻头
1000
100-150
φ200面铣刀
2-3mm
190-210
350-450
φ钻头
800
100-120
φ160面铣刀
2-4mm
210-230
350-500
φ7钻头
180-220
铣削不同材料的切削参数
加工材 料 刀径 d0(mm) 合金铣刀 1(3刃) 2(3刃) 3(3刃) 4(4刃) 5(4刃) 6(4刃) 8(4刃) 10(4刃) 12(4刃) 16(4刃) 铝合金 20(4刃) 可转位铣刀 16(2刃) 20(2刃) 25(3刃) 32(4刃) 50(5刃) 63(5刃) 80(6刃) 100(7刃) 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 2 2 2 2 2 2 2 2 251 314 392 502 628 790 880 1100 5000 5000 5000 5000 4000 4000 3500 3500 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4000 0.4 0.4 0.26 0.2 0.2 0.2 0.19 0.16 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.1-0.3 0.1-0.3 0.1-0.3 0.1-0.3 0.1-0.3 0.1-0.3 0.1-0.3 0.1-0.3 251 314 392 502 628 790 880 1100 5000 5000 5000 5000 4000 4000 3500 3500 1000-1500 1000-1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 0.10-0.15 0.10-0.15 0.1 0.075 0.075 0.075 0.07 0.06 0.5d0 0.5d0 0.5d0 0.5d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.05 0.2 0.3 0.5 0.5 0.6 1 1.5 2 2.5 3 19-25 38-50 56-75 75 94 113 150 188 6000-8000 400-500 0.02 0.083 0.11 0.125 0.125 0.166 0.166 0.166 0.2-0.25 0.2-0.25 0.2-0.25 0.5d0 0.5d0 0.05-0.1 0.05-0.1 0.5 1 2 2.5 3 4 5 6 8 10 38 56 75 94 113 150 188 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 1000 1000 1200 1200 1200 1200 1200 0.055 0.055 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 粗铣(根据设备选择转速) aw(mm) ap(mm) V(m/min) S(r/min) F(mm/min) Fz(mm/z) aw(mm) 侧壁余量 (mm) 精铣A(根据具体要求可进行适当调整) ap(mm) V(m/min) S(r/min) F(mm/min) Fz(mm/z)
高速铣削的陶瓷端铣刀设计
目录1 引言 (1)2 采用高速陶瓷机夹式的意义 (3)2.1 机械夹固式硬质合金端铣刀特点 (3)2.2 机械夹固式硬质合金端铣刀实用价值 (3)2.2.1 节约成本 (3)2.2.2 丰富教学和提高技能 (4)3 陶瓷端铣刀的概述 (5)3.1 陶瓷刀具的前景 (5)3.2 陶瓷刀具的性能 (5)3.3 为了改善切削加工性能所采用的手段 (5)3.3.1 采用合适的几何参数 (5)3.3.2 选择合理的切削用量和切削速度 (5)3.3.3 陶瓷刀片的结构与刃磨 (6)3.3.4 刀体及刀片座形状设计 (6)3.3.5 刀片夹紧方式 (6)3.4 刀柄的设计选择 (7)3.5 陶瓷刀具的种类 (7)4 端铣刀的结构 (8)4.1 刀体结构 (8)4.2 刀盘结构 (10)4.3 刀盘工作理 (11)4.4 机夹式铣刀的重点和难点 (12)5 铣刀的设计 (13)6 刀片的设计 (15)6.1 可转位刀片的设计要求 (15)6.2 刀片的参数 (15)6.2.1 可转位刀片的基本尺寸 (16)6.2.2 铣刀参数 (16)7 刀片安装槽的设计 (17)7.1 刀片座的设计计算 (18)7.2 计算刀齿槽和压块尺寸 (17)8 刀柄的设计 (19)8.1 7/24刀柄的结构 (19)8.1.1 中空结构 (19)8.1.2锥面严格的过盈量 (19)8.1.3 承受扭矩和弯矩的能力 (21)8.1.4 刀柄联接形式的精度特点 (21)8.2 刀柄的尺寸 (22)8.2.1 第一种刀柄尺寸 (23)8.2.2 第二种刀柄尺寸 (23)8.3 连接方式 (23)9 结论 (25)参考文献 (26)致谢 (27)1 引言金属切削加工是先进制造技术的重要基础技术。
