高速切削刀具在数控加工应用论文
关于数控论文数控刀具论文5篇
关于数控论文数控刀具论文5篇第一篇:关于数控论文数控刀具论文关于数控论文数控刀具论文刀具补偿在数控加工中的应用摘要:在上世纪早期的数控加工中,编程人员根据刀具的理论路线和实际路线的相对关系来进行编程,容易产生错误。
刀具补偿的概念出现以后,在数控加工中发挥了巨大的作用,有效提高了编程的工作效率。
数控加工中常用的两种补偿是刀具半径补偿和刀具长度补偿,这两种补偿为我们解决了加工中因刀具形状而产生的问题。
关键词:数控加工;半径补偿;长度补偿一、刀具半径补偿刀具半径补偿的概念。
因为有了刀具半径补偿,我们在编程时可以不要考虑太多刀具的直径大小。
以铣刀铣削外轮廓为例,在没有使用半径补偿时,编程人员必须依次算出刀具中心各点的坐标,然后才能进行编程。
当刀具直径发生变化时,各点的坐标必然也会发生变化,程序中的坐标点需重新进行计算,这样使得每一次刀具变化都要重新计算重新编程,大大增加了编程工作量。
同样的情况如果使用了刀具半径补偿,编程人员不必计算刀具的实际中心轨迹,只需根据工件的轮廓计算出图纸上各点的坐标值然后编出程序,再把刀具半径作为补偿量放在半径补偿寄存器里。
数控装置能自动计算出刀具中心轨迹,不管刀具半径如何变化,我们只需更改刀具半径补偿值,就可以控制工件外形尺寸的大小,对上述程序基本不用作修改。
刀具半径补偿的指令。
刀具半径补偿是通过指令G41、G42来执行的,基本格式为G41/G42 G00/G01 X_ Y_ H_;其中H为补偿量代码。
补偿有两个方向:当沿着刀具切削方向看,刀具在工件轮廓的左侧是刀具半径左补偿用G41,反之则是刀具半径右补偿用G42。
取消补偿用G40;刀具半径补偿的应用。
在应用、G42进行半径补偿时,应特别注意使补偿有效的刀具移动方向与坐标。
刀具半径补偿的起刀位置很重要,如果使用不当刀具所加工的路径容易出错,将会影响加工的零件形状。
正确的走刀应该是在刀具没有切削工件之前让半径补偿有效,然后再进行正常的切削。
高速切削刀具在数控加工中的应用
高速切削刀具在数控加工中的应用摘要:高速切削刀具在数控加工的过程中存在一定的技术优势,但是受技术和操作行为的影响仍然有着许多加工问题,必须要进行全面的可靠性分析,保证数控的模块化控制分析,实现数控加工技术的全面推广。
本文从制造业的发展现状出发,分析了高速切削刀具的优势所在,总结了高速切削刀具在数控加工中容易出现的问题,并提出了高速切削刀具在数控加工中的应用措施,为我国数控机械制造业提供了刀具应用的实效建议。
关键词:高速切削刀具数控应用21世纪机械制造业的竞争,其实质是数控技术的竞争,这种竞争是全方位的,我国的数控加工技术起步虽晚,但是其发展前景广阔。
数控加工不但可以满足模具高精度制造的要求和形状的复杂变化;还能进行高速切削,提高生产效率、提高产品的竞争力。
本文从制造业的发展现状出发,分析了高速切削刀具的优势所在,总结了高速切削刀具在数控加工中容易出现的问题,并提出了高速切削刀具在数控加工中的应用措施,为我国数控机械制造业提供了刀具应用的实效建议。
1 高速切削刀具的优势机械加工发展总趋势高效率、高精度、高柔性强化环境意识。
机械加工领域,切(磨)削加工应用最广泛加工方法。
高速切削切削加工发展方向,已成为切削加工主流。
随着技术的发展,对工程材料提出了愈来愈高的要求,各种高强度、高硬度、耐腐蚀和耐高温的工程材料愈来愈多地被采用。
高速切削除了要求刀具材料具备普通刀具材料的一些基本性能之外,还突出要求刀具材料具备高的耐热性、抗热冲击性、良好的高温力学性能及高的可靠性。
而更为理想的刀具优势则要考虑到不同刀具的不同加工优势1。
例如:硬质合金刀具具有良好的抗拉强度和断裂韧性,但由于较低的硬度和较差的高温稳定性,使其在高速硬切削中的应用受到一定限制。
而如果进行了细晶粒和超细晶粒产品优化后,就可以使得其打磨加工的情况更为理想,获得更好地产品加工应用能力。
2 高速切削刀具在数控加工中容易出现的问题高速的切削刀具在生产上有着极强的优势化表现,但是受数控技术和操作情况的影响,高速切削刀具仍然有着加工操作方面的问题。
讨论高效切削刀具在数控加工中的使用
科技风2018年2月4机械化工_________________________D O I:10.19392/j.c n k i.1671-7341.201805146讨论高效切削刀具在数控加工中的使用周曾华柳州福臻车体实业有限公司广西柳州545003摘要:由于高速切削刀具在实际应用中具有一定的优越性,因此在数控加工中得到了广泛的应用。
但是,由于现有技术的 影响和具体的操作行为,在使用过程中会出现各种各样的问题。
为了提高数控加工的技术和效率,必须改进这些问题。
本文详细 论述了 N C加工中高速切削刀具存在的问题及具体对策。
关键词:切削刀具;数控加工数控加工技术在中国起步较晚,但未来的发展前景还是比 较足的。
数控技术可以促使刀具的制作,同时加快切削速度,能有效提高特定产品的生产效率和竞争力。
然而,高速切削刀 具在X O加工中的应用还存在一些问题。
为了保证其正常使用,有必要对这些问题进行改进。
1加工刀具分类(1)根据工具结构,可分为:整体工具;焊接类型:通过采用 焊接的方法将刀头和刀杆连接在一^起;机夹式:一^般分成两种,第一种是不可转位,第二种是可转位,加工工具常用的常用的 机夹式;当然也有特殊型的,常见的为减震性刀具和复合刀具 等。
(2)由使用的材料,将刀具可分为硬质合金刀具、高速钢刀 具、金刚石工具等材料,如陶瓷刀具、立方氮化硼刀具等。
(3)由切割的过程,将切割工具分为:钻孔工具,包括铰刀、钻头、丝 锥、铣刀、煎锅、刀具、刀具,包括内孔、圆柱、切割J累纹、切割工 具等。
2加工刀具材料2.1超硬材料超硬材料与金刚石相比,这种材料更加的坚硬。
我们使用 的主要的超硬材料是金刚石和立方体的氮化硼(,n)。
这个物质的存在还没有被发现。
这是一种超硬材料,它开发出了硼氧 化物和硼等超硬材料。
金刚石工具被广泛使用在高强度、硬 度、硬加工和有色金属切削。
表面改良型涂层材料,可以夹着 各种种类的旋转次数,可以满足生产、生活、高速加工、高硬度、高强度的材料。
高速切削加工技术论文(2)
