机床刀具材料的选择
目前常用的切削刀具的材料
目前常用的切削刀具的材料
切削刀具是机械加工中不可或缺的一种工具,广泛应用于机床加工、模具加工、数控
加工等领域。
根据不同的工件材料和加工工艺,切削刀具的材料也存在多种选择。
目前常
用的切削刀具的材料有以下几种。
1.高速钢
高速钢是一种高合金的不锈钢,主要组成成分为碳素、钨、钒、铬、锰等元素。
由于
高速钢具有良好的热稳定性和耐磨性,因此被广泛应用于各种机械加工领域,如车削、铣削、钻削、刨削等。
高速钢刀具的优点是成本低、加工效率高,但脆性大,容易发生断裂。
2.硬质合金
硬质合金是由钨、钴、铁等金属粉末按一定比例混合,经加压、烧结而成。
硬质合金
具有高硬度、高强度、良好的耐磨性和抗腐蚀等特点,因此被广泛应用于切削领域。
硬质
合金刀具的优点是硬度高、耐磨性好,但成本较高。
3.陶瓷
陶瓷刀具是指由氧化铝、氮化硅等陶瓷材料制成的刀具。
陶瓷刀具具有高硬度、高耐
磨性、耐高温等特点,被广泛应用于高硬度材料如铸铁、钢铁等的加工中。
陶瓷刀具的优
点是切削自锐性好、耐磨性强、耐高温,但成本高,易破碎。
4.CBN
5.PCD
PCD是聚晶金刚石的简称,由人造金刚石微晶粉末,与金属粉末经高温高压处理而成。
PCD刀具具有高硬度、高耐磨性、良好的导热性和稳定性等特点,在加工铸铁、铝合金、
钛合金等材料中效果较好。
PCD刀具的优点是硬度高、耐磨性好,但成本较高。
总之,随着工艺的不断发展,切削刀具的材料也不断有新的材料涌现,未来的切削刀
具将更加科技化和高效化。
机床刀具种类认识
机床刀具种类认识机床刀具种类认识一、引言机床刀具是机械加工中不可或缺的工具,它能够完成各种不同形状和尺寸的工件加工。
在机械加工过程中,选择合适的刀具种类是非常重要的,因为它直接关系到加工效率和质量。
本文将介绍常见的机床刀具种类以及它们的应用范围。
二、分类1. 按照材质分类(1)高速钢刀具:高速钢刀具是一种常见的金属切削工具,主要由高速钢制成。
这种材料硬度高、耐磨性好,适用于加工硬度较低的金属材料。
(2)硬质合金刀具:硬质合金刀具由碳化钨和钴等元素组成。
它们有着极高的硬度和耐磨性,适用于加工较硬的材料,如铸铁、不锈钢等。
(3)陶瓷刀具:陶瓷刀具是一种新型材料,由氧化铝等陶瓷材料制成。
这种材料硬度极高、耐磨性好,适用于加工高硬度的材料,如铸钢、高速钢等。
2. 按照形状分类(1)车刀:车刀是一种常见的旋转刀具,主要用于车削和镗削工艺中。
它们的形状分为内圆车刀、外圆车刀、端面车刀等。
(2)铣刀:铣刀是一种旋转式的机床切削工具,主要用于铣削工艺中。
根据形状不同,可以分为球头铣刀、平头铣刀、T型槽铣刀等。
(3)钻头:钻头是一种旋转式的机床切削工具,主要用于钻孔工艺中。
根据形状不同,可以分为直柄钻头、锥柄钻头等。
3. 按照功能分类(1)粗加工用刀具:粗加工用刀具主要用于去除材料表面较厚的部分,在加工效率上有着很大优势。
常见的粗加工用刀具有齿轮铣齿器和带齿锯片等。
(2)精密加工用刀具:精密加工用刀具主要用于加工高精度的零件。
常见的精密加工用刀具有电极丝、磨头等。
(3)特殊加工用刀具:特殊加工用刀具主要是针对一些特殊形状或材料的加工而设计的。
常见的特殊加工用刀具有齿轮滚刀、螺纹切割器等。
三、应用范围不同类型的机床刀具适用于不同类型的材料和工艺。
在选择机床刀具时,需要根据实际情况进行选择。
1. 按照材料分类(1)钢类材料:对于低硬度和中等硬度的钢类材料,可以使用高速钢刀具进行加工;对于高硬度和高强度的钢类材料,应该使用硬质合金或陶瓷刀具进行加工。
机床加工过程中的刀具选型技巧
机床加工过程中的刀具选型技巧机床加工是现代制造业中必不可少的一环,而刀具作为机床加工过程中的关键工具,对于加工质量和效率起着决定性的作用。
正确选择和使用刀具可以提高加工效率、降低成本、保证产品质量。
本文将介绍机床加工过程中的刀具选型技巧,以帮助读者更好地应对加工过程中的挑战。
一、了解加工材料特性首先,在选择刀具之前,有必要对待加工材料的特性有所了解。
不同的材料具有不同的硬度、韧性、导热性等特点,这些特点将直接影响刀具的选择。
例如,对于硬度较高的材料,应选用硬质合金刀具或刚性足够的切削刀具,以确保刀具的寿命和加工效果。
二、选择合适的刀具类型根据不同的加工需求,可以选择不同类型的刀具。
常见的刀具类型有立铣刀、立铣头、车刀、钻刀等。
选择合适的刀具类型能够更好地适应加工工艺和材料特性。
例如,在进行铣削加工时,可以选择立铣头进行面铣或者选用铣刀进行侧铣。
三、考虑加工条件在选择刀具时,还需要考虑加工条件。
加工条件包括切削速度、进给速度、切削深度等因素。
不同的切削条件将对刀具产生不同的影响。
一般来说,较高的切削速度和进给速度可以提高加工效率,但对刀具的寿命和稳定性要求更高。
因此,在实际选择刀具时,需要综合考虑加工条件的方方面面,以达到最佳的加工效果。
四、关注刀具材料与涂层刀具的材料和涂层也是刀具选型的重要考虑因素。
常见的刀具材料有高速钢、硬质合金和陶瓷等,而涂层可以增加刀具的耐磨性和热稳定性。
选择合适的刀具材料和涂层可以延长刀具的使用寿命和提高切削质量。
五、了解刀具参数除了上述因素外,还需要了解刀具的一些参数,如刀具直径、切削边数、刀柄类型等。
这些参数将直接影响切削力、切削表面质量和加工稳定性。
在选择刀具时,需要根据具体加工需求来合理配置这些参数,以获得最佳的加工效果。
六、定期维护刀具刀具的维护也是保证刀具寿命和加工质量的关键。
定期清洁、修磨和涂覆刀具润滑剂可以延长刀具的使用寿命。
此外,在加工过程中,还应定期检查刀具的磨损情况,并及时更换损坏的刀具,以确保加工的准确性和效率。
CNC机床加工中的刀具材料选择与应用