金属陶瓷刀具具有高耐热性、高硬度与耐磨性能和良好的高温力学性能,与金属的亲合力小,不易与金属产生粘结,并且化学温度性好等独特的优点,它是先进制造技术强有力的武器,成为2 1世纪的最重要的刀具材料之一[1]。
铣削加工参数
铣削加工参数1铣削要素铣削速度v:铣刀旋转运动的线速度,单位为m/min。
铣削深度ap:平行于铣刀轴线测量的切削层尺寸,单位为mm。
铣削宽度ae:垂直于铣刀轴线测量的切削层尺寸,单位为mm。
每齿进给量af:铣刀每转过一个刀齿,工件与铣刀的相对位移量,单位为mm/z。
Ra:以轮廓算术平均偏差评定的表面粗糙度参数,单位为μm。
dd:刀具直径,单位为mm。
切削速度与转速关系:m/XXXr/minv:切削速度,铣刀旋转运动的线速度,单位为m/min。
n:刀具的转速,单位为r/min。
d:刀具观察点直径,单位为mm。
2铣削参数XXX热轧状态(硬度:187HB)面铣刀铣削硬质合金飞刀(YT15等)类别Raae(mm)ap(mm)af(mm/z)v(m/min)2~30.12801004~50.粗铣6.32~30.12802004~50.0.20.1000.40.精铣3.20.20.2000.40.钢热轧状态(硬度:187HB)柱铣刀侧齿铣削类别Raddap高速钢铣刀(W18Cr4V等)硬质合金铣刀(YT15等)ae(mm)af(mm/z)v(m/min)ae(mm)af(mm/z)v (m/min)10..10520..粗铣6.310..1120201020..0.10..10.1050.20..20.精铣3.20.10..10.20100.20..20.钢热轧状态(硬度:187HB)柱铣刀底齿铣削高速钢铣刀(W18Cr4V等)硬质合金铣刀(YT15等)类别Raddaeap(mm)af(mm/z)v(m/min)ap(mm)af(mm/z)v (m/min)10..101020..粗铣6.310..1120202020..0.10..10.10100.20..20.精铣3.20.10..10.20200.20..20.钢调质状况(硬度:28~32HRC)面铣刀铣削硬质合金飞刀(YT15等)类别Raae(mm)ap(mm)af(mm/z)v(m/min)1~20.12501002~30.粗铣6.31~20.12502002~30.0.20.1000.40.精铣3.20.20.2000.40.钢调质状态(硬度:28~32HRC)柱铣刀侧齿铣削高速钢铣刀(W18Cr4V等)硬质合金铣刀(YT15等)类别Raddapae(mm)af(mm/z)v(m/min)ae(mm)af(mm/z)v (m/min)10..058010520..0360粗铣6.310..180201020..0860精铣3..10..10.02800.20.120100.20.010.030.021520150.20.10.20.010.030.0260806045钢调质状况(硬度:28~32HRC)柱铣刀底齿铣削高速钢铣刀(W18Cr4V等)硬质合金铣刀(YT15等)类别Raddaeap(mm)af(mm/z)v(m/min)ap(mm)af(mm/z)v (m/min)10..0580101020..0360粗铣6.310..180202020..08600.10..10.028010100.20..20.0160精铣3.20.10..10.038020200.20..20.Cr钢热轧状况(硬度:212HB)面铣刀铣削硬质合金飞刀(YT15等)类别Raae(mm)ap(mm)af(mm/z)v(m/min)1~20.12501002~30.粗铣6.31~20.12502002~30.0.20.1000.40.精铣3.20.20.2000.40.Cr钢热轧状态(硬度:212HB)柱铣刀侧齿铣削高速钢铣刀(W18Cr4V等)硬质合金铣刀(YT15等)种别Raddapae(mm)af(mm/z)v(m/min)ae(mm)af(mm/z)v (m/min)10..10520..粗铣6.310..1110201020..0.10..10.1050.20..20.精铣3.20.10..10.20100.20..20.Cr钢热轧状况(硬度:212HB)柱铣刀底齿铣削种别Raddae高速钢铣刀(W18Cr4V等)硬质合金铣刀(YT15等)ap(mm)af(mm/z)v(m/min)ap(mm)af(mm/z)v (m/min)10..101020..