高速切削加工技术论文(2)高速切削加工技术论文篇二浅谈高速切削加工技术的发展摘要:高速切削技术是近十几年来迅速崛起的一项先进制造技术,已成为现代制造业的重要组成部分。
从高速切削的特点和机理入手,分析这项高新技术发展状况和目前的应用。
关键词:高速切削;机床;刀具高速切削是指在比常规切削速度高出很多的速度下进行的切削加工因此,有时也称为超高速切削Utra一ligh Speed Machining)。
高速切削是一个相对的概念,当使用不同的加工方法和工件材料与加工刀具时,Hsc的切削速度会有很大的不同。
高速切削强调的是高的速度,即要有高的主轴转速,高速切削中的高速不是一个技术指标,而应是一个经济指标。
高速切削时由于切削速度的大幅度提高,决定了高速切削具有以下特点:一是生产效率提高;二是切削力降低;三是工件的热变形减小;四是工件振动减小;五是可加工各种难加工材料;六是生产成本降低。
一、高速切削的机理在高速切削过程中,由于切削速度足够快,使应变硬化来不及发生,变形只发生小范围内会使切削力小于传统速度的切削力。
高速切屑变形机理在很大程度上与热量有关,随着切削速度的增加,切屑流受到的阻力减小,从而使切屑变薄、切削力减小。
高速切削机理主要包括高速切削中切削力、切削热变化规律.刀具磨损的规律.切屑的成型机理以及这些规律和机理对加工的影响。
目前对铝合金的高速切削机理的研究与应用比较成功,但对黑金属和难加工材料的高速切削机理的研究与应用尚处于不断探索之中,应用也是在不成熟的理论指导下进行。
另外,高速切削机理的研究与应用已进入钻铰、攻丝等的切削方式中,但还处于探索阶段。
随着科学技术的发展,对高速切削的切削力、切削热、切屑成型、刀具磨损、刀具寿命、加工的精度和表面质量等的变化规律将做更加深入的分析与研究。
二、高速切削的发展高速切削缘起自航空铝合金零件的加工。
在该领域,高速加工主要用于铣削高强度铝合金整体构件、薄壁类零件,切除其90%,的材料。
高速切削加工技术论文
高速切削加工技术摘要:介绍高速切削加工的定义,高速切削加工中机床的选择,高速切削加工刀具材料的介绍及高速切削加工工艺的有关知识。
关键词:高速切削加工;高速切削刀具;高速切削工艺;高速切削技术是近十年来迅速崛起的一项先进制造技术。
由于高速切削技术具有切削效率高、加工质量高、能直接加工淬硬钢件和良好的经济性,使航空、模具、汽车、轻工和信息等行业的生产效率与制造质量显著提高,并引起加工工艺及装备相应的更新换代。
因此如同数控技术一样,高速切削和高速加工已成为21世纪机械制造业一场影响深远的技术革命。
目前,适应HSC要求的高速加工中心和其他高速数控机床在发达国家已呈普及趋势,我国近来也在加快发一、高速切削技术高速切削加工的特点是高效、高精度和低成本。
在当今社会已经成为机械制造领域的新秀和主要加工手段。
高速切削技术特征主要表现在如下方面:与传统加工相比,高速切削提高了切削速度,工件与前刀面的摩擦增大,切屑和刀具接触面温度急剧升高,很容易达到工件材料的熔点,使得工件变软甚至液化,大大减小了对切削刀具的阻力,使得切削变得中国金属加工在线版权所有轻快。
由于加工产生热量的70% ~80%都集中在切屑上,而高速切屑的去除速度很快,热量很难传导到工件上,从而提高了加工精度和质量、提高了生产效率。
因此,高速切削加工是一种在不增加设备数量的同时,大幅度提高加工效率的一种高科技。
论文发表,高速切削技术。
论文发表,高速切削技术。
二、高速切削刀具高速切削技术的关键是高速切削刀具,高速切削刀具是实现高速加工技术的关键。
高速切削的切削速度很快,加工线速度主要受刀具限制,在目前机床所能达到的高速范围内,速度越高,刀具的磨损越快。
因此,高速切削对刀具材料提出了更高的要求,除了具备普通刀具材料的一些基本性能之外,还应突出表现在高速切削刀具具备更高的耐热性、抗热冲击性、良好的高温力学性能及更高的可靠性。
高速切削技术的发展在很大程度上得益于超硬刀具材料的出现及发展。
数控高速切削加工技术发展应用论文
论数控高速切削加工技术的发展与应用研究摘要随着经济的迅速发展以及科学技术水平的不断提高,我国的加工技术取得了较大程度上的进步,并逐渐成熟,为我国国民经济的发展以及工业水平的提高做出重要贡献。
在众多加工技术当中,数控高速切削加工技术具有一定的典型性,同时又具有较高的优越性,它能够在很大程度上对加工效率以及加工质量进行提升,目前状况下,数控高速切削加工技术已经得到了较为广泛的应用。
本文主要针对数控高速切削加工技术的发展与应用进行研究与分析。
关键词高速切削加工技术关键技术应用研究前言近几年来,我国经济发展迅速,各种新科学、新技术、新工艺层出不穷,应用于生产生活的方方面面,极大的促进了我国国民经济的发展以及人民生活水平的提高。
数控高速切削加工技术便是其中一种,它是目前状况下能够有效提高加工效率以及加工质量的先进制造技术之一,国内外有诸多的学者着力于这一技术的研究,并取得了不小的突破。
而就我国而言,我国是一个制造大国,但我国所接受的产业转移,目前仍然以中后段较多,这对我国制造业的发展起到一定的阻碍作用。
因此,我们应该充分结合国情,在世界产业的转移中,要占据主动地位,接受前端产业,掌握有效的、先进的核心技术,只有这样,才能促进我国制造业的可持续发展。
而数控高速切削加工技术无疑属于前端产业之一。
一、数控高速切削加工的含义高速切削理论的最先提出者为德国著名物理学家carl.j.salomon,他在做了大量试验的基础之上,最终提出了如下结论:保证切削速度处于正常的范围,如果将切削速度进行一定程度的提高,则切削温度也会随之上升,而在这种情况之下,切削工具更易受到高温而发生磨损;但是,这不是绝对的,如果切削速度逐渐提高,并达到一定的值之后,即使切削速度发生很大幅度的提高,切削温度仍然保持原先的状态甚至会出现一定程度的下降。
这一发现的意义是巨大的,只要将切削速度提高到一定的值,不仅减少了切削工具的损耗,而且也能够对加工效益进行有效的提高。
数控高速切削加工技术在机械制造中的应用
数控高速切削加工技术在机械制造中的应用摘要:数控高速切削加工技术的应用能够很大程度上提高工作效率,满足当前市场的需求。
文章阐述了数控高速切削加工技术在机械制造中应用的重要性及其策略。