CNC机床加工中的刀具材料选择与应用近年来,随着数控机床技术的不断发展,CNC机床在各行各业的应用日益广泛。
作为CNC机床中不可或缺的一部分,刀具的材料选择与应用对于工件加工质量、生产效率、刀具寿命等方面都起着至关重要的作用。
本文将围绕CNC机床加工中的刀具材料选择与应用进行探讨。
一、刀具材料的分类在CNC机床加工中,刀具材料主要可分为硬质合金、高速钢、陶瓷刀具、超硬材料等几大类。
1. 硬质合金硬质合金是一种由钨钴合金和硬质金属碳化物制成的刀具材料,具有高硬度、良好的耐磨性和抗冲击性能。
它是目前应用较广泛的刀具材料之一,适用于大多数金属材料的精密加工。
2. 高速钢高速钢是一种含有多种合金元素的刀具材料,具有良好的热硬性和切削性能。
它具有较高的耐磨性和高温强度,适用于高温切削加工,如铸铁、不锈钢等材料。
3. 陶瓷刀具陶瓷刀具是由陶瓷材料制成的刀具,具有高硬度、耐磨性和热稳定性。
它适用于高速切削和干切削加工,如高硬度合金、玻璃纤维增强塑料等难加工材料。
4. 超硬材料超硬材料是一种由金刚石或立方氮化硼制成的刀具材料,具有极高的硬度和热稳定性。
它适用于超硬材料的切削加工,如钛合金、高硬度合金等。
二、刀具材料的选择原则在CNC机床加工中,刀具材料的选择需要考虑以下几个方面的因素:1. 加工材料根据需要加工的材料特性选择刀具材料,例如加工铸铁时可选择高速钢刀具,加工钛合金时可选择超硬材料刀具等。
2. 加工方式根据加工方式选择刀具材料,例如高速切削时可选择陶瓷刀具,干切削时可选择超硬材料刀具等。
3. 切削速度根据切削速度选择刀具材料,例如在高速切削时为了提高刀具寿命和加工效率,可选择高硬度、耐磨性好的刀具材料。
4. 切削力和切削温度根据切削力和切削温度选择刀具材料,例如降低切削力和切削温度可选择具有较好热稳定性的刀具材料。
三、刀具材料的应用案例以下是几种常见刀具材料在CNC机床加工中的应用案例:1. 硬质合金硬质合金刀具主要适用于钢材加工,如机械零件的车削、镗削等,可以提供较高的加工质量和寿命。
数控机床刀具选择和合理使用
数控机床刀具选择和合理使用数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点,一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。
刀柄要联接刀具并装在机床动力头上,因此已逐渐标准化和系列化。
数控刀具的分类有多种方法。
根据刀具结构可分为:①整体式;②镶嵌式,采用焊接或机夹式联接,机夹式又可分为不转位和可转位两种;③特殊型式,如复合式刀具、减震式刀具等。
根据制造刀具所用的材料可分为:①高速钢刀具;②硬质合金刀具;③金刚石刀具;④其他材料刀具,如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。
从切削工艺上可分为:①车削刀具,分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种;②钻削刀具,包括钻头、铰刀、丝锥等;③镗削刀具;④铣削刀具等。
为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求,近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用,在数量上达到整个数控刀具的30%~40%,金属切除量占总数的80%~90%。
数控刀具与普通机床上所用的刀具相比,有许多不同的要求,主要有以下特点:①刚性好(尤其是粗加工刀具)、精度高、抗振及热变形小;②互换性好,便于快速换刀;③寿命高,切削性能稳定、可靠;④刀具的尺寸便于调整,以减少换刀调整时间;⑤刀具应能可靠地断屑或卷屑,以利于切屑的排除;⑥系列化、标准化,以利于编程和刀具管理。
刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。
应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。
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。
在满足加工要求的前提下,尽量选择较短的刀柄,以提高刀具加工的刚性。
选取刀具时,要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。
生产中,平面零件周边轮廓的加工,常采用立铣刀;铣削平面时,应选硬质合金刀片铣刀;加工凸台、凹槽时,选高速钢立铣刀;加工毛坯表面或粗加工孔时,可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀;对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工,常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。
数控机床刀具的选择
(2)硬质合金(Cemented Carbide)
1)普通硬质合金
①钨钴类(YG)
WC+Co,强度好,硬度和耐磨性较差, 用于加工脆性材料、有色金属和非金属 材料。常用牌号:YG3、YG6、YG8、 YG6X。数字表示Co的百分含量, Co多 韧性好,用于粗加工; Co少用于精加 工。
2)新型硬质合金 ①钨钛钽(铌)钴类
在YG类中添加 TaC 或 NbC,可提高 高温硬度、强度、耐磨性。用于加工 难切削材料和断续切削。
②通用合金(YW)
在YT类中添加合金,可提高抗 弯强度,冲击韧性,耐热性及高 温强度,抗氧化性等。
(3)新型刀具材料
① 涂层刀具
刀具基体材料上涂一薄层耐磨性 高的难熔金属化合物而得到的刀具材 料.