粗铣6.310..1110202020..0.10..10.10100.20..20.精铣3.20.10..10.20200.20..20.Cr钢调质状况(硬度:28~32HRC)面铣刀铣削硬质合金飞刀(YT15等)种别Raae(mm)ap(mm)af(mm/z)v(m/min)1~20.12201002~30.粗铣6.31~20.12202002~30.0.20.1000.40.精铣3.20.20.2000.40.Cr钢调质状态(硬度:28~32HRC)柱铣刀侧齿铣削高速钢铣刀(W18Cr4V等)硬质合金铣刀(YT15等)种别Raddapae(mm)af(mm/z)v(m/min)ae(mm)af(mm/z)v (m/min)10..057010520..0360粗铣6.310..170201020..08600.10..10.02701050.20..20.0160精铣3.20.10..10.037020100.20..20.Cr钢调质状态(硬度:28~32HRC)柱铣刀底齿铣削高速钢铣刀(W18Cr4V等)硬质合金铣刀(YT15等)类别Raddaeap(mm)af(mm/z)v(m/min)ap(mm)af(mm/z)v (m/min)10..0570101020..0360粗铣6.310..170202020..0860精铣3..10..10.02700.20.120200.20.010.030.021520150.20.10.20.010.030.02607060H62硬化状态(硬度:164HB)面铣刀铣削硬质合金飞刀(YG8等)类别Raae(mm)ap(mm)af(mm/z)v(m/min)2~30.23501004~50.1300粗铣6.32~30.23502004~50.13000.20.1000.40.精铣1.60.20.2000.40.H62软化状况(硬度:164HB)柱铣刀侧齿铣削高速钢铣刀(W18Cr4V等)硬质合金铣刀(YG8等)类别Raddapae(mm)af(mm/z)v(m/min)ae(mm)af(mm/z)v (m/min)20..10530..粗铣6.320..1180201030..0.10..10.1050.20..20.精铣3.20.10..10.20100.20..20.H62硬化状态(硬度:164HB)柱铣刀底齿铣削高速钢铣刀(W18Cr4V等)硬质合金铣刀(YG8等)类别Raddaeap(mm)af(mm/z)v(m/min)ap(mm)af(mm/z)v (m/min)20..101030..粗铣6.320..1180202030..0.10..10.10100.20..20.精铣3.20.10..10.20200.20..20.A12-T4固溶处置惩罚并时效状况(硬度:105HB)面铣刀铣削类别Ra硬质合金飞刀(YG8等)ae(mm)100粗铣6.3200100精铣1.6200ap(mm)2~34~52~34~50.20.40.20.4af(mm/z)0.30.150.30.150.060.040.060.04v(m/min)5004005004005004005004002A12-T4固溶处置惩罚并时效状况(硬度:105HB)柱铣刀侧齿铣削高速钢铣刀(W18Cr4V等)硬质合金铣刀(YG8等)类别Raddapae(mm)af(mm/z)v(m/min)ae(mm)af(mm/z)v (m/min)20..10530..粗铣6.320..1250201030..0.10..10.1050.20..20.精铣3.20.10..10.20100.20..20.A12-T4固溶处置惩罚并时效状况(硬度:105HB)柱铣刀底齿铣削高速钢铣刀(W18Cr4V等)硬质合金铣刀(YG8等)种别Raddaeap(mm)af(mm/z)v(m/min)ap(mm)af(mm/z)v (m/min)20..101030..粗铣6.320..1250202030..0.10..10.10100.20..20.