当前使用高速切削加工技术不仅能够减少成本的投入,而且可以保证产品的质量,被广泛应用到各个领域。
关键词:机械制造;数控高速切削技术;工作效率引言随着社会经济的快速发展,对机械制造提出了更高要求,组合机床方式已无法满足市场需求,新型数控机床技术逐渐发展起来。
数控高速切削加工技术在应用过程中,能源消耗相对较低,能减轻切削震动、工件切削热等问题,大大提升了切削质量和切削效率,因而,被广泛应用于机械制造中。
1数控高速切削加工技术应用特点分析在我国机械制造行业中,通过合理应用切削加工技术,可以提升加工质量与效率。
(1)在数控高速切削加工期间,操作人员要严格按照规定流程与标准,应用不同的数控技术,对整个加工系统进行全面控制,实现数控机床自动化运行。
一般而言,在机械加工中合理应用数控高速切削加工技术,切削效率能够提升3倍。
(2)数控高速切削加工技术可以被应用于加工特殊材料。
如,钛合金材料在加工过程中,加工难度较大,会出现硬化问题,导致刀具磨损。
面对这一问题,运用数控高速切削加工技术,可以高质量地完成切削,同时,工作安全性也得到提升。
2数控高速切削加工技术在机械制造中应用的重要性2.1提高加工精度机械制造精度在加工制造中尤为重要,高速切削加工中,切削深度、切削宽度和切削力都很小,大大降低了刀具、工件的变形,保证了尺寸的精确性,而且切削层破坏和残余应力都较小,可以保证工件的高精度。
通过数控高速切削加工技术应用,不仅有效提升了加工效率,并且整体加工出来的产品精度更好,在生产加工过程中,通过技术控制,能够保证成功率,避免出现不必要的浪费,节省了材料与成本。
机械制造加工中使刀具的定位更加精确,为后期的加工环节提供了可靠保障。
2.2有助于加快刀工速度近几年我国切削加工技术水平不断提升,数控高速切削的出现和使用帮助工作人员提高了工作效率。
刀具设计论文高速切削论文:提高切削效率的途径
刀具设计论文高速切削论文:提高切削效率的途径摘要:文章介绍了提高切削效率的几种主要途径,主要有合理选择切削用量,选择性能好的刀具材料,合理选择加工路线与加工方式等,为提高加工效率,降低制造成本提供了技术保障。
关键词:刀具设计;高速切削;切削效率;切削用量数控加工作为现代制造业先进生产力的代表,在机械、航空航天和模具等行业发挥着极为重要的作用。
而新一代高速数控机床特别是高速加工中心的开发应用与超高速切削紧密相关。
因此,如何提高加工效率,降低废品率成了众多企业共同探讨的问题。
一、提高切削效率的途径(一)合理选择切削用量研究证明,当切削速度提高10倍,进给速度提高20倍,远远超越传统的切削“禁区”后,切削机理发生了根本的变化。
其结果是:单位功率的金属切除率提高了30%~40%,切削力降低了30%,刀具的切削寿命提高了70%,大幅度降低了留在工件上的切削热,切削振动几乎消失;切削加工发生了本质性的飞跃。
根据目前机床的情况来看,要充分发挥先进刀具的高速加工能力,需采用高速加工,增大单位时间材料被切除的体积。
(二)选择性能好的刀具材料在数控机床切削加工中,金属切削刀具的作用不亚于瓦特发明的蒸气机。
制造刀具的材料必须具有很高的高温硬度和耐磨性,必要的抗弯强度、冲击韧性和化学惰性,良好的工艺性(切削加工、锻造和热处理等),并不易变形。
目前国内外性能好的刀具材料主要有:金属陶瓷、硬质合金涂层刀具、陶瓷刀具、聚晶金刚石(pcd)和立方氮化硼(cbn)刀具等。
它们各具特点,适应的工件材料和切削速度范围各不相同。
cbn适用于切削高硬度淬硬钢和硬铸铁等,如加工高硬钢件(50~67hrc)和冷硬铸铁时主要选用陶瓷刀具和cbn刀具,其中加工硬度60~65hrc以下的工件可用陶瓷刀具,而65hrc以上的工件则用cbn刀具进行切削;pcd适用于切削不含铁的金属,及合金、塑料和玻璃钢等,加工铝合金件时,主要采用pcd和金刚石膜涂层刀具;碳素工具钢和合金工具钢现在只用作锉刀、板牙和丝锥等工具;硬质合金涂层刀具(如涂层tin、tic、ticn、tiain等)虽然硬度较高,适于加工的工件范围广,但其抗氧化温度一般不高,所以切削速度的提高也受到限制,一般可在400~500m/min范围内加工钢铁件,而al2o3涂层的高温硬度高,在高速范围内加工时,其耐磨性较tic、tin涂层都好。
高速切削在数控加工中的应用
图 2 一般刀具材料对比
高的可靠性高速切削一般在数控机床或加工中心上进行,要求刀
具材料必须十分可靠,否则,将会增加换刀时间,降低生产率,使高速
切削失去了意义:另外刀具可靠性差还将产生废品,损坏机床与设备,
甚至造成人员伤亡。 因此,刀具的可靠性问题是高速切削成功应用的
关键技术之一。
高的耐热性、抗热冲击性能和高温力学性能高速切削时切削温度
4 高速切削对刀具材料的要求
刀具切削性能的好坏,取决于构成刀具的材料、几何参数及其结 构,其中刀具材料对刀具耐用度、加工效率和加工质量等的影响最大。 由于高速切削所采用的速度比常规切削速度高几倍甚至十几倍,切削 温度很高。因此,高速切削对刀具材料提出了更高的要求。高速切削刀 具的失效主要是由于刀具材料的热性能(包括熔点、耐热性、抗氧化 性、高温力学性能、抗热冲击性能等)不足所引起的。 高速干切削和硬 切削加工黑色金属的最高速度主要受限于刀具材料的耐热性。 因此, 高速切削除了要求刀具材料具备普通刀具材料的一些基本性能之外, 还突出要求刀具材料具备高的耐热性、抗热冲击性、良好的高温力学 性能及高的可靠性。
相关工作,我们的教学改革也在不断更新,以满足企业的要求。 科
● 【参考文献】
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1 概述