具 装三面刃铣刀
装面铣刀
M
装有扁尾莫氏锥柄刀具
TQW
倾斜式微调镗刀
XDZ
装直角端铣刀
G C 规格
攻螺纹夹头
TQC
倾斜式粗镗刀
XD
装端铣刀
切内槽工具
TZC
直角形粗镗刀
用数字表示工具的规格,其含义随工具不同而异。有些工具该数字为轮廓尺寸D-L;有些工具 该数字表示应用范围。还有表示其他参数值的,如锥度号等。
②钨钛钴类(YT)
TiC+WC+Co类(YT):常用牌号有YT5、 YT14、YT15、YT30等。此类硬质合金硬度、 耐磨性、耐热性都明显提高,但韧性、抗冲 击振动性差,主要用于加工钢料,不宜加工脆 性材料。含TiC量多,含Co量少,耐磨性好, 适合精加工;含TiC量少,含Co量多,承受 冲击性能好,适合粗加工。
CNC机床加工中的螺纹刀具的选择与应用
CNC机床加工中的螺纹刀具的选择与应用在CNC(计算机数控)机床加工过程中,螺纹刀具的选择和应用起到至关重要的作用。
螺纹刀具是专门用于加工螺纹的刀具,其选择和使用对于螺纹加工质量和效率有着直接影响。
本文将从螺纹刀具的类型、选择指南以及使用技巧等方面进行探讨,帮助读者更好地了解和应用螺纹刀具。
一、螺纹刀具的类型螺纹刀具根据其结构和用途可分为外螺纹刀具和内螺纹刀具。
1. 外螺纹刀具:外螺纹刀具主要用于加工螺纹外径,常见的有螺纹刀、丝锥和螺纹铣刀等。
螺纹刀主要用于车削外螺纹,适用于加工钢材、铸铁等常见材料。
丝锥则用于手工螺纹加工,适用于加工薄壁管材等;螺纹铣刀适用于铣削螺纹外径,精度较高。
2. 内螺纹刀具:内螺纹刀具主要用于加工螺纹内径,常见的有攻丝刀和挤丝刀等。
攻丝刀适用于精确的内螺纹加工,常用于机械加工中。
挤丝刀也用于内螺纹加工,适用于低硬度材料的加工。
二、螺纹刀具的选择指南在选择螺纹刀具时,需要根据加工要求、材料类型和刀具性能等因素进行综合考虑。
下面是一些选择螺纹刀具的指南:1. 加工要求:根据加工要求确定选择的螺纹刀具类型,如外螺纹刀具还是内螺纹刀具。
2. 材料类型:根据加工材料的硬度、脆性等特性选择合适的刀具材料。
对于硬度较高的材料,可以选择刚性较好的螺纹刀具。
3. 切削参数:确定切削参数,包括进给速度、转速等,以便选择适合的螺纹刀具。
4. 刀具性能:选择具有良好刀具质量、硬度、耐磨性和刀具寿命较长的螺纹刀具。
5. 成本控制:根据实际经济状况选择适合的螺纹刀具,综合考虑性价比和效益。
三、螺纹刀具的使用技巧正确使用螺纹刀具可提高切割效率和加工质量,下面是一些使用螺纹刀具的技巧:1. 加工前准备:检查刀具的整体情况,确保刀具无损坏和锈蚀。
调整好刀具的夹持装置,保证稳定和准确。
2. 切削参数设置:根据加工要求和材料特性,设定合适的切削参数,如进给速度、切割深度和转速等。
3. 冷却润滑:加工过程中应加足冷却润滑剂,保持刀具和工件的冷却状态,以提高切削效率和刀具寿命。
6种数控刀具的种类、性能、特点、应用专业知识
6种数控刀具的种类、性能、特点、应用专业知识先进的加工设备与高性能的数控刀具相配合,才能充分发挥其应有的效能,取得良好的经济效益。
随着刀具材料迅速发展,各种新型刀具材料,其物理、力学性能和切削加工性能都有了很大的提高,应用范围也不断扩大。
一.刀具材料应具备基本性能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。
二.刀具材料的种类、性能、特点、应用1.金刚石刀具材料的种类、性能和特点及刀具应用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。
⑴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。
②PCD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。
数控车床刀具材料知识
数控车床刀具材料知识一、刀柄材料及精度刀具材料也分为刀柄材料和刀片材料。
刀柄一般采用45#钢锻造,要求韧性好。
随着数控机床的日益普及,现在对车刀刀柄的公差要求也提高了很多。
这便于数控机床操作人员快速进行换刀,而不必磨刀。
二、刀片材料的硬度刀片在切削加工时,要承受很大的切削力,还要承受切屑变形时产生的高温。
要是刀具能在这样的条件下工作而不致很快地变钝或损坏,保持其切削能力,刀片必须具备足够的硬度,通常刀具材料的硬度都在60HRC以上。
三、刀片材料的耐磨性在通常情况下,刀具材料硬度越高,耐磨性也越好。
刀具材料组织中碳化物越多、颗粒越细、分布越均匀,其耐磨性也越高。
我们肯定是希望刀片的耐磨性,否则刀具工作不了一会儿就变变钝了。
四、刀片材料的强度一般采用刀具材料的抗弯强度表示刀片的强度大小,刀片的强度反应刀片变形能力的强弱。
我们肯定是希望刀片的强度高。
五、刀片材料的韧性一般采用刀具材料的冲击韧度表示刀片韧性的大小。
刀片韧性的大小反映出刀具材料抗脆性断裂和抗崩刃的能力。