精铣3.20.10..10.20200.20..20.TC4固溶处置惩罚并时效状况(硬度:320~380HB)面铣刀铣削硬质合金飞刀(YG8等)类别Raae(mm)ap(mm)af(mm/z)v(m/min)20.083610040.0425粗铣6.320.083620040.0425精铣1..20.03452000.40.20.40.020.030.02304530TC4固溶处理并时效状态(硬度:320~380HB)柱铣刀侧齿铣削高速钢铣刀(W18Cr4V等)硬质合金铣刀(YG8等)种别Raddapae(mm)af(mm/z)v(m/min)ae(mm)af(mm/z)v (m/min)1.50..50.084010530..0430粗铣6.31.50.1121.50.140201030..08300.20..20.05401050.40..40.0330精铣3.20.20..20.054020100.40..40.0330TC4固溶处置惩罚并时效状况(硬度:320~380HB)柱铣刀底齿铣削高速钢铣刀(W18Cr4V等)硬质合金铣刀(YG8等)类别Raddaeap(mm)af(mm/z)v(m/min)ap(mm)af(mm/z)v (m/min)1.50..50.0840101030..0430粗铣6.31.50.1121.50.140202030..08300.20..20.054010100.40..40.0330精铣3.2 0.20..20.05402020。
铣刀加工工艺参数表
在铰孔加工过程中,经常出现孔径超差、内孔表面粗糙度值高等诸多问题。
问题产生的原因孔径增大,误差大铰刀外径尺寸设计值偏大或铰刀刃口有毛刺;切削速度过高;进给量不当或加工余量过大;铰刀主偏角过大;铰刀弯曲;铰刀刃口上粘附着切屑瘤;刃磨时铰刀刃口摆差超差;切削液选择不合适;安装铰刀时锥柄表面油污未擦干净或锥面有磕碰伤;锥柄的扁尾偏位装入机床主轴后锥柄圆锥干涉;主轴弯曲或主轴轴承过松或损坏;铰刀浮动不灵活;与工件不同轴;手铰孔时两手用力不均匀,使铰刀左右晃动。
孔径缩小铰刀外径尺寸设计值偏小;切削速度过低;进给量过大;铰刀主偏角过小;切削液选择不合适;刃磨时铰刀磨损部分未磨掉,弹性恢复使孔径缩小;铰钢件时,余量太大或铰刀不锋利,易产生弹性恢复,使孔径缩小;内孔不圆,孔径不合格。
铰出的内孔不圆铰刀过长,刚性不足,铰削时产生振动;铰刀主偏角过小;铰刀刃带窄;铰孔余量偏;内孔表面有缺口、交叉孔;孔表面有砂眼、气孔;主轴轴承松动,无导向套,或铰刀与导向套配合间隙过大;由于薄壁工件装夹过紧,卸下后工件变形。
孔的内表面有明显的棱面铰孔余量过大;铰刀切削部分后角过大;铰刀刃带过宽;工件表面有气孔、砂眼;主轴摆差过大。
内孔表面粗糙度值高切削速度过高;切削液选择不合适;铰刀主偏角过大,铰刀刃口不在同一圆周上;铰孔余量太大;铰孔余量不均匀或太小,局部表面未铰到;铰刀切削部分摆差超差、刃口不锋利,表面粗糙;铰刀刃带过宽;铰孔时排屑不畅;铰刀过度磨损;铰刀碰伤,刃口留有毛刺或崩刃;刃口有积屑瘤;由于材料关系,不适用于零度前角或负前角铰刀。
铰刀的使用寿命低铰刀材料不合适;铰刀在刃磨时烧伤;切削液选择不合适,切削液未能顺利地流动切削处;铰刀刃磨后表面粗糙度值太高。
铰出的孔位置精度超差导向套磨损;导向套底端距工件太远;导向套长度短、精度差;主轴轴承松动。
铰刀刀齿崩刃铰孔余量过大;工件材料硬度过高;切削刃摆差过大,切削负荷不均匀;铰刀主偏角太小,使切削宽度增大;铰深孔或盲孔时,切屑太多,又未及时清除;刃磨时刀齿已磨裂。
陶瓷刀
陶瓷刀具使用说明2009-7-26 14:12:17来源:互联网 [字体: ]陶瓷刀具是现代金属切削加工中的一种新型材料刀具。
它不仅能提高生产效率,加工某些普通刀片所不能加工的超硬材料,而且是现有各类刀具的补充,是刀具家族中一支新生力量,在机械加工行业中占有十分重要的地位。
陶瓷刀具是用特种陶瓷粉末材料,采用科学配方,通过特殊生产工艺,使用现代化设备生产制造出来的。
其特点为高硬度、高强度、高红硬性、高耐磨性及优良的化学稳定性和低摩擦系数等,其切削加工效率为普通硬质合金的3-9倍。
普遍适用于机械加工中的车、铣、镗、刨等机床的粗、半精及精加工,更加适合于各类CNC数控车,铣床及加工中心等现代化机床的使用。
一、重庆利特刀具的切削性能∙高硬度利特陶瓷刀片的常温硬度值已超过了最好的硬质合金刀片的硬度而达到92.5-94HRA,这就大大提高了切削能力和耐磨性。
它可以加工硬度高达65HRC的各类淬硬钢和硬化铸铁,从而减少了退火工序,节省了电力。
优良的耐磨性,不仅延长了刀具的切削寿命,而且还减少了加工中的换刀次数,从而降低了工人劳动强度,也提高了生产效率。
∙高强度利特陶瓷刀片的抗弯强度,目前已可达到600-900MPa,其抗压强度已超过了高速钢而接近普通硬质合金。
∙高抗高温氧化性利特陶瓷刀片的耐热性和抗高温氧化性良好,即使在1100-1400℃切削高温时,仍能保持较高的硬度,强度进行长时间切削。
因此加工速度远远高于硬质合金刀具,实现高速切削。
其切削速度可比硬质合金刀具提高3-10倍,因而能大幅度提高生产效率。
∙良好的断裂韧性(K1c)断裂韧性值是评价陶瓷刀片抗破损能力的重要指标之一,它与材料的组成、结构、工艺等因素有关。
利特陶瓷刀片断裂韧性达 5.5-7.5MPa·m½,接近某些牌号的硬质合金刀片,因而具有良好的抗冲击能力。