高速切削是一个相对概念,并且随着时代的进步而不断变化。 一 般认为高速切削或超高速切削的速度为普通切削加工的 5-10 倍。 可 以从不同的角度对切削速度进行划分,如从加工工艺的角度看,高速 切削加工范围为: 车削 700-7000m/min; 铣削 300-6000m/min; 钻削 200-1100m/min;磨削 150-360m/min。 也可以根 据 被 加 工 材 料 来 确 定 高 速 切 削 的 范 围 ,如 加 工 钢 材 达 到 380m/min 以 上 、铸 铁 700m/min 以 上 、铜 材 1000m/min 以 上 、铝 材 1100m/min 以 上 。 也 可 以 根 据 主 轴 转 速、功率、锥孔大小、和平衡标准来划分,如按主 轴 的 Dn 值 划 分 ,高 速 主 轴 的 Dn 值 一 般 为 500000-2000000;研 究 表 明 :随 着 切 削 速 度 的 提 高,切削力会降低 15-30%以上,切削热 量 大 多 被 切 屑 带 走 ,加 工 表 面 质量可提高 1-2 级,生产效率的提高,可降低制造成本 20%-40%。 所 以高速切削意义不仅仅是得到较高的表面切削质量。
数控机床中高速切削加工技术的应用分析
文 献标识 码 : h
文章编 号 : 1 6 7 1 - 7 5 9 7( 2 0 1 3 )2 0 - 0 0 1 6 - 0 1
位, 对 高速 主轴 的 负载 容 量 和寿 命产 生 直接 影 响 。 因此 , 增 强 机床 主 轴 结构 性能 可 有效 优 化机 床 整体 性 能 , 提 高生 产率 。 所 以在 高速切 削系 统 中 , 须配 备 能移动迅 速 、 定位精 确 的进给 系统 。 面对 高性 能进给 系统 , 机床 导轨 及工作 台结 构面 临更 大 的挑 战 。 2 . 4 数控 高速切 削工 艺
产 生 的热及 切 削产 生 的力 度 的变 化 , 导 致 刀具 受到 磨 损 , 进 而
影 响工 具加 工表 面 。对 高速 切 削 运行 原 理进 行深 入 研 究 , 有 助 于 切削用量 选 择趋于 科学 合理性 , 是 工件 加工 的理论 基础 。
4 高速切 削加 工技术对 数控 机床 提 出的新要 求
过 程 中的稳 定性 , 无法 满足 高 速切 削中零 件 N c程序 的要求 。 因
此 , 在 高 速切 削过 程 中 需 人工 编程 来优 化 或补 充 自动编 程 , 使
得 高 速切 削价值 下 降 。只有 开 发新 的数 据 编程 , 让 主轴 功 率 与
切 削数 据相 吻合 , 扩展 高速 切 削的利用 空 间。
1 数 控高 速切削 加工 的应 用意义
数控 高 速 切 削加 工 , 可 明显 提 高切 削加工 的 生产 效 率 , 提
术, 在 技 术使 用 中 , 相应 加 工 参数 及参 考 实例 相 对 匮乏 。高 速 切 削 工艺 参数 优化 是 目前 高 速 切 削工艺 应 用 的最 大制 约 因素 之
高速切削刀具在数控加工中的应用
金属 、陶瓷 、玻 璃 、石墨 等非金 属材 料最 高速 切削措施 的运用 中 ,要 把硬质 采用 了 超 细 晶粒 的梯 度硬 质合金 基体 ,配以氮碳 2 . 2 立 方氮化 硼刀 具材 料 化 钛 中温化 学 涂层 和 细 晶柱状 化 学 涂层 , 和 金 刚 石 相 比,C B N是 人 工 合 成 表 面 则采 用 消 除表 面应 力 的后 处 理工 艺 , 材 料 。它 的 生 产 加 工 技 术 和 金 刚 石 差 不 能 够提 升硬质 合金 的使用 能力 ,使其 硬度 多 ,其 硬度 仅次 于金 刚石 而远高 于其他 材 以及耐 磨性 能更 高 ,能够 普遍 的在 硬切 削 料 。一 样拥 有高硬 度 、高稳 固性 、高化 学 中运用 。实 际上最佳 的刀 具原 料不光 能够 稳 定性 等 特 点 。现 在 普 遍 适 用 于 钢 质 材 耐 磨 、 硬度 高 , 还要 拥有 稳定 的化学 性能 , 料 的切 割。 这 种 材 质 要 达 到 氧 化 程 度要 良好 的传 热功 能 以及 机械 功能 ,这样 才符 1 3 6 0 ℃ ,能 够和钢 铁材 质 的原料相 容 ,并 合 高速 切削措 施对 刀具 的需求 。切 削过程 且C B N材 质 的 刀具 是 固结 体 的 结构 ,拥 中 ,对稳 定性 要求较 高 的 ,就 可 以使 用 陶 有 高耐 磨 的性能 。生产 这种 刀具要 在持 续 瓷 刀具 , 更能 够达 到切削设 施 的工作 要求 。 高 温进行 加热 的方 式下 掺人催 化剂 转变来 降低 切 削的 困难 ,直 接受 影 响的就是 其效 的 ,它 的稳定 性 比金刚 石好 。在生 产制 造 率 以及失 误率 。不过 由于 陶瓷 刀具拥 有强 硬 度原料 的 时候适 合选择 这种 刀具 。此 刀 抗 断性 ,因此 在续切 工作 中得 到 了普遍 的 具 不光抗 高 温抗热 抗磨 ,并且 和铁 相 比 , 运用。 其 惰性很 大 。随着 技术进 步 ,能够 代替 达 结语 不 到高 速切 削刀具 标准 的黑色 金属 ,或 者 高 速 切 削 加 工 工艺 的 出现 改 变 了 以 能 够在 高难度 加工 的材 料 中普 遍使 用 。它 往 传 式 的 切 削 模 式 ,在 很 大 程 度 上 提 高 适 合制作 铁 、高合 金钢 、高温 合金 或者表 了工 作 效 率 ,因 为 切 割 的 速 度 比 较快 , 传 导 性 能 比较 优 越 ,大 大 缩 短 了工 作 时 面 具有 喷料 的工件 等 。在发达 国家 汽车 生 产 加工行 业 中就普 遍使用 立方 氮化 硼刀具 间 。 同 时 它可 以根 据 不 同 的施 工 工 艺 采 切 割铸铁 。立 方氮 化硼 刀具 已经成 为发达 取 不 同切 削 方 式 。 同 时 由于 加 工 产 生 热 国家汽 车生产 行业 中各个 生产 流水线 中普 量 的 7 0 %~ 8 0 % 都集 中在切 屑上 ,而切 屑 遍使 用 的刀具 。 的去 除 速 度 很 快 ,传 导 到 工 件 上 的热 量 2 - 3 陶瓷刀 具 大 大 减 少 ,提 高 了加 工 精 度 。高 速 切 削 陶瓷 刀 具 韧 度 不 够 、 比钢 刀 翠 ,限 加 工 是 一 种 不 增加 设 备 数 量 而 大 幅 度 提 制 了其普 遍使 用 , 因为纳米 氧化 锆 的出现 , 高 加 工 效 率 所 必 不 可少 的技 术 ,优 点 主 和 陶瓷 刀具结 合 ,为陶瓷 刀具 的普及 增加 要 在 于 :提高 生产 效 率 ;提 高 加 工 精 度 了动力 。陶瓷 刀具有 高潜 力 的高速 切削使 和 表 面 质 量 ; 降低 切 削 阻力 。 