硬质合金刀具的性能特点如下:
①高硬度:硬质合金刀具是由硬度和熔点很高的碳化物(称硬质相)和金属粘结剂(称粘接相)经粉末冶金方法而制成的,其硬度达89~93HRA,远高于高速钢,在5400℃时,硬度仍可达82~87HRA,与高速钢常温时硬度(83~86HRA)相同。硬质合金的硬度值随碳化物的性质、数量、粒度和金属粘接相的含量而变化,一般随粘接金属相含量的增多而降低。在粘接相含量相同时,YT类合金的硬度高于YG类合金,添加TaC(NbC)的合金具有较高的高温硬度。
②抗弯强度和韧性:常用硬质合金的抗弯强度在900~1500MPa范围内。金属粘接相含量越高,则抗弯强度也就越高。当粘接剂含量相同时,YG类(WC-Co)合金的强度高于YT类(WC-TiC-Co)合金,并随着TiC含量的增加,强度降低。硬质合金是脆性材料,常温下其冲击韧度只为高速钢的1/30~1/8。 常用数控刀具,这些你都用过吗?昆明株洲钻石数控刀具
陶瓷刀具具有硬度高、耐磨性能好、耐热性和化学稳定性优良等特点,且不易与金属产生粘接。陶瓷刀具在数控加工中占有十分重要的地位,陶瓷刀具已成为高速切削及难加工材料加工的主要刀具之一。陶瓷刀具广泛应用于高速切削、干切削、硬切削以及难加工材料的切削加工。陶瓷刀具可以高效加工传统刀具根本不能加工的高硬材料,实现“以车代磨”;陶瓷刀具的极’佳切削速度可以比硬质合金刀具高2~10倍,从而大’大提高了切削加工生产效率;陶瓷刀具材料使用的主要原料是地壳中极丰富的元素,因此,陶瓷刀具的推广应用对提高生产率、降低加工成本、节省战略性贵重金属具有十分重要的意义,也将极大促进切削技术的进步。辽宁OSG数控刀具供应商用与金刚石制造方法相似的方法合成的第二种超硬材料——立方氮化硼(CBN)。
在数控加工中心的铣削过程中,常用的刀具包括以下几种:平面铣刀(Flat End Mill):具有直径较大的刀头,适用于平面铣削和粗加工。常用于去除材料表面的大量余料,如平面面铣、开槽等操作。长颈刀具(Long Neck End Mill):具有细长的刀颈设计,适用于深度加工和壁面铣削。可用于加工深部孔口、腔体和壁面等,通过长颈刀具的延伸部分可以达到较深的切削深度。球头铣刀(Ball End Mill):刀头呈球形设计,适用于曲面铣削和雕刻加工。球头铣刀可以实现平滑的切削轮廓、圆弧和表面,常用于复杂曲面的加工。高铣刀(High Feed End Mill):具有特殊的切削几何结构,适用于高进给率和快速铣削。高铣刀通常采用大刀径,较少刀齿和大进给率的设计,可高效地进行快速铣削,提高生产效率。倒角刀(Chamfer Mill):用于加工零件边缘的斜角或倒角。倒角刀具可以改善零件的外观、避免锐角以及提供装配和涂覆的便利性。T型槽铣刀(T-Slot Cutter):用于加工槽道或T型槽。T型槽铣刀具有特殊的槽形设计,可实现准确、稳定的槽加工。
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。高速钢刀具在制造孔加工刀具、铣刀、螺纹刀具、拉刀、切齿刀具等一些刃形复杂刀具,高速钢仍占据主要地位。
数控加工效率的提高可以从常用刀具的知识与选择入手。钻头:钻头用于钻孔操作,常见的有实心钻头、螺旋钻头和中心钻等。选择钻头时,需要考虑被加工材料的硬度、孔径尺寸、深度和精度要求等因素。对于较硬的材料,可选用硬质合金或涂层钻头,而对于薄板材料,可以选择中心钻进行预定位。铣刀:铣刀适用于面铣、侧铣和开槽等操作。常见的铣刀包括平底刀、立铣刀、球头铣刀和T型铣刀等。选择铣刀时,需要考虑被加工材料的硬度、表面光洁度、切削力要求等因素。对于高硬度材料,可选择硬质合金铣刀,而对于精密加工,可以选择球头铣刀。刀片:刀片广泛应用于车削和切割等操作。常见的刀片有车刀片、切割刀片和刨刀片等。选择刀片时,需要考虑被加工材料的硬度、精度要求和切削速度等因素。对于高硬度材料,可选用涂层或陶瓷刀片,而对于高效率加工,可以选择高进给速度的刀片。孔加工刀具:孔加工刀具包括铰刀、扩孔器和镗刀等,用于内部孔加工。选择孔加工刀具时,需要考虑孔径尺寸、精度要求和加工深度等因素。对于大孔径加工,可选择镗刀,而对于高精度孔加工,可以选择铰刀。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。昆明株洲钻石数控刀具
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。昆明株洲钻石数控刀具
涂层刀具的种类:
·根据涂层方法不同,涂层刀具可分为CVD涂层刀具和PVD涂层刀具。涂层硬质合金刀具一般采用CVD法,沉积温度在1000℃左右。涂层高速钢刀具一般采用PVD法,沉积温度在500℃左右。
·根据涂层刀具基体材料的不同,涂层刀具可分为硬质合金涂层刀具、高速钢涂层刀具、以及在陶瓷和超硬材料(金刚石和立方氮化硼)上的涂层刀具等。
·根据涂层材料的性质,涂层刀具又可分为两大类,即“硬”涂层刀具和“软”涂层刀具。“硬”涂层刀具追求的主要目标是高的硬度和耐磨性,其主要优点是硬度高、耐磨性能好,典型的是TiC和TiN涂层。“软”涂层刀具追求的目标是低摩擦系数,也称为自润滑刀具,它与工件材料的摩擦系数很低,只有0.1左右,可减小粘接,减轻摩擦,降低切削力和切削温度。
·近来开发了纳米涂层(Nanoeoating)刀具。这种涂层刀具可采用多种涂层材料的不同组合(如金属/金属、金属/陶瓷、陶瓷/陶瓷等),以满足不同的功能和性能要求。设计合理的纳米涂层可使刀具材料具有优异的减摩抗磨功能和自润滑性能,适合于高速干切削。 昆明株洲钻石数控刀具