刀具的发展在人类进步的历史上占有重要的地位。中国早在公元前28~前20世纪,就已出现黄铜锥和紫铜的锥、钻、刀等铜质刀具。战国后期(公元前’三世纪),由于掌握了渗碳技术,制成了铜质刀具。当时的钻头和锯,与现代的扁钻和锯已有些相似之处。然而,刀具的快速发展是在18世纪后期,伴随蒸汽机等机器的发展而来的。1783年,法国的勒内首先制出铣刀。1792年,英国的莫兹利制出丝锥和板牙。有关麻花钻的发明极早的文献记载是在1822年,但直到1864年才作为商品生产。那时的刀具是用整体高碳工具钢制造的,许用的切削速度约为5米/分。1868年,英国的穆舍特制成含钨的合金工具钢。1898年,美国的泰勒和.怀特发明高速钢。1923年,德国的施勒特尔发明硬质合金。在采用合金工具钢时,刀具的切削速度提高到约8米/分,采用高速钢时,又提高两倍以上,到采用硬质合金时,又比用高速钢提高两倍以上,切削加工出的工件表面质量和尺寸精度也大‘’大提高。在选择刀具的角度时,需要考虑多种因素的影响,如工件材料、刀具材料、加工性质(粗、精加工)等。云南株洲钻石数控刀具
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。 云南株洲钻石数控刀具20世纪80年代以来,各种整体式和可转位式硬质合金刀具或刀片的品种已经扩展到各种切削刀具领域。
根据刀具结构可分为:
·整体式:刀具为一体,由一个坯料制造而成,不分体;
·焊接式式:采用焊接方法连接,分刀头和刀杆;
·机夹式:机夹式又可分为不转位和可转位两种;
通常数控刀具采用机夹式!
·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:
·高速钢刀具;
·硬质合金刀具;
·金刚石刀具;
·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
·车削刀具,分外圆、内孔、螺纹、切断、切槽刀具等多种;
·钻削刀具,包括钻头、铰刀、丝锥等;
·镗削刀具;
·铣削刀具等。
高性能高速钢刀具主要有以下几大类:
①高碳高速钢。高碳高速钢(如95W18Cr4V),常温和高温硬度较高,适于制造加工普通钢和铸铁、耐磨性要求较高的钻头、铰刀、丝锥和铣刀等或加工较硬材料的刀具,不宜承受大的冲击。
②高钒高速钢。典型牌号,如,W12Cr4V4Mo,(简称EV4),含V提高到3%~5%,耐磨性好,适合切削对刀具磨损极大的材料,如纤维、硬橡胶、塑料等,也可用于加工不锈钢、高度强度的钢和高温合金等材料。
③钴高速钢。属含钴超硬高速钢,典型牌号,如W2Mo9Cr4VCo8,(简称M42),有很高的硬度,其硬度可达69~70HRC,适合于加工高度强度的耐热钢、高温合金、钛合金等难加工材料,M42可磨削性好,适于制作精密复杂刀具,但不宜在冲击切削条件下工作。
④铝高速钢。属含铝超硬高速钢,典型牌号,如W6Mo5Cr4V2Al,(简称501),6000℃时的高温硬度也达到54HRC,切削性能相当于M42,适宜制造铣刀、钻头、铰刀、齿轮刀具、拉刀等,用于加工合金钢、不锈钢、高度强度的钢和高温合金等材料。
⑤氮超硬高速钢。典型牌号,如W12M03Cr4V3N,简称(V3N),属含氮超硬高速钢,硬度、强度、韧性与M42相当。 数控加工中心常用的加工刀具有哪些?有些不常见?
数控刀具与普通机床上所用的刀具相比,使用上有许多不同的要求,主要有以下特点:①刚性好(尤其是粗加工刀具)、精度高、抗振动及热变形小。②互换性好,方便工作人员快速换刀。③寿命高,切削的性能稳定、可靠。④刀具的尺寸便于调整,以减少工作人员的换刀调整时间,提高工作效率。⑤刀具应能可靠地断屑或卷屑,以利于切屑的排除,避免器具因金属碎末的粘接而造成的损坏。⑥器具的系列化、标准化,方便工作人员进行编程和刀具管理。生产中平面零件周边轮廓的加工,常采用立铣刀。云南株洲钻石数控刀具
金刚石刀具可实现高效率、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。云南株洲钻石数控刀具
金刚石刀具的应用:
金刚石刀具多用于在高速下对有色金属及非金属材料进行精细切削及镗孔。适合加工各种耐磨非金属,如玻璃钢粉末冶金毛坯,陶瓷等材料以及各种耐磨有色金属,如各种硅铝合金,还有各种有色金属光整加工。
金刚石刀具的不足之处是热稳定性较差,切削温度超过700℃~800℃时,就会完全失去其硬度;此外,它不适于切削黑色金属,因为金刚石(碳)在高温下容易与铁原子作用,使碳原子转化为石墨结构,刀具极容易造成损坏。 云南株洲钻石数控刀具