高 速 切 削 用 的工具 , 在加 工制 造业 中有着 美好远 景 , 措 施 的 研 发 以及 运 用 转 变 了人 们 在 以 往 已经 受到 各 国关 注 。 切 削 工 作 中 的 思 想 以及 形 式 ,在 很 大 程 2 . 4 涂 层刀 具 度 上 提 升 了 制 作 速 度 以及 制 作 品质 。 而 以往 的 涂 层 刀 具 通 过 了从 简单 到繁 且 高 速 切 削 措 施 运 用 到模 具 制 作 中 ,转 琐 的加工 技术 过程 。随着 技术进 步 ,涂层 变 了 以 往 模具 制作 的生 产 程 序 。 高 速 切 刀具 得 到普遍 应用 。在发 展起来 的硬 质涂 削措 施 中使用 的 刀具 是这 项 措施 的重点 , 层 刀具 材 料 中 ,T i n措施 作 为一 种 新技 术 伴 随 着措 施 的 持续 改 善 ,会 推 动模 具 的 得 到了普 遍使 用 。金 属 陶瓷 的硬度 比陶瓷 加工 迈 向一个全 新 的发展模 式 。 原料 的刀 具差 , 但 是 比硬质 合金 的硬度 强 , 参考文 献 水平方 向的断 裂强度 比硬 质合金 小 ,但是 [ 1 】 李 良才 . 插 齿 刀 前 角对 刀 具 耐 用 度 及 比陶瓷原料的刀具好 ,其化学性能稳固, 齿形误 差 的影响 D 1 . 工具技 术 ,2 0 0 2 . 具有 强耐 氧化性 , 拥有 比较 低 的粘 结性 能 , f 2 1 张林 . 刀具在数控 加 工 中的应 用 『 Z 1 . 以及 比较 高的刀 刃强 度 。 3 高 速切削 刀具 的具体 应用 情况 硬 质 合 金 刀 具 具 有 硬 度 高 、耐磨 、
探析高速切削加工技术在数控机床中的应用
探析高速切削加工技术在数控机床中的应用作者:任群生来源:《数字化用户》2013年第10期【摘要】随着经济的快速发展,科学技术水平的不断提高,先进的工程技术、机械加工技术都得到了广泛的应用。
高速切削加工技术是机械加工技术的重要组成部分,将其引入到数控机床中不仅能够提高数控机床的工作水平和工作效率,而且能够极大限度的节约资源,保护环境。
因此,本文首先阐述高速切削的含义、发展现状以及适用于高速切削的材料种类,然后分析高速切削机床的技术要求,明确高速切削加工中相关部件的选择,最后,对高速切削加工技术在数控机床中的应用性进行展望,从而提高高速切削加工技术的实用性。
【关键词】高速切削数控机床刀柄刀具材料技术要求在机械加工技术中,高速切削是最常用的加工方法之一。
这是因为高速切削具有高效率、高环保性能、高精度的特点,因此,在机械加工中高速切削不仅能够做到省时环保,而且还能够极大地提高产品质量,降低资源损耗。
数控机床作为机械制造的重要工具和加工平台,加强高速切削技术的引入和应用对于提高机械加工效率具有重要的推动作用。
一、高速切削技术的含义、发展现状及适用对象(一)高速切削技术的含义所谓切削是指利用刀具或砂轮等工具对工件上的冗余材料、冗余设计部分进行切除和削减的过程。
高速切削是在传统刀具切削的基础上发展起来的一种新型切削技术,因此高速切削具有传统切削技术的特点和功能,但是高速切削技术在提高生产率、降低生产成本、提高加工精细程度等方面要优于传统的切削技术。
高速切削技术是一项复杂的系统工程,因为高速切削技术涉及的领域大而广,如机床结构的设计技术、数控机床的控制系统以及刀具结构的设计和制造技术等。
因此,要想充分发挥高速切削技术的优势,需要对各领域内的技术指标进行充分的考虑和定位,实现高速切削技术与各个子系统中相关控制指标的结合,从而确保高速切削技术的可靠性。
(二)高速切削技术的发展现状高速切削技术的应用离不开高速运转的机床支撑平台,因此,开发和研制数控机床能够拉动切削技术的发展。
刀具使用与数控加工论文
刀具使用与数控加工论文随着科技的发展和工业制造的进步,数控加工技术的应用越来越广泛。
数控加工设备受到广泛的关注和应用,而刀具则是数控加工中最关键的元素之一。
刀具的使用直接影响加工质量和加工效率。
因此,应该更加注重刀具的使用和管理,并不断改进和优化刀具的设计和制作。
本文基于对刀具使用与数控加工的研究,分析了刀具的基本原则、刀具的种类、及刀具的优选。
同时,对数控加工常见的刀具使用问题进行了分析,并提出了一些改进意见和技术建议。
一、刀具的基本原则在数控加工中,刀具是一个非常重要的因素。
正确使用和管理刀具是数控加工的重要保障。
在刀具的使用中,需要注意以下原则:1.使用正确的刀具:在不同的加工过程中需要使用不同的刀具,因此需要根据具体加工要求和加工物料的特征选择合适的刀具。
选对刀具的种类和规格是正确加工的前提。
2.正确更换和保养刀具:使用一定时间后,刀具会磨损、变形和疲劳,需要及时进行检查和更换。
在更换时应注意与加工工件的尺寸、形状的变化。
在使用过程中,对刀具进行适当的保养和润滑是必要的。
3.安全使用刀具:在使用刀具时需要注意安全,特别是对于高速旋转的刀具。
刀具必须正确安装好、合理调试,使用过程中不能随意更换或调整,以免引起安全事故。
二、刀具的种类目前常用的数控加工刀具主要包括下列几种:1.铣刀:广泛用于数控铣床和加工中心等设备。
铣刀分为平头铣刀、球头铣刀、立铣刀等不同类型。
2.钻头:用于在工件上钻孔的刀具。
钻头分为中心钻、直纹钻、深孔钻等多种类型。
3.车刀:用于数控车床上进行车削操作的刀具。
车刀分为内圆车刀、外圆车刀、螺纹车刀等不同类型。
4.切削刀具:用于对工件进行切削操作的刀具。
切削刀具分为锯条、刨刀、切削刃等多种类型。
5.其他刀具:数控加工中还有一些特殊的刀具,如刻刀、磨剪刀、模具刀等。
三、刀具的优选正确选择刀具是提高加工质量和效率的关键。
在刀具的选择中,需要注意以下几点:1.选择合适的刀具材质:刀具材质的选择要根据加工材料的特性来确定。
高速切削技术在数控加工中的应用
14 提 高精度 ,减 少 工夹具成本 . 高速切 削可 加工淬 硬零件 ( 可达H C 0 ,在一 R 6)
次 装 夹过 程 中可 完成 粗 、半 精 及 精加 工 工 序 ,对
13 改善 表面粗 糙度 . 在 保证 生产 效 率 的 同时 ,可采 用 较 小 的进 给
量 ,从 而减 小 了加 工 表 面 的粗 糙度 值 。又 由于 切 削 力 的 降 低 , 转 速 的 提 高 使 切 削 系统 的 工 作 频