六、刀片材料的红热性红热性表示刀片在高温状态下保持其切削性能的能力。
红热性越好,刀具材料在高温时抗塑性变形的能力、抗磨损的能力也越强。
另外,刀片材料的导热性也是表示刀具使用性能的一个方面。
导热性越好,切削热越容易释放,刀具抗磨损、抗变形的能力也越强。
七、经济性价格便宜目前,经常使用的刀具材料有高速钢和硬质合金两大类。
随着加工技术的不断发展,一些特种材料,如陶瓷材料和超硬刀具材料(金刚石和立方氮化硼)也得到一定的应用。
后者具有硬度高、抗磨性能好、可以保证较好的加工质量和加工效率等优点,但由于价格等因素的限制,应用范围不如前者高。
数控车床刀具刀具材料的分类一、高速钢高速钢指的是含有较多的钨、铬、钼、钒等合金元素的高合金工具钢。
高速钢按使用用途的不同分为通用型高速钢和高性能高速钢。
1.通用型高速钢通用型高速钢具有一定的硬度(63-66HRC)和耐磨性、较高的强度和韧性。
数控刀具材料的选用
⑶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,通常在0.1~0.3之间,摩 擦系数低,导致加工时变形小,可减小切削力。 ⑷切削刃非常锋利。切削刃钝圆半径一般可达0.1~ 0.5 m。天然单晶金刚石刀具可高达0.002~0.008 m。因此,天然金刚石刀具能进行超薄切削和超精 密加工,称“镜面切削”。
(p135)
2.1.2切削刀具材料与加工对象的物理性能匹配
主要是指刀具与工件材料的熔点、弹性模量、导 热系数、热膨胀系数、抗热冲击性能等物理性能参数 要相匹配。 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 刚石的导热系数为硬质合金的1.5~9倍,为铜的2~6 倍。由于导热系数及热扩散速率高,切削热容易散 出,故刀具切削温度低。
(p151)
金刚石薄膜涂层刀具适宜和不适宜加工的材料
(p154)
2.2.4 金刚石刀具的刃磨
PCD刀具的硬度一般在4500~8000HV之间, 其刃磨问题是PCD刀具成功应用的关键。目前有两 种常用刃磨方法: ⑴金刚石砂轮刃磨法。 ⑵电蚀刃磨法。电蚀刃磨是将工件(PCD刀具)和 电蚀轮形成正负电极,通过正负电极间放电,达到 去除PCD的效果。 金刚石刀具的刃磨一般采用树脂、陶瓷和金属 结合剂的金刚石砂轮。在满足刀具刃口加工质量的 前提下,应选择较粗粒度的砂轮。
1.7硬质合金刀具
1.7.1 硬质合金刀具的种类
刀具材料的种类很多,常用的材料有工具钢、硬质合金、陶瓷和超硬
刀具材料的种类很多,常用的材料有工具钢、硬质合金、陶瓷和超硬1、碳素工具钢碳素工具钢是指碳的质量分数为0.65%~1.35%的优质高碳钢。
用做刀具的牌号一般是T10A和T12A。
常温硬度60~64HRC。
当切削刃热至200~250℃时,其硬度和耐磨性就会迅速下降,从而丧失切削性能。
碳素工具钢多用于制造低速手用工具,如锉刀、手用锯条等。
2、合金工具钢为了改善碳素工具钢的性能,常在其中加入适量合金元素如锰、铬、钨、硅和钒等,从而形成了合金工具钢。
常用牌号有9SiCr、GCrl5、CrWMn等。
合金工具钢与碳素工具钢相比,其热处理后的硬度相近,而耐热性和耐磨性略高,热处理性也较好。
但与高速钢相比,合金工具钢的切削速度和使用寿命又远不如高速钢,使其应用受到很大的限制。
因此,合金工具钢一般仅用于取代碳素工具钢,作一些低速、手动刀具,如手用丝锥、手动铰刀、圆板牙、搓丝板等。
3、高速钢高速钢是一种含钨、铝、铬、钒等合金元素较多的高合金工具钢。
高速钢主要优点是具有高的硬度、强度和耐磨性,且耐热性和淬透性良好,其允许的切削速度是碳素工具钢和合金工具钢的两倍以上。
高速钢刃磨后切削刃锋利,故又称之为“锋钢”和“白钢”。
高速钢是一种综合性能好、应用范围较广的刀具材料,常用来制造结构复杂的刀具,如成形车刀、铣刀、钻头、铰刀。
拉刀、齿轮刀具等。
高速钢按其用途和性能不同,可分普通高速钢和高性能高速钢;按其化学成分不同,又可分为钨系高速钢和钨钼系高速钢。
1) 普通高速钢是指加工一般金属材料用的高速钢。
常用牌号有W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2。
① W18Cr4V属钨系高速钢,它具有性能稳定,刃磨及热处理工艺控制方便等优点,但因钨价较高,且使用寿命短故使用较少。
② W6Mo5Cr4V2属钨钼系高速钢,它的碳化物分布均匀,抗弯强度,冲击韧度和高温塑性都比W18Cr4V好,但磨削工艺略差。
因其使用寿命长、价格低,故被广泛使用。
2) 高性能高速钢是在普通高速钢中再加入一些合金元素,以进一步提高它的耐热性、耐磨性。
机床刀具的正确选择与使用方法
机床刀具的正确选择与使用方法在机床加工过程中,刀具的选择和使用是至关重要的。
一个合适的刀具不仅可以提高加工质量和效率,还能延长机床的使用寿命。
因此,了解机床刀具的正确选择和使用方法对于提高加工效率具有重要意义。