尤其在进行铣、刨、镗削及其他断续切削时,更能显示其优越性。
∙高抗热震性陶瓷材料的抗热震性是指在承受急剧温度变化时,评价抗破损能力的重要指标。
陶瓷刀具的应用与使用
陶瓷刀具的应用不产生粘结,保证了工件的表面粗糙度(一般可达8.8),此外,陶瓷刀具的抗氧化能力也大大优于硬质合金,所以可以碱小氧化磨损。
2.膏硬度和耐磨性能好陶瓷刀具的常温硬度可达HRA92~955,高于硬质台金,抗弯强度大于800MPa,耐磨性一般为硬质台金的3~5倍.如AG2在加工含铌缸套时耐用度比767硬质台金刀具提高4~5倍.3.高温力学性能好陶瓷刀具材料的高温硬度高,在1200℃的高温下仍能达到HRA80(相当于硬质合金在200--400~7时的硬度)并能继续切削。
同时抗弯强度受高温影响小(在1100℃以下基本无变化)。
陶瓷刀具的最大弱点是断裂韧性比硬质台金低,脆性比硬质合金大因此要求机床具有足够的刚性。
二、陶瓷刀具的正确使用正确选择机夹式可转位陶瓷刀具的几何参数和切削用量,是用好陶瓷刀具的必要条件1.前角的选择前角的大小直接影响刀具切削部分的受力情况和刀片的内应力状态,从而影响刀具的强度和寿命,为了提高陶瓷刀具的抗冲击能力,避免陶瓷刀具的脆性这一弱点,陶瓷刀具在加工中应采用负前角,根据所加工材料的硬度、强度和合金成分,及工件的形状和加工条件的不同.应相应地改变其前角的大小,一般为一6。
—一lO。
2.后角‰的选择刀具的前角选定以后,一般也就决定了后角的大小。
因为陶瓷刀片一般是正方休和长方体,所=‰。
但在特殊情况下也可把刀片后角磨成与前角不同的角度,如车螺纹时一般后角0>3.刃倾角L的选择刃倾角i直接影响切屑流出的方向,影响刀尖·8·T7||长沙工程陶瓷公司(4】oo】3)丝曼尤岭水江陶瓷工具r(412500)矍匦迂的强度及其散热条件,也影响工作的平稳性。
刃倾角i为正,刀尖强度低锋利陶瓷刀具应采用负的刃倾角以增强刀尖的强度,一般为-4。
~一8。
主犏角及酣蝙角的选择主偏角主要根据机床工件的刚性及工件的加工要求来选用,一般为15。
3O。
、60。
75。
和90。
等机夹刀体5.切削用量的选择切削速度v 直接影响到生产率、加工质量和刀具寿命,根据陶瓷刀具适应高速切削的特点,应选择比硬质台金刀具高的切削速度(一般为硬质台金刀具的2~10倍,在断续切削和粗加工时切削速度v应稍低)进给量应稍低于硬质合金刀具,切削深度影响不大.如精车35CrMnSiA淬A钢时,v=100~160m/min,01~015mm/r三、陶瓷刀具的刃磨陶瓷刀具材料硬度高,故一般采用人造金刚石砂轮进行磨削及刃磨.金刚石砂轮选用树脂粘结剂、浓度为75%,中软砂轮研磨采用碳化硼粉,粒度lO0~180,与机械油混合成稠状.也可用240--320粒度金剐石油石研磨刃口,消除刃口的微锯齿状刀片研磨好以后,切削加工前应检查刀体刀槽表面是否平整,压板压紧力是否均匀可靠。
切削参数表铣刀
铣削用量的选择1铣削速度V指铣刀旋转时的圆周线速度,单位为m/min计算公式;V二兀DN/1000式中D——铣刀直径,mm;N ――主轴(铣刀)转速,r/min。
从上式可得到:主轴(铣刀)转速:N=1000V/兀D铣削速度V推荐值材工件料硬度/HB<220切削速度V/(m/min)高速刚铣刀21~40硬质合金铣刀60~150低冲碳钢225~290 15~36 54~115300~425 9~15 36~75<220 18~36 60~130 咼碳钢225~325 14~21 53~105325~375 8~12 36~48375~425 6~10 35~45<220 15~35 55~120 合金钢225~325 10~24 37~80325~425 5~9 30~60 工具钢200~250 12~23 45~83 灰铸铁110~140 24~36 110~1152进给量在铣削过程中,工件相对于铣刀的移动速度称为进给量•有三种表示方法:(1)每齿进给量a f铣刀每转过一个齿,工件沿进•给方向移动的距离单位为mm/z。
(2)每转进给量f铣刀每转过一转,工件沿进.给方向移动的位为距离,单位为mm/r.。
(3)每分钟进给量V铣刀每旋转1min,工件沿进.给方向移动的位为距离,单位为mm/ min。
.三种进给量的关系为:V =a f zn式中a ------ 每齿进给量,mm/z。
.z --- 铣刀(主轴)转速,r/min。
n --- 铣刀齿数.。
铣刀每齿进给量,a (mm/z.)推荐值3铣削层用量(1)铣削宽度a e铣刀在一次进给中所切掉工件表面的宽度,单位为mm。
.一般立铣刀和端铣刀的铣削宽度约为铣刀直径的50% ~60%左右。
(2)背吃刀量a p(切削深度)铣刀在一次进给中所切掉工件表面的厚度,即工件的已加工表面和待加工表面间的垂直距离,单位为mm。
