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。CBN对于黑色金属具有极为稳定的化学性能,可以广’泛用于钢铁制品的加工。安徽数控刀具生产
刀具工作部分的结构有整体式、焊接式和机械夹固式三种。整体结构是在刀体上做出切削刃;焊接结构是把刀片钎焊到钢的刀体上;机械夹固结构又有两种,一种是把刀片夹固在刀体上,另一种是把钎焊好的刀头夹固在刀体上。硬质合金刀具一般制成焊接结构或机械夹固结构;瓷刀具都采用机械夹固结构。各种刀具的结构都由装夹部分和工作部分组成。整体结构刀具的装夹部分和工作部分都做在刀体上;镶齿结构刀具的工作部分(刀齿或刀片)则镶装在刀体上。刀具的装夹部分有带孔和带柄两类。带孔刀具依靠内孔套装在机床的主轴或心轴上,借助轴向键或端面键传递扭转力矩,如圆柱形铣刀、套式面铣刀等。带柄的刀具通常有矩形柄、圆柱柄和圆锥柄三种。车刀、刨刀等一般为矩形柄;圆锥柄靠锥度承受轴向推力,并借助摩擦力传递扭矩;圆柱柄一般适用于较小的麻花钻、立铣刀等刀具,切削时借助夹紧时所产生的摩擦力传递扭转力矩。很多带柄的刀具的柄部用低合金钢制成,而工作部分则用高速钢把两部分对焊而成。成都数控刀具批发数控加工用刀具材料必须根据所加工的工件和加工性质来选择。
刀具材料大致分如下几类:高速钢、硬质合金、金属陶瓷、陶瓷、聚晶立方氮化硼以及聚晶金刚石。硬质合金可转位刀片现在都已用化学气相沉积法涂覆碳化钛、氮化钛、氧化铝硬层或复合硬层。正在发展的物理’气相沉积法不仅可用于硬质合金刀具,也可用于高速钢刀具,如钻头、滚刀、丝锥和铣刀等。硬质涂层作为阻碍化学扩散和热传导的障壁,使刀具在切削时的磨损速度减慢,涂层刀片的寿命与不涂层的相比大约提高1~3倍以上。这里主要提下陶瓷,陶瓷用于切削刀具的时间比硬质合金早,但由于其脆性,发展很慢。但自上世纪70年代以后,还是得到了比较快的发展。陶瓷刀具材料主要有两大系,即氧化铝系和氮化硅系。陶瓷作为刀具,具有成本低、硬度高、耐高温性能好等优点,有很好的前景。
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。 生产中平面零件周边轮廓的加工,常采用立铣刀。
现代化切削工具的制作工艺也在不断更新,特别是在高速、高精度切削和纳米表面加工方面,有很多创新的技术。例如电火花加工技术、超精密加工技术和纳米制造技术等,都可以用来制造出更加精细的切削工具。此外,还有一些新型材料被应用到切削工具制造中,如超硬合金、纳米复合材料和陶瓷材料等,这些材料的物理和化学特性使切削工具更加坚硬、抗磨损性更强、散热性更好,从而提高工件加工的精度和效率。现代化切削工具除了精度和效率上的提高,还有诸多优点。例如,它们可以更好地应对不同的材料和形状,实现不同的加工目标,同时保证工件的表面质量和加工精度。此外,现代化切削工具可以自动地适应加工变化,避免重复设置和调整,从而减少了操作人员的劳动强度和人为失误的风险。因此,现代化切削工具已经成为各类制造业的必备工具。虽然现代化切削工具的制作和应用充满了挑战,但在技术发展和需求驱动下,它仍然具有广大的应用前景。未来,随着技术的创新和经验的积累,现代化切削工具将会变得更加高效、可靠、智能化和个性化,带来更多的机会和发展空间。陶瓷刀具材料以氧化铝基和氮化硅基陶瓷刀具材料应用范围大。安徽数控刀具生产
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。安徽数控刀具生产
切削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各种刀具材料抗氧化温度高低为:陶瓷>PCBN>硬质合金>金刚石>HSS。
③各种刀具材料的扩散强度大小(对钢铁)为:金刚石>Si3N4基陶瓷>PCBN>Al2O3基陶瓷。扩散强度大小(对钛)为:Al2O3基陶瓷>PCBN>SiC>Si3N4>金刚石。 安徽数控刀具生产