一、刀具的选择1. 根据加工材料选择刀具材质不同的加工材料需要选择不同的刀具材质,以确保加工效果。
通常情况下,硬度较高的工件应选用硬质合金刀具,而对于较软的材料,则可选择高速钢刀具。
此外,还需要考虑工件的导热性、韧性等因素,综合选择最适合的刀具材质。
2. 根据切削条件选择刀具类型在确定了刀具材质后,需要根据具体的切削条件选择刀具类型。
例如,对于高速切削,可以选择高速钢或硬质合金刀具;而对于深孔加工,则需要选择特殊的深孔钻刀具。
因此,在选择刀具时,需要充分考虑切削条件,以确保刀具能够正常工作。
3. 根据加工要求选择刀具形状不同的加工要求需要选择不同形状的刀具。
例如,对于铣削加工,可选择平底刀、球头刀等不同形状的铣刀;而对于车削加工,则可以选择内外圆刀具等。
因此,在选择刀具时,需要根据具体的加工要求来确定刀具的形状。
二、刀具的使用方法1. 切勿超负荷使用刀具刀具在工作时会受到一定的负荷,如果超负荷使用,容易导致刀具磨损过快甚至断裂。
因此,在使用刀具时,需要根据切削条件合理设置切削参数,避免超负荷使用刀具。
2. 定期检查刀具状态刀具在使用过程中会出现磨损,因此需要定期检查刀具状态。
一旦发现刀具磨损严重或者出现其他异常情况,应及时更换或修磨刀具,以确保刀具的正常使用。
3. 注意刀具的保养刀具在使用过程中需要定期进行清洁和保养,以延长刀具的使用寿命。
在清洁时,应使用专用清洁剂擦拭刀具表面,防止刀具受到腐蚀。
同时,在使用完毕后,应将刀具储存在干燥通风的环境中,避免受潮生锈。
总结:正确选择和使用机床刀具对于提高加工效率和质量具有重要意义。
通过根据加工材料选择刀具材质、根据切削条件选择刀具类型、根据加工要求选择刀具形状等方法,能够有效提高刀具的使用效率和寿命。
CNC机床加工中的刀具选择与优化
CNC机床加工中的刀具选择与优化CNC机床是现代工业生产中常见的数控设备,广泛应用于零件加工过程中。
在CNC机床的运行过程中,刀具的选择和优化是关键因素之一,直接影响着加工质量、效率和成本。
本文将重点探讨在CNC机床加工中刀具的选择及优化方法。
一、刀具选择的重要性刀具在CNC机床加工中起着举足轻重的作用。
不仅仅是完成切削任务,刀具的选择还应考虑到工件材料、加工过程、切削力和热量等因素。
正确选择刀具不仅能提高加工效率,还能延长刀具寿命,减少故障和损失。
二、刀具选择的原则1.材料匹配原则:刀具的材料与被加工工件的材料应相匹配。
例如,对于高硬度的工件,可选择硬质合金刀具或陶瓷刀具,而对于铸铁等脆性材料,则应选用刚性好的高速钢刀具。
2.切削条件匹配原则:根据加工对象的要求,选择刀具的切削速度、进给量和切削深度。
合理的切削条件能够提高加工质量和效率,还能减小刀具的磨损。
3.刀具结构匹配原则:根据加工需要,选择刀具的结构类型和刀尖形状。
如平面铣削可选择平面铣刀;车削可选择外圆刀、内圆刀等。
4.工艺经验匹配原则:在刀具选择过程中,可以参考相似工件或相同材料的加工经验,借鉴成功的刀具选择方案,以减少试错。
三、刀具优化方法1.刀具涂层优化:通过刀具涂层技术,可提高刀具的耐磨性、耐热性和润滑性。
常见的刀具涂层有涂碳化钛、碳化氮等。
2.刀具加工优化:在刀具的加工过程中,可以通过合理的切削参数、刀具几何和切削路径等方面进行优化,以提高切削效率和加工质量。
3.刀具损耗监测与管理:通过建立刀具损耗监测系统,定期检查和更换磨损较大的刀具,可以减少刀具的损耗,并及时发现刀具的故障。
4.CAM系统优化:CAM系统是CNC机床加工中的重要环节,通过合理设计工艺路线、生成合适的刀具路径等,可以有效提高加工效率和降低成本。
四、刀具选择与优化案例分析以CNC铣床加工铝合金零件为例,根据铝合金的特性,应选择高速钢刀具或钨钢刀具。
同时,根据具体零件的形状和尺寸,选择合适的铣刀类型,如平面铣刀或球头铣刀。
CNC机床加工过程中的刀具选择与使用
CNC机床加工过程中的刀具选择与使用CNC机床是一种通过计算机程序控制的机床,能够实现高精度的自动加工。
在CNC机床加工过程中,刀具的选择与使用是至关重要的,它们直接影响到加工效率和加工质量。
本文将探讨在CNC机床加工过程中如何选择和使用刀具。
一、刀具选择的原则与技巧在选择刀具时,需要考虑以下几个原则与技巧:1. 材料选择:根据被加工材料的种类,选择适合的刀具材料。
常见的刀具材料有高速钢、硬质合金、陶瓷等。
不同材料的刀具具有不同的硬度和耐磨性,选择合适的刀具材料可以提高切削效率和刀具的使用寿命。
2. 切削速度选择:根据被加工材料的硬度和切削面积,选择合适的切削速度。
切削速度过高会造成刀具磨损严重,切削速度过低则会影响加工效率。
通过试切和经验可以确定合适的切削速度。
3. 刀具形状选择:根据被加工零件的形状和要求,选择合适的刀具形状。
常见的刀具形状有平头刀、球头刀、圆头刀等。
选择合适的刀具形状可以保证加工出符合要求的零件轮廓。
4. 切削液选择:根据被加工材料和切削状态选择合适的切削液。