一般立铣刀粗铣时的背吃刀量以不超过铣刀半径为原则,以防背吃刀量过大而造成刀具的损坏,精铣时约为0.05~0.30mm端铣刀粗铣时约为2~5mm,精铣时约为0.10~0.50mm.。
高速铣削的陶瓷端铣刀设计方案
目录1 引言 (1)2 采用高速陶瓷机夹式的意义 (3)2.1 机械夹固式硬质合金端铣刀特点 (3)2.2 机械夹固式硬质合金端铣刀实用价值 (3)2.2.1 节约成本 (3)2.2.2 丰富教案和提高技能 (4)3 陶瓷端铣刀的概述 (5)3.1陶瓷刀具的前景 (5)3.2 陶瓷刀具的性能 (5)3.3 为了改善切削加工性能所采用的手段 (5)3.3.1 采用合适的几何参数 (5)3.3.2选择合理的切削用量和切削速度 (5)3.3.3陶瓷刀片的结构与刃磨 (6)3.3.4刀体及刀片座形状设计 (6)3.3.5刀片夹紧方式 (6)3.4 刀柄的设计选择 (7)3.5 陶瓷刀具的种类 (7)4 端铣刀的结构 (8)4.1 刀体结构 (8)4.2 刀盘结构 (10)4.3 刀盘工作理 (11)4.4 机夹式铣刀的重点和难点 (12)5 铣刀的设计 (13)6 刀片的设计 (15)6.1 可转位刀片的设计要求 (15)6.2 刀片的参数 (15)6.2.1 可转位刀片的基本尺寸 (16)6.2.2 铣刀参数 (16)7 刀片安装槽的设计 (17)7.1 刀片座的设计计算 (18)7.2 计算刀齿槽和压块尺寸 (17)8刀柄的设计 (19)8.1 7/24刀柄的结构 (19)8.1.1 中空结构 (19)8.1.2锥面严格的过盈量 (19)8.1.3承受扭矩和弯矩的能力 (21)8.1.4刀柄联接形式的精度特点 (21)8.2 刀柄的尺寸 (22)8.2.1 第一种刀柄尺寸 (23)8.2.2 第二种刀柄尺寸 (23)8.3 连接方式 (23)9 结论 (25)参考文献 (26)致谢 (27)1 引言金属切削加工是先进制造技术的重要基础技术。
金属陶瓷刀具具有高耐热性、高硬度与耐磨性能和良好的高温力学性能,与金属的亲合力小,不易与金属产生粘结,并且化学温度性好等独特的优点,它是先进制造技术强有力的武器,成为2 1世纪的最重要的刀具材料之一[1]。
常用刀具加工参数
常用的数控铣刀按形状分为平底刀、圆鼻刀(球鼻刀)和球刀
1、平底刀
平底刀也叫端铣刀或平刀,周围有主切削刃,可以用于开粗及清角、精加工侧平面及水平面,常用的有ED20、ED19.5(3/4英寸)、ED16、ED15.875(5/8英寸)、ED12、ED10、ED8、ED6、ED4 、ED3、ED2、ED1.5、ED1、ED0.8及ED0.5等。
E是End Mill的的一个字母;D表示切削刃直径。
一般情况下,开粗时尽量选取较大直径的刀,装刀时尽可能短,以保证足够的刚度,避免弹刀。
在选取小刀时,要结合被加工区域,确定最短的刀锋长及直身部分长。
如果侧面带斜度叫斜度刀,可以精加工斜面。
2、圆鼻刀
圆鼻刀也叫平底R刀,可以开粗、平面光刀和曲面外形光刀,一般半径为R0.1-R8。
一般有整体式和镶刀粒式的刀把刀。
镶刀粒的圆鼻刀也叫“飞刀”,主要用于大面积的开粗及水平面的光刀。
常用的有ED30R5、ED25R5、ED16R0.8、ED12R0.8及ED12R0.4、等。
飞刀开粗尽量选大刀,加工较深区域时,装刀长度先装短加工较浅区域,再装长加工区域较深区域,以提高效率且不过切。
3、球刀
球刀也叫R刀,主要用于曲面中光刀及光刀。
常用的球刀有BD16R8、BD12R6、BD10R5、BD8R4、BD6R3、BD5R2.5(常用于加工流道)、BD4R2、BD3R1.5、BD2R1、BD1.5R0.75、BD1R0.5、B是Ball Mill的第一个字母。
一般情况下,要通过测量被加工图形的内圆半径来确定精加工所用的刀具,尽量选用大刀光刀,小刀补刀加工。
数控加工陶瓷刀具的材料与性能及特点
数控加工陶瓷刀具的材料与性能及特点陶瓷刀具的特点:陶瓷刀具材料有很高的硬度和耐磨性,良好的高温性能,与金属亲和作用小,不易与金属发生粘接,化学稳定性好。
其切削速度比硬质合金高2倍以上,其刀具耐用度高,可大大提高金属加工效率。
常用刀具材料可加工的工件1、氧化铝(Al2O3)基陶瓷刀具材料(1)纯氧化铝陶瓷纯氧化铝陶瓷中的Al2O3成份占99.9%以上,多呈白色,俗称白陶瓷。
这是早期使用的陶瓷,由于其强度低,抗热振性及断裂韧性较差,切削时易崩刃,只适用于300HBW以下的铸铁和钢的连续表面粗加工和半精加工,使用范围非常有限,现在基本上不使用了。
(2)氧化铝-金属系陶瓷它是在Al2O3基体中加入TiC或SiC等成份经热压烧结而成的陶瓷,是目前国内外使用最多的陶瓷刀具材料之一。
