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。涂层技术满足高速切削加工各种钢和铸铁、耐热合金和有色金属等材料的需要。景德镇韩国韩松数控刀具厂家
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。PCD原料来源丰富,其价格只有天然金刚石的几十分之一至十几分之一。PCD刀具无法磨出极其锋利的刃口,加工的工件表面质量也不如天然金刚石,现在工业中还不能方便地制造带有断屑槽的PCD刀片。因此,PCD只能用于有色金属和非金属的精切,很难达到超精密镜面切削。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。CVD金刚石是指用化学气相沉积法在异质基体上合成金刚石膜,CVD金刚石具有与天然金刚石完全相同的结构和特性。CVD金刚石的性能与天然金刚石相比十分接近,兼有天然单晶金刚石和聚晶金刚石(PCD)的优点,在一定程度上又克服了它们的不足。云浮OSG数控刀具生产数控刀具知识讲解:数控车床刀具如何选择?
数控加工中心是一种高精度、高效率的自动化机床,广泛应用于各种金属加工领域。在数控加工中心中,常见的刀具包括以下几种:钻头(Drill):用于钻孔操作,在数控加工中心中通常采用钻头进行孔加工。钻头的规格和材质选择会根据加工要求和工件材料来确定。铣刀(End Mill):用于铣削加工,是数控加工中心中很常用的刀具之一。铣刀通常具有多个切削刃,适用于各种平面、曲面、轮廓和开槽等加工操作。镗刀(Boring Tool):用于镗孔加工,通过旋转切削来扩大已有孔的直径或改善孔的精度。镗刀可以用于单刀具加工或联合刀具加工,根据具体工件要求和孔径尺寸进行选择。攻丝刀(Tap):用于螺纹加工,通过旋转切削来形成孔内螺纹。在数控加工中心中,常采用攻丝刀进行内螺纹的加工。刀具刀杆(Tool Holder):用于固定刀具并连接到机床主轴上。刀具刀杆通常具有高刚性和精确的夹持方式,以保证刀具在加工过程中的稳定性。
按制造工艺不同,高速钢可分为熔炼高速钢和粉末冶金高速钢。①熔炼高速钢:普通高速钢和高性能高速钢都是用熔炼方法制造的。它们经过冶炼、铸锭和镀轧等工艺制成刀具。熔炼高速钢容易出现的严重问题是碳化物偏析,硬而脆的碳化物在高速钢中分布不均匀,且晶粒粗大(可达几十个微米),对高速钢刀具的耐磨性、韧性及切削性能产生不利影响。②粉末冶金高速钢(PMHSS):粉末冶金高速钢(PMHSS)是将高频感应炉熔炼出的钢液,用高压氩气或纯氮气使之雾化,再急冷而得到细小均匀的结晶组织(高速钢粉末),再将所得的粉末在高温、高压下压制成刀坯,或先制成钢坯再经过锻造、轧制成刀具形状。与熔融法制造的高速钢相比,PMHSS具有优点是:碳化物晶粒细小均匀,强度和韧性、耐磨性相对熔炼高速钢都提高不少。在复杂数控刀具领域PMHSS刀具将会进一步发展而占重要地位。典型牌号,如F15、FR71、GFl、GF2、GF3、PT1、PVN等,可用来制造大尺寸、承受重载、冲击性大的刀具,也可用来制造精密刀具。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。
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。 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)。景德镇韩国韩松数控刀具厂家
高速钢刀具易于磨出锋利的切削刃。景德镇韩国韩松数控刀具厂家
高硬度的工件材料,必须用更高硬度的刀具来加工,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,其耐磨性就越好。
比如,硬质合金中含钴量增多时,其强度和韧性增加,硬度降低,适合于粗加工;含钴量减少时,其硬度及耐磨性增加,适合于精加工。具有优良高温力学性能的刀具尤其适合于高速切削加工。陶瓷刀具优良的高温性能使其能够以高的速度进行切削,允许的切削速度可比硬质合金提高2~10倍。 景德镇韩国韩松数控刀具厂家