切削液可以起到冷却、润滑和清洁的作用,提高切削效率和刀具的使用寿命。
二、刀具使用的注意事项在使用刀具时,需要注意以下几个事项:1. 定期检查刀具:定期检查刀具的磨损情况,合理安排刀具的更换周期。
磨损严重的刀具会影响加工质量和加工效率,及时更换刀具可以保证加工的稳定性和准确性。
2. 正确安装刀具:刀具的安装要保证精度和稳定性。
刀具的杆部要清洁,刀具的夹持要牢固。
松动的刀具会导致加工误差和切削不稳定。
3. 合理调整切削参数:根据加工要求和切削情况,合理调整切削参数。
包括切削速度、进给量、切削深度等。
合理调整切削参数可以提高加工效率和加工质量。
4. 切忌过度负荷刀具:在加工过程中,不要过度负荷刀具。
如果刀具超过负荷工作,会导致刀具破损和加工质量下降。
合理安排刀具的负荷,可以延长刀具的使用寿命。
结语CNC机床加工过程中的刀具选择与使用对于保证加工质量和提高加工效率至关重要。
CNC机床加工中的刀具材料与涂层选择
CNC机床加工中的刀具材料与涂层选择CNC机床是现代制造业中常见的重要设备,其高精度、高效率的加工效果受到了广泛的认可。
在CNC机床的加工过程中,刀具的材料和涂层选择是至关重要的因素,对于保证加工质量和提高生产效率起着至关重要的作用。
本文将论述CNC机床加工中刀具材料与涂层选择的相关问题。
一、刀具材料选择刀具材料是决定刀具硬度、韧性和耐磨性的重要因素。
常见的刀具材料包括高速钢、硬质合金、陶瓷、CBN和PCD等。
1. 高速钢高速钢是一种经济实用的刀具材料,具有良好的韧性和切削性能。
它适用于一般中低速切削,并且价格相对较低,广泛应用于一些传统的CNC机床加工中。
2. 硬质合金硬质合金,又称硬质合金立式铣刀杆,其硬度高、耐磨性好,在高速切削条件下表现出色。
因此,硬质合金刀具特别适用于高速切削和加工难加工材料,如不锈钢、钛合金等。
3. 陶瓷陶瓷刀具因其良好的耐磨性和高温稳定性而备受青睐。
它在高速切削和高温环境下表现出色,能够有效延长刀具使用寿命。
然而,由于陶瓷刀具脆性较大,容易受到冲击而破裂,因此在实际应用中需要注意避免猛烈冲击和负载。
4. CBN和PCDCBN和PCD是新一代超硬刀具材料,其硬度远远超过传统材料,具有优异的耐磨性和热稳定性。
它们特别适用于加工硬度高的材料,如高速切削钢、铸铁、铝合金等。
二、刀具涂层选择刀具涂层是提高刀具耐磨性和延长使用寿命的重要手段。
常见的刀具涂层包括涂层炭化物、氮化物、碳化钨等。
1. 涂层炭化物涂层炭化物是一种常见的刀具涂层,具有良好的耐磨性和低摩擦系数。
它能够有效降低摩擦热和切削力,提高切削速度和切削效率。
2. 氮化物氮化物涂层具有较高的硬度和良好的切削性能,能够显著降低金属材料与刀具的摩擦系数,提高切削速度和耐磨性。
3. 碳化钨碳化钨涂层是一种常见的高温涂层,能够在高温条件下保持刀具的硬度和强度。
它适用于高温切削和高负荷切削条件下,能够显著提高刀具的耐磨性和使用寿命。
CNC机床加工中常见的材料选择
CNC机床加工中常见的材料选择在CNC机床加工过程中,正确选择适合的材料对于保证加工质量和提高效率至关重要。
不同的材料具有不同的特性和用途,因此在进行加工前,需仔细考虑材料的选择。
本文将介绍CNC机床加工中常见的材料以及选择这些材料的要点和注意事项。
一、常见的金属材料1. 碳钢碳钢是最常见的金属材料之一,广泛应用于各种机械零部件和结构件的加工中。
其具有良好的切削性能和机械性能,适用于大多数的机床加工操作。
碳钢多用于制造刀具、轴承、齿轮等中小型零件。
2. 不锈钢不锈钢是一种抗腐蚀性能优良的金属材料,常用于制造要求具备较高耐腐蚀性的零件。
不锈钢在加工时具有较高的硬度,可适应较高的切削速度,但存在切削困难的问题。
选择不锈钢时,需要根据具体的零件要求和机床加工能力来确定最适合的不锈钢材料。
3. 铝合金铝合金具有低密度、高比强度和良好的加工性能,广泛应用于航空、汽车、船舶等领域。
选择铝合金材料时,需要考虑其强度、硬度、腐蚀性能等因素,并且根据具体的应用场景来决定所需的合金系列。
4. 铜铜具有优异的导电性和导热性,常用于电子元器件和导电部件的制造中。
铜具有良好的可塑性,适合进行冷加工和热加工。
在选择铜材料时,需要考虑其导电性、强度和可加工性等因素。
二、非金属材料1. 塑料塑料是一种常见的非金属材料,其具有良好的绝缘性能和低成本优势。
塑料材料常用于制造电子、电器和汽车零部件等领域。
选择塑料材料时,需考虑其物理性能、机械性能、耐温性能以及加工性能等因素。
2. 工程陶瓷工程陶瓷是一类具有优异性能的高级陶瓷材料,常用于制造对耐高温、绝缘性、耐腐蚀性要求较高的零部件。
选择工程陶瓷时,需要考虑其耐温性、强度、硬度以及加工性能等因素。
3. 复合材料复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的材料,具有较高的强度和轻质化的特点,广泛应用于航空航天和汽车工业等领域。