氧化铝-碳化物系复合陶瓷适于加工各种钢材(碳素结构钢、合金结构钢、高强度钢、高锰钢、轴承钢、不锈钢、淬硬钢等)和各种铸铁(包括冷硬铸铁、高铬铸铁等),也可加工铜合金、石墨、工程塑料和复合材料;加工钢优于Si3N4 基陶瓷刀具;但它不宜用来加工铝合金、钛合金和钽合金,否则容易产生化学磨损。
这类陶瓷刀具现在也很少使用。
(3)氧化铝-碳化物-纳米金属陶瓷刀具它是在传统的Al2O3 / TiC金属陶瓷中通过加入纳米材料TiN(氮化钛)和AlN(氮化铝),经改性而成的一种新型Al2O3基陶瓷刀具,可细化晶粒和优化材料力学性能。
使用表明,这是高技术含量及高附加值的新型刀具,可部分取代K20(YG8)、P10(YT15)等面广量大的硬质合金刀具,刀具寿命可提高2倍以上,生产成本则与K20(YG8)刀具相当或稍低。
目前,纳米陶瓷及纳米复合陶瓷刀具已成为高技术陶瓷材料研究开发的一个前沿领域。
典型的牌号有M4、M5、M6、M8-1、LT35、LT55.各种陶瓷刀粒(4)氧化铝--碳化物系陶瓷这是一种使用性能好的刀具材料,它是在AL2O3中添加百分之几到几十的碳化物(WC、TiC、NbC等),经过热压(温度为1500~1800℃,压力为1500~3000MPa)烧结而成。
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可加工陶瓷是一种新型的陶瓷材料,这种材料使用通常的金属加工工具和设备就能加工出精密公差的产品,那陶瓷铣刀目前主要应用于加工哪些材料呢?机械加工业界普遍认为主要是用于硬质合金铣刀不能加工的铸铁和普通钢高速切削加工以及难加工材料的加工,以提高效率的应用也较多。
陶瓷刀具已成功应用于加工各种铸铁(包括灰口铸铁、球墨铸铁、冷硬铸铁、高强铸铁和硬镍铸铁等)、钢件(包括轴承钢、超高强钢、高锰钢、淬硬钢、合金钢和耐热钢等)、热喷涂喷焊材料、镍基高温合金(包括纯镍、镍喷涂与镍焊材料和含镍高密度材料等)。
铣刀加工工艺参数表
下面简要的介绍一下它的加工工艺和方法。
一、车加工:
车加工操作的关键是使用低的切削速度,最好是100多转/分,较低的转速可以使工件冷却,从而防止陶瓷表面小裂纹的产生,进刀速度0.05-0.13mm/r。
水冷。
熟练后车毛刀用45度车刀一次进3mm都没问题。
在车制可加工陶瓷螺纹时,也应该使用低速度运转,切削量每走一刀,可在0.03-0.05mm范围内。
在进刀量和转速合适的情况下,高速钢和硬质合金钢刀头都是可以使用的,而硬质合金钢刀头更好一些。
刀具的几何参数:
主偏角f=80°付偏角f1=5°-6°
刀倾角l=-2°后角a=10°-12°
前角g=15°-25°
二、铣加工:
铣加工类似于车加工,使用硬质合金工具,50-60rpm慢的转速,进刀速率为0.03-0.4mm/r,切割深度为不大于3mm。
对铣平面,端面或球面时,出屑槽的多少没有关系,而对较小的铣件两个出屑槽的铣刀比四个出屑槽铣刀好。
三、钻加工:
钻各种不同尺寸孔,欲钻较大孔时,最好先钻1.5mm左右的小孔,并且孔的底端面先钻出一个同孔大小一致的锥面,以免钻透时周边崩落,这样钻孔效果可更好。
或两面对打。
或做一个钻模。
如欲钻较大孔时,最好用6个8个10个依次钻。
加工薄壁时先加工好内圆,放上工装支撑圆内部,再加工外圆。
使用高速钢、硬质合金钻头或硬质合金麻花钻头都可以。
平头钻(群钻)比尖头钻好,追求效率可以用钨钢钻头。
攻丝:
可加工陶瓷的攻丝与金属材料的攻丝有些不同,所打的孔和要攻丝的孔的间隙应当比金属的间隙要大些,攻丝时,孔中丝扣的两边是斜面,攻丝应当总是沿着一个方向旋转,不能反向旋转,攻完后,工件在水中漂洗后再反出丝锥,四个出屑槽比两个出屑槽的丝锥效果更好。
水冲着攻,或者干脆放水里攻。
四、锯:
可加工陶瓷可用各种类型的锯来加工,钢锯是一种常用的工具,硬质合金锯条也可以使用,而用金刚石锯,本材料比其他玻璃或陶瓷加工性容易十倍以上,用碳化硅锯片时,速度要降低。
五、磨:
非批量加工,装夹时候注意垫点牛皮纸或砂纸缓冲,避免夹过紧破裂。
可加工陶瓷用磨加工是最快最经济的方法,尤其是使用金刚石磨轮它能保持产品的精确形状,而且它的使用寿命是较长的,用碳化硅或氧化铝磨轮也可以。
如用200mm左右直径的磨轮时,速度可用300-2400mm/分,最好1800mm/分,磨轮转速3600rpm,在磨制过程中,要使用冷却水。
六、精加工:
为了消除机加工表面的刻痕,经洗冲后可用氧化铝或氧化铈抛光粉,在6mm厚的薄粘布上精加工,约15分钟,表面光洁度达0.5m。
园棒精加工可用0.05-0.10mm薄黄铜片包裹,加工件表面涂上400目的碳化硅粘膏。
七、冷却剂:
为了得到精密公差的加工产品,需加入适量的冷却剂来冷却材料,如皂化液,水。