收稿 日期 :2 1-1- 6 00 2 0 作者简介 :刘虹 (9 4一 16 ),女,副教授,本科 ,研究方向为数控技术。
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勺 化
高速 切 削技 术在 数 控加 工 中 的应 用
Th appl e i caton of hi - pe i gh s ed cut i echn o t ng t ol ge n t i he num e ̄calc ont ol r m ac ni g hi n
刘 虹 ,周玉蓉
L U l Hong. ZH0 U .ong Yu r
( 重庆工业职业技术学 院,重庆 4 1 2 ) 0 1 0 摘 要 :高速切 削加工是数控加工发展 的一个重要方向,本文阐述了高速切削加工的特点、分析了高速 切削加I的关键技术 ( 包括机床 、刀具 、工艺) ,介绍了高速切削加工的应用领域。 文章编号 :1 0 — 1 4 2 1 )( 一 10 0 9 0 3 (0 1 2 上) 0 1 — 3 0
性 , 优 良 的 吸 振 特 性 和 隔 热 性 能 , 快 速 可 靠 的 C 控 制性能 ,可靠 的安全 防护等 。 NC
高速切削在数控加工中的应用
3 高 速 切 削 加 工 理 论 基础 和特 点
高速切 削加工速度范 围 一 般主轴 转速在 6 0 r n以上 可称为 0 0/ mi 高速切削 。切削参数中影响加工效率 的主要 因素 : ) 1切削速度 v在切 , 削 的三要素 中是 影响最大的因素 : 在一般状况下, s高速 钢) Hs f 刀具 的 T与 v的 1 O次方 成反 比.硬质合金刀具 的 T与 v的 3到 5次方成反 比, 低速切削与高速切削有所不 同 :) 给量 的影 响次之 : ) 2进 3 背吃刀量 影响最小。高速铣削用量 高速铣削加工用量 的确定 主要考 虑加工效 率、 加工表面质量 、 刀具磨损 以及加 工成本 。 同刀具加工不 同工件材 不 料时 . 加工用量会有 很大差异 . 目前 尚无完整 的加工数据高速 切削加 工 突 出 特 点 一 是 随 切 削 速 度 增 加 .切 削 力 降 低 二 是 随切 削 速 度 提 高. 切屑带走 的热量 愈多 . 给刀具 和工件 的热量愈少 . 传 因此 切削温度 开始虽然升高很 快 , 到一定速度后 , 但达 逐渐缓慢 , 甚至升高很 少。是 随切削速度增 加 . 工表 面粗糙度有所减少 加
科技信 息
0机械 与电子 0
S IN E&T C YI F R TO
21 年 02
第 1 期 5
高速切削在数控加工中的应用
到、 钊 ( 西省 电子 工业 学校 陕西 陕
机械加工 的发展趋势是高效率 、 高精度 、 高柔性 和绿色 化 , 切削加 工 的发展方 向是 高速切 削加 工 . 在发 达国家 . 它正 成为切削加 工的主 流 。高速切削技术不只是一项先进技术 . 它的发展和推广应 用将带动 整 个制 造 业 的进 步 和 效益 的提 高 。在 国外 .O 纪 3 2世 O年代 德 国 Slmo ao n博士提 出高速切削理念 以来 . 经半个世纪 的探索和研究 . 随数 控机床和刀具技 术的进步 .O 8 年代末 和 9 0年代 初开始应用并快 速发 展到广泛应用于航空航天 、 汽车 、 模具制造业加工铝 、 镁合金 、 、 铁 钢 铸 及其合金 、 超级合 金及碳纤 维增强塑料 等复合材料 . 中加工铸铁 和 其 铝合金最为普遍。 高速切削的主要 目标之一是通过高生产率来 降低 生 产成本 。另一个 目标是通过缩 短生产时 间和交货 时间提高整体竞 争 力
高速切削刀具在数控加工中的应用
文◎
摘要 :随着科 学技 术 水平的 不断提 高, 作 为先进 制造技术 的重要组 成部分 高速切 削 技 术在模具 加工制造 中已得 到越 来越 广泛 的 应 用 。本 文结合 高速 切 削技 术的发展 现状 , 阐述了高速切 削技术的应用及其未来趋势 关键词 : 高速切 削刀具 ;数控加 工;应
.
一
外 ,很少作 为切 削工具应 用在工业 中 。近 年 来 开发 了多种化 学机理研 磨金刚 石刀具 的方 法 和 保 护 气 钎 焊 金 刚 石 技 术 ,使 天 然 金 刚 石 刀 具的制造 过程变 得 比较 简单 ,因此在超 精 密 镜面切 削的高 技术应用 领域 ,天 然金 刚石 起 到 了重 要 作 用 。 立 方 氮 化 硼 刀 具 材 料 。立 方 氮 化 硼 (B ) C N 是 纯 人 工 合 成 的 材 料 , 是 2 世 纪 5 年 代 末 用 O 0 制 造 金 刚石 相 似 的 方法 合 成 的第 二 种 超 材 料——c N 微粉 。立方氮 化硼 (B ) B C N 是硬度 仅
理想 的刀具使得 高速硬 切削 能够作为代替 磨 削的最 后成型 工艺 ,达 到工件 表面粗糙度 、 表 面完整 性和 工件精度 的加工 要求 。硬质 合 金刀 具 具 有 良好 的抗 拉强 度 和 断 裂韧 性 , 但 由于较 低 的硬 度和较 差 的高温 稳定 性,使
其 在 高 速 硬 切 削 中 的 应 用 受 到 一 定 限 制 。 但
用
郁有较小 的化学亲 和力 ,高的热 传导系 数, 良好的机械 性能和 热稳定 性能 。
高速切削技术和高速切削刀具 目前 ,切削加工 仍是机械 制造行 业应用 广 泛的一种 加工方法 。其 中,集高效 、高精
高速切削原理在普通数控铣床上的实际应用
件加 工质量 , 同样可 以 收到较 好 的效 果 。 也 传 统 的铣 削 加 工 , 无论 是 加 工 中心 还是 数 控 铣 床 , 常情 况下 , 通 数控 编程人 员在 对机 械零 件进行 加 工 编程 时 , 往 大多采 用较低 主 轴转速 、 大切削 深 往 较
和不 同的刀具 材料 , 在高 速 切 削 加工 时 所 用 的切 削 速 度并 不相 同 , 此 , 高速 切 削加 工来 讲 , 因 对 也是 一