选择复合材料时,需要考虑其强度、重量、耐腐蚀性等因素,并结合具体的应用场景来进行选择。
数控刀具材料分类及选择
• 涂层刀具材料
• 在硬质合金或高速钢基体上,涂敷一层几 微米厚的高硬度、高耐磨性的金属化合物 (如碳化钛、氮化钛、氧化铝等)而制成的。
• 涂层硬质合金的刀具寿命至少可提高l~3倍 • 涂层高速钢的刀具寿命可提高2~10倍
刀具的选择
目的
• 通过刀具选择过程,理解影响刀具选择的 主要因素
• (5)螺纹刀具 包括螺纹车刀、丝锥、板牙、 螺纹切头,搓丝板等。
• (6)齿轮刀具 包括齿轮滚刀,蜗轮滚刀、插 齿刀、剃齿刀、花键滚刀等。
• (7)磨具 包括砂轮、砂带、砂瓦、油石和 抛光轮等。
• (8)其它刀具 包括数控机床专用刀具、自 动线专用刀具等。
• 单刃(单齿)刀具和多刃(多齿)刀具;
实验器材
• 数控车床 • 45钢制工件(例如:直径80mm) • 可转位车刀 CNMG120412-RN • 计算器 • 直尺
实验步骤
• 实验教师讲解切削参数对断屑的影响,给定实验数
据:
– 第一组数据:
• 切削速度: 350m/min • 进给率: 0.6 mm/r • 切削深度: 5mm
– 第二组数据:
车削实验一
目的
• 了解可转位车刀的结构,掌握可转位车刀 的装卸方法
实验器材
• 可转位车刀杆 • 可转位刀片 • 垫片 • 垫片螺钉 • 扳手 • 压板 • 开口销 • 夹紧螺钉
实验步骤
• 实验教师讲解并演示可转位车刀的结构和 装卸方法
• 实验学员按要求进行可转位车刀的装卸
车削实验二
目的
• 了解切削参数对断屑的影响
K类
用于加工短切屑的
铸铁件
N类
S类
超声波加工机床的刀具设计与材质选择
超声波加工机床的刀具设计与材质选择超声波加工机床的刀具设计与材料选择超声波加工机床是一种利用超声波振动进行加工的先进设备,广泛应用于精密加工、玻璃加工、珠宝加工、装饰工艺等领域。
在使用超声波加工机床进行加工时,刀具的设计和材料选择对加工效果和成本具有重要影响。
本文将重点探讨超声波加工机床的刀具设计原则和材料选择。
刀具设计原则1. 刀具几何形状超声波加工机床的刀具几何形状需要满足以下要求:- 尖端锋利:刀具的尖端需要尖利,以便在加工过程中更好地传递超声波能量。
- 附着力小:刀具在加工过程中尽量减少与工件的接触面积,避免产生过大的摩擦力,在切削过程中降低能量损耗。
- 抛光处理:刀具表面需要进行抛光处理,以减小刀具与工件之间的接触面积,降低摩擦力,并提高加工表面的光洁度。
2. 刀具材料超声波加工机床的刀具材料需要具备以下特性:- 高硬度:刀具材料需要具备足够的硬度,以抵抗加工过程中的磨损和变形。
- 高强度:刀具需要在超声波振动下承受较大的应力,在加工过程中不发生断裂。
- 耐腐蚀性:由于加工液中可能含有腐蚀性物质,刀具材料需要具备一定的耐腐蚀性,以延长刀具寿命。
- 导声性能:刀具材料需要具备良好的导声性能,以便更好地传递超声波能量。
常用的刀具材料包括硬质合金(钨钢)、工具钢和陶瓷材料等。
硬质合金具有高硬度和较高的耐磨性,但耐腐蚀性和导声性能相对较差;工具钢具有较好的耐腐蚀性和导声性能,但硬度和耐磨性相对较低;陶瓷材料具有良好的导声性能和耐磨性,但脆性较高。
材料选择在选择超声波加工机床刀具的材料时,需要根据具体的加工要求和材料特性进行综合考虑。
1. 对于硬度较高的工件材料,如玻璃、石英等,可以选择使用硬质合金或工具钢作为刀具材料。
硬质合金的硬度较高,能够满足对硬度要求较高的加工工艺,并具有较好的耐磨性,适用于长时间的连续加工。
而工具钢则在一定硬度和耐磨性的同时,具备较好的导声性能和一定的韧性,适用于对刀具寿命有要求但对加工表面要求较高的情况。
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削、铣削加工。
(3)立方氮化硼
➢立方氮化硼(CBN)是一种人工合成
的新型刀具材料。
➢它有很高的硬度及耐磨性,热稳定性
好,化学惰性大,与铁系金属在1300℃ 时不易起化学反应,导热性好,摩擦系 数低。
➢因此可用于高温合金、冷硬铸铁、淬
硬钢等难加工材料的加工。
应当指出,加工一般材料大量使 用的仍是普通高速钢及硬质合金, 只有在加工难加工材料时,才考虑 选用新牌号合金或高性能高速钢, 在加工高硬度材料或精密加工时, 才考虑选用超硬材料。
1. 刀具材料应具备的性能
(1)高的硬度和耐磨性 (2)足够的强度和韧性 (3)高的耐热性与化学稳定性
(4)良好的工艺性 (5)良好的经济性
2. 常用刀具材料
工具钢 硬质合金
陶瓷
包括碳素工具钢、 合金工具钢和高 速钢。
有钨钴类硬质合金、 钨钛钴类硬质合金和 钨钛钽(铌)类硬质 合金。
超硬刀具材料
第一层涂TiC,与刀 具基体粘牢不易脱 落。第二层涂TiN, 减少表面层与工件 间的摩擦。
第一层涂TiC, 与刀具 基体粘牢不易脱落。第 二层涂Al203可使刀具表 面具有良好的化学稳定 性和抗氧化性能。