(举例)
(1)工件直径:Ф20mm(车外园)
刀具材料:YT15
切削用量:V=25.4米/分S=0.085毫米/转t=3.5毫米
加工200-250mm需刃磨一次。
(2)工件直径:Ф5(车外园,打孔Ф2.2,深度25mm )
车刀刀具材料:YT15,钻头材料W18Cr4V
切削用量: V=7.65米/分S=0.085毫米/转t=2毫米
加工50毫米需刃磨一次。
打Ф2.2孔,手进刀。
铣削:n=102转/分S=14mm/分
t粗=1-3毫米t精=0.01-0.50mm
钻孔:n=200-490转/分
采用刀具:普通立铣刀,盘铣刀(单刀),普通钻头。
对型面复杂,加工较困难的工件,最好采取专用胎具。
采用高速钢刀具时车、铣、钻可不用水冷却。
采用硬质合金刀具时车、铣、钻一般用水或乳化液冷却。
铣刀种类及直径代木铝钢铜转速S 进给F 转速S 进给F 转速S 进给F 转速S 进给F 立铣刀 0.5 3500 1000 3500 1000 3500 1000 3500 1000 立铣刀 1 3500 1000 3500 500 3500 500 3500 500 立铣刀 2 3500 1600 3500 1500 3500 1000 3200 800 立铣刀 4 3300 2000 3500 2000 3500 1500 3200 1600 立铣刀 6 3200 2000 3500 2800 3500 1800 3000 2000 立铣刀 8 3000 2000 3000 2800 2800 1800 2800 2200 立铣刀 10 2800 2000 2700 2800 2500 1800 2500 2000 立铣刀 12 2000 2800 2000 3000 1800 2500 2200 2000 立铣刀 16 1000 2000 1600 2000 1300 2000 1800 1800 立铣刀 20 900 1200 800 1800 750 1000 700 1000 立铣刀 25 850 1000 750 1100 700 900 700 950
球头立铣刀 0.5 3500 6000 3500 6000 3500 1000 3500 1000 球头立铣刀 1 3500 6000 3500 3500 3500 300 3500 3500 球头立铣刀 2 3500 6000 3500 1000 3500 600 3500 1000 球头立铣刀 3 3500 6000 3500 1000 3500 800 3500 1500 球头立铣刀 4 3500 6000 3500 1000 3500 800 3200 1000 球头立铣刀 6 3500 6000 3500 800 3500 800 3000 1000 球头立铣刀 8 3500 6000 3500 1200 3500 1000 2800 1500
球头立铣刀 10 3200 6000(精) 3500 1500(精) 3500 1200(精) 2500 1000(精)球头立铣刀 12 2000 2500 3500 1500 3200 1200(精) 2000 1000(精)
球头立铣刀 16 1800 2000(粗) 3500 1800(精) 3200 1800(精) 1800 1000(精)球头立铣
刀 20 900 1800 1600 1800 800 1000 800 900 球头立铣刀 25 850 1000 1000 1800 750 1000 750 900 尖刀 0.1 1500 3000 1500 3000 1500 3000 1500 3000
陶瓷刀使用精密陶瓷高压研制而成,故称陶瓷刀。
陶瓷刀号称“贵族刀”,作为现代高科技的产物,具有传统金白色陶瓷刀属刀具所无法比拟的优点;采用高科技纳米氧化锆为原料,因此陶瓷刀又叫“锆宝石刀”,它的高雅和名贵可见一斑。
市面上的陶瓷刀大多是用一种纳米材料“氧化锆”加工而成。
用氧化锆粉末在 2000度高温下用 300吨的重压配上模具压制成刀坯,然后用金刚石打磨之后配上刀柄就做成了成品陶瓷刀。
随着新技术革命的发展,要求不断提高切削加工生产率和降低生产成本.,特别是数控机床的发展,要求开发比硬质合金刀具切速更高、更耐磨的新型刀具。
日前各种高强度、高硬度、耐腐蚀、耐磨和耐高温的难以切削的新材料日益增多。
据文献估计,这类材料己占国际上加工总数的50%以上.,硬质合金刀具对其中不少新材料的加工难以胜任。
另一方面,现在国际上硬质合金产量己达20 000- 25 000 t。
每年消耗大量的金属,如W、Co、Ta和Nb等。
这些金属的矿产资源正日益减少,价格上涨,按日前消耗速度,用不了几十年.有些资源将耗尽。
陶瓷刀具就是在这样的背景下发展起来的。