( nig No t no main Id sr o p Co Lt Na j g2 1 5 , hn ) Na j rh If r to n u tyGr u , d, ni 1 1 3 C ia n n
Absr c : ta t Nowa y hi — p e uti e hn og a xp re e a tde eopm e n c na, hih a ta t da s, gh s e d c tng tc ol y h s e e inc d f s v l nti hi w c tr c s CNC o— pr
作者通 过 对 高速切 削基 本原 理 的阐述 , 并通 过 实例介 绍 , 明 高速切 削不仅 可以 用于加 工 中心 上 , 说 同样 也
可 用于普通 的数控 铣床 上 , 同样 可以达 到提 高加 工效 率 、 小切 削应力 以及 改善加 工表 面质 量的 目的 。 减
关 键词 : 高速 切 削 ; 控 加 工 ; 能 增 效 数 节
Ke r s H i h— pe d c tn CN C oc s Ene gy s v n n fiinc nc e sn y wo d : g s e uti g, pr e s, r a i g a d e fce y i ra ig
高速切削加工应用于机械制造的相关探讨
高速切削加工应用于机械制造的相关探讨摘要:数控高速切削加工技术能够大幅度提升机械加工质量与加工效率,已成为当前机械制造业发展的必然趋势,尤其是在汽车制造工业、航空航天工业、模具工业等领域已得到广泛应用,且成效相当显著。
但由于受到现有的具体操作行为和技术等因素的影响,在进行使用过程中出现各种不同的问题,为了能够有效地解决这些问题,必须要提高数字加工的工作效率和技术水平。
本文主要是对高速切削刀具在数控加工中的应用研究进行分析和探讨。
关键词:高速;切削刀具;数控加工在高速切削技术中使用的刀具通常是采用超硬的材料,这是在确保质量精度程度的基础上,采用高速切削设备进行切除材料工,与传统的加工技术比起来,这种技术自身具备高转速,切削少,高进给的优点,因此可以更好地运用在数字加工中,从而提高生产的质量和水平。
本文主要是对加工刀具类别、高速切削刀具在数控加工中的特点、高速切削刀具在数控加工中出现的问题以及高速切削刀具在数控加工中的应用策略进行分析和探讨。
1、加工刀具类别首先,按照结构可以分为整体工具,而焊接的类型是通过焊接的方式把刀杆和刀头焊接一起,还有机夹式,通常可以分为两种类型,一种是可转位,另一种是不可转位。
其中加工工具最常用的就是机夹式。
也有特殊的类型,例如,复合刀具和减震性刀具。
其次,根据使用的材料不同,把刀具分成高速钢刀具、硬质合金刀具、金刚石工具等材料,例如,立方氮化硼刀具和陶瓷刀具等。
另外,根据切割的过程进行分类,把切割的工具分成钻孔工具,其中包括锥、铰刀、钻头、铣刀、刀具,还包括圆柱、切割工具、内孔、切割、螺纹等。
2、高速切削刀具在数控加工中的特点2.1提升了产品的质量因为高度化进给和主轴转速,导致内部工件材料的切出时间增加3~5倍,加工时间缩短到一半。
这项技术不仅提高了工作效率,而且还有效地减少了产品的生产时间,从而提高了产品的质量,并且此项技术可以应用在飞机、模具、汽车等有关行业的生产。
2.2减少了加工中的变形由于切削能力会减少30%以上,因此在加工过程中可以有效地减少了工件的变形。
高效切削刀具在数控加工的作用
高效切削刀具在数控加工的作用摘要:高效切削技术作为先进制造技术中的重要部分,被广泛应用于模具加工制造中。
本文主要对高效切削刀具进行探究,对其在数控加工中的有效运用展开分析,仅供参考。
关键词:切削;数控;运用数控机床随着我国工业的不断发展逐渐被普及到各行各业中,这些先进的设备能够有效提高小批量多品种生产能力,并能大幅度提高产品精度、生产效率以及尺寸匹配等环节。
因此对于数控加工中高效切削刀具的应用,需要对其充分认知。
1高效刀具进行数控加工的前提条件1)高切削性。
现代数控机床为了满足生产效率得到提高的需求,其发展方向倾向于高刚性、高速以及大功率。
例如中等规格加工中心的主轴转速标准要求为50~10000r/min。
这就要求现代刀具需要具备能够承受较强切削和高速切削的功能。
部分工业国家运用钛基硬质合金、硬质合金刀具、陶瓷刀具以及超硬刀具作为数控机床涂层,且这些材料的应用数量在不断递增[1]。
2)高可靠性。
运用数控系统管理刀具寿命或者强迫换刀制度确保产品在数控机床上的质量,因此在选择刀具的过程中较为重要的指标就是刀具的工作可靠性,并且需要注意的是要性能稳定,同一批刀具不能在刀具寿命和切削性能方面存在很大的误差[2]。
3)更换快速。
刀具在更换过程中需要确保能够自动或者快速更换,刀具在磨损方面需要具备自动补偿装置,或者是针对尺寸进行调整和控制的功能。
2数控加工使用刀具的几点思考1)镗刀。
这类刀具可以在一定范围内对径向尺寸进行微调,并且具有良好的通用性;因为和铰孔比较起来镗孔的位置和精准度更加有保障,因此镗刀被广泛应用于数控机床中。
图1是常被用于生产中的镗刀。
镗刀在进行尺寸调整时,只需要对螺母进行转动,螺杆自会在其轴线方向配合其进行移动,在调整好尺寸之后需要紧固螺杆尾部的螺钉[3]。
2)孔钻。
可转位扩孔钻不同于孔加工刀具中浅孔钻的是,在同一个外圈上存在两个可转位刀片的外刃,且刀片能够微量调整径向,从而对扩孔直径进行有效控制。
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高速切削刀具在数控加工中的应用[摘要]:随着科学技术水平的不断提高,作为先进制造技术的重要组成部分高速切削技术在模具加工制造中已得到越来越广泛
的应用。
本文结合高速切削技术的发展现状,阐述了高速切削技术的应用及其未来趋势。
[关键词]:高速切削刀具数控加工应用
中图分类号:tg659
文献标识码:tg
文章编号:1009-914x(2013)01- 0239-01
一、高速切削技术和高速切削刀具
目前,切削加工仍是机械制造行业应用广泛的一种加工方法。
其中,集高效、高精度和低成本于一身的高速切削加工技术已经成为机械制造领域的新秀和主要加工手段。
“高速切削”的概念首先是由德国的c.s~omom博士提出的,并于1931年4月发表了著名的切削速度与切削温度的理论。