目前单涂层刀片已很少应用,大多采用TiC-TiN 复合涂层或TiC-Al2O3-TiN三复合涂层。
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1、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。20.1 2.1120. 12.11Fr iday, December 11, 2020
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2、阅读一切好书如同和过去最杰出的 人谈话 。05:0 9:2905: 09:2905 :0912/ 11/2020 5:09:29 AM
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3、越是没有本领的就越加自命不凡。 20.12.1 105:09: 2905:0 9Dec-20 11-Dec-20
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6、意志坚强的人能把世界放在手中像 泥块一 样任意 揉捏。 2020年 12月11 日星期 五上午 5时9分 29秒05 :09:292 0.12.11
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8、业余生活要有意义,不要越轨。20 20年12 月11日 星期五 5时9分 29秒05 :09:291 1 December 2020
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• 13、无论才能知识多么卓著,如果缺乏热情,则无异 纸上画饼充饥,无补于事。Friday, December 11, 202011
4.其它刀具材料
(1)陶瓷刀具材料
(2)金刚石刀具材料
➢碳的同素异形体,在高温、高压下由石墨转
化而成,是目前人工制造出的最坚硬物质。
➢也可用于加工高硬度的非金属材料,如石材、
压缩木材、玻璃等,还可加工有色金属,如铝 硅合金材料以及复合难加工材料的精加工或超 精加工。
➢缺点是热稳定性差,强度低、脆性大,
对振动敏感,只宜微量切削,与铁有强烈 的化学亲合力,不能用于加工钢材。
➢以氧化铝或以氮化硅为基体
再添加少量金属,在高温下烧 结而成的一种刀具材料。
➢其优点是硬度高,耐磨性、
耐高温性能好,有良好的化学 稳定性和抗氧化性,与金属的 亲合力小。
➢其缺点是脆性大、抗弯强度
低,冲击韧性差,易崩刃,所 以使用范围受到限制;
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9、一个人即使已登上顶峰,也仍要自 强不息 。上午 5时9分 29秒上 午5时9 分05:0 9:2920. 12.11
• 10、你要做多大的事情,就该承受多大的压力。12/11/
2020 5:09:29 AM05:09:292020/12/11
• 11、自己要先看得起自己,别人才会看得起你。12/11/
推广使用新型刀具 材料如涂层刀具、立方 氮化硼等。
1.高速钢
各类高速号与性能
2.硬质合金
(1)硬质合金的分类
(2)常用硬质合金的牌号及其性能
各类硬质合金钢刀具
3.涂层刀具材料
(1)TiC涂层
(2)TiN涂层
在高温时能产生氧化 膜,与铁基材料摩擦 系数较小,抗粘结性 能好,并能有效降低 切削温度。
在韧性较好的刀具基体上, 涂覆一层耐磨性好的难熔 金属化合物,既能提高刀 具材料的耐磨性,又不降 低其韧性。常用的涂层材 料有TiC、TiN、Al203及其 复合材料等, 涂层厚度随 刀具材料不同而异。
硬度高、耐磨性好、 抗氧化性好,切削 时能产生氧化钛膜, 减小摩擦及刀具磨 损。
(3)TiC—TiN复合涂层 (4)TiC-Al203复合涂层
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4、越是无能的人,越喜欢挑剔别人的 错儿。 05:09:2 905:09: 2905:0 9Friday , December 11, 2020
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5、知人者智,自知者明。胜人者有力 ,自胜 者强。 20.12.1 120.12. 1105:0 9:2905: 09:29D ecembe r 11, 2020
1.2.2 常用刀具材料
金属切削过程除了要求刀具具有适当的几何 参数外,还要求刀具材料对工件要有良好的切削 性能。
刀具切削性能的优劣,不仅取决于刀具切削 部分的几何参数,还取决于刀具切削部分所选配 的刀具材料。
金属切削过程中的加工质量、加工效率、加 工成本,在很大程度上取决于刀具材料的合理选 择。因此,材料、结构和几何形状是构成刀具切 削性能评估的三要素。