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发布时间:2022-06-17 12:37:00 作者:金菲刀具
切削刀具材料与加工对象的化学性能匹配
切削机械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 各种刀具材料防氧化温度高低为:陶瓷>PCBN>硬质合金>金刚石>HSS。③ 种刀具材料的扩散强度大小(对钢铁)为:金刚石>Si3N4基陶瓷>PCBN>A1203基陶瓷。扩散强度大小(对钛)为:A1203基陶瓷>PCBN>SiC>Si3N4>金刚石。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。
控刀具材料的合理选择
一般而言,PCBN、涂层硬质合金及TiCN基硬质合金刀具适合于钢铁等黑色金属的数控加工;而PCD刀具适合于对Al、Mg、Cu等有色金属材料及其合金和非金属材料的加工。下表列出了上述刀具材料所适合加工的一些工件材料。
超硬材料硬质合金刀具的基本概念和发展概况
从目前的机械加工行业来看,传统意义上的超硬刀具材料主要包括天然金刚石、人造金刚石以及立方氮化硼这三种材料。由于天然金刚石数量较为稀少,难以满足机械加工行业的大规模需求。人造金刚石虽然能够实现大规模生产,但是由于成本较高,市场价格昂贵,因此也难以得到广泛普及应用。我国目前应用于超硬材料刀具上的主流材料是聚晶立方氮化硼及其复合材料。超硬材料刀具的早应用在上世界五十年代的美国,科学家通过在实验高温高压状态添加凝合剂的方法,制成了数量较大的氮化硼聚晶块。随后的几十年里,科学家又先后研制出了金刚石硬质合金和氮化硼复合片,基本上解决了超硬刀具材料的来源问题。我国在超硬刀具材料的相关方面研究开始于上世纪七十年代,虽然起步较早,但是由于当时各种外界条件的限制, 无论是生产技术还是厂房设备条件都相对艰苦,所以研究工作进展缓慢。直到二十世纪末才真正意义上开始对这方面进行立项研究,目前已经取得了较为显著的成果。例如,汽车驾驶员在驾驶汽车绕过一块石头的时候,会让汽车靠石头的一边绕过石头,而且要考虑到汽车是有一定宽度的,所以让汽车中心线远离石头至少半个车宽的距离。
硬质合金刀具的选择技巧
为了减少换刀时间和方便对刀便于实现机械加工的标准化数控车床车削加工时应尽量采用机夹可转位车刀。在数控机床上加工零件机械加工工序可以比较集中在一次装夹中尽可能完成大部分或全部工序。首先应根据零件图样考虑被加工零件是否可以在一台数控机床上完成整个零件的加工工作若不能则应决定其中哪一部分在数控机床上加工哪一部分在其他机床上加工即对零件的加工工序进行划分。工步的划分工步的划分主要从加工精度和效率两方面考虑。在一个工序内往往需要采用不同的刀具和切削用量对不同的表面进行加工。为了便于分析和描述较复杂的工序在工序内又细分为工步。刀片材质的选择。常见刀片材料有高速钢、硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷、立方氮化硼和金刚石等其中应用比较多的是硬质合金和涂层硬质台金刀片。机械加工刀片是机夹可转位车刀的一个重要组成元件。选机夹可转位车刀重点是选刀片。按照***刀片大弦可分为带圆孔、带沉孔以及无孔三大类形状有三角形、正方形、五边形、六边形、圆形以及菱形等共17种。在选择刀片时主要从下面几个方面来考虑 刀片尺寸的选择。刀片尺寸的大小取决于必要的有效切削刃长度L。有效切削刃长度L与背吃刀量a。和车刀的主偏角有关选用时可查阅有关刀具手册。选择刀片材质主要依据被加工工件的材料、被加工表面的精度、表面质量要求、切削载荷的大小以及切削过程有无冲击和振动等。③CVD金刚石刀具:自从20世纪70年代末至80年代初,CVD金刚石技术在日本出现。
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