该理论的核心是:在常规的切削速度范围内,切削温度随着切削速度的增大而提高,当到达某一速度极限后,切削温度随着切削速度的提高反而降低。
此后,高速切削技术的发展经历了以下4个阶段:高速切削的设想与理论探索阶段(193l—l971年),高速切削的应用探索阶段(1972-1978年),高速切削实用阶段(1979--1984年),高速切削成熟阶段(20世纪90年代至今)。
高速切削加工与常规的切削加工相比具有以下优点:第一,生产效率提高3~1o倍。
第二,切削
力降低30%以上,尤其是径向切削分力大幅度减少,特别有利于提高薄壁件、细长件等刚性差的零件的加工精度。
第三,切削热95%被切屑带走,特别适合加工容易热变形的零件。
第四,高速切削时,机床的激振频率远离工艺系统的固有频率,工作平稳,振动较小,适合加工精密零件。
高速切削刀具是实现高速加工技术的关键。
刀具技术是实现高速切削加工的关键技术之一,不合适的刀具会使复杂、昂贵的机床或加工系统形同虚设,完全不起作用。
由于高速切削的切削速度快,而高速加工线速度主要受刀具限制,因为在目前机床所能达到的高速范围内,速度越高,刀具的磨损越快。
因此,高速切削对刀具材料提出了更高的要求,除了具备普通刀具材料的一些基本性能之外,还应突出要求高速切削刀具具备高的耐热性、抗热冲击性、良好的高温力学性能及高的可靠性。
二、高速切削刀具的发展情况
金刚石刀具材料。
金刚石刀具具有硬度高、抗压强度高、导热性及耐磨性好等特性,可在高速切削中获得很高的加工精度和加工效率。
金刚石刀具分为天然金刚石和人造金刚石刀具。
然而,由于天然金刚石价格昂贵,加工焊接非常困难,除少数特殊用途外,很少作为切削工具应用在工业中。
近年来开发了多种化学机理研磨金刚石刀具的方法和保护气钎焊金刚石技术,使天然金刚石刀具的制造过程变得比较简单,因此在超精密镜面切削的高技术应用领域,天然金刚石起到了重要作用。
立方氮化硼刀具材料。
立方氮化硼(cbn)是纯人工合成的材料,是20世纪50年代末用制造金刚石相似的方法合成的第二种超材料——cbn 微粉。
立方氮化硼(cbn)是硬度仅次于金刚石的超硬材料。
虽然cbn的硬度低于金刚石,但其氧化温度高达1360℃,且与铁磁类材料具有较低的亲和性。
因此,虽然目前cbn还是以烧结体形式进行制备,但仍是适合钢类材料切削,具有高耐磨性的优良刀具材料。
cbn具有高硬度、高热稳定性、高化学稳定性等优异性能,因此特别适合加工高硬度、高韧性的难加工金属材料。
pcbn刀具是能够满足先进切削要求的主要刀具材料,也是国内外公认的用于硬态切削,高速切削以及干式切削加工的理想刀具材料。
pcbn刀具主要用于加工淬硬钢、铸铁、高温合金以及表面喷涂材料等。
国外的汽车制造业大量使用pcbn刀具切削铸铁材料。
pcbn刀具已为国外主要汽车制造厂家各条生产线上使用的新一代刀具。
陶瓷刀具。
与硬质合金相比,陶瓷材料具有更高的硬度、红硬性和耐磨性。
因此,加工钢材时,陶瓷刀具的耐用度为硬质合金刀具的10~20倍,其红硬性比硬质合金高2~6倍,且化学稳定性、抗氧化能力等均优于硬质合金。
陶瓷刀具材料的强度低、韧性差,制约了它的应用推广,而超微粉技术的发展和纳米复合材料的研究为其发展增添了新的活力。
陶瓷刀具是最有发展潜力的高速切削刀具,在生产中有美好的应用前景,目前已引起世界各国的重视。
在德国约70%加工铸件的工序是用陶瓷刀具完成的,而日本陶瓷刀具的年消耗量已占刀具总量的8%~l0%。
涂层刀具。
涂层材料的发展,已由最初的单一tin涂层、tic涂层,经历了tic-112o3-tin 复合涂层和ticn、tia1n等多元复合涂层的发展阶段,现在最新发展了tin/nbn、tin/cn,等多元复合薄膜材料,使刀具涂层的性能有了很大提高。
硬质涂层材料中,工艺最成熟、应用最广泛的是tin。
(氮)化钛基硬质合金(金属陶瓷)金属陶瓷与由wc构成的硬质合金不同,主要由陶瓷颗粒、tic和tin、粘结剂ni、co、mo等构成。
金属陶瓷的硬度和红硬性高于硬质合金而低于陶瓷材料,横向断裂强度大于陶瓷材料而小于硬质合金,化学稳定性和抗氧化性好,耐剥离磨损,耐氧化和扩散,具有较低的粘结倾向和较高的刀刃强度。
三、高速切削刀具的具体应用情况
理想的刀具材料应具有较高的硬度和耐磨性,与工件有较小的化学亲和力,高的热传导系数,良好的机械性能和热稳定性能。
理想的刀具使得高速硬切削能够作为代替磨削的最后成型工艺,达到工件表面粗糙度、表面完整性和工件精度的加工要求。
硬质合金刀具具有良好的抗拉强度和断裂韧性,但由于较低的硬度和较差的高温稳定性,使其在高速硬切削中的应用受到一定限制。
但细晶粒和超细晶粒的硬质合金由于晶粒细化后,硬质相尺寸变小,粘结相更均匀地分布在硬质相的周围,提高了硬质合金的硬度与耐磨性,在硬切削中获得较广泛应用。
陶瓷刀具和cbn刀具是在高速硬车削和端面铣削中最常用的刀具。
它们所具有的高硬度和良好的高温稳定性,使其能够承受在硬切削
过程中高的机械应力和热应力负荷。
与陶瓷刀具相比,cbn刀具拥有更高的断裂韧性,因此更适合断续切削加工。
为保证工件较高的尺寸精度和形状精度,高的热传导率和低的热膨胀系数也应是刀具材料所应具有的重要性质。
因此,具有优良综合性能的cbn刀具是最适合用于高速硬切削的刀具。
聚晶金刚石刀具的硬度虽然超过立方氮化硼刀具,但即使在低温下,其对黑色金属中铁的亲和力也很强,易引起化学反应,因此不能用于钢的硬切削。
一般而言,pcd刀具适合于对铝、镁、铜等有色金属材料及其合金和非金属材料的高速加工;而cbn、陶瓷刀具、涂层硬质合金刀具适合于钢铁等黑色金属的高速加工。
故在模具加工中,特别是针对淬硬性模具钢等高硬度钢材的加工,cbn刀具性能最好,其次为陶瓷刀具和涂层硬质合金。
结论
高速切削技术的问世改变了人对传统切削加工的思维和方式,极大提高了加工效率和加工质量。
而高速切削与模具加工的结合,改变了传统模具加工的工序流程。
高速切削刀具作为高速切削技术的关键,随着技术的不断完善,将为模具制造带来一次全新的技术革新。
参考文献:
[1] 韩福庆高速切削刀具材料的开发与选择[j] 化学工程与
装备2008
[2] 周纯江叶红朝高速切削刀具相关关键技术的研究[j]
机械制造2008。