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金属切削加工刀具介绍(刀具材料有哪几种?常用牌号有哪些?性能如何?常用与何种刀具?如何选用?)

时间:2024-06-10 作者: 小编 阅读量: 1 栏目名: 金属切削类电动工具

形成带状切屑时切削过程最平稳,切削力的波动最小,形成粒状切屑时切削力波动最大。切削木材用的刀具则称为木工刀具。此外,还有组合刀具。淬火钢的精加工通常采用磨削的方法,需要消耗大量的切削液,而切削液带来很多负面影响如污染水源和空气。因此,使用PCBN刀具能够明显减少工件加工过程中换刀次数,提高精度与互换性,达到快速高效的目的。因此,PCBN刀具能够很好地满足硬态切削对于刀具材料的要求。

金属加工可分为什么类别呢?

滚压等、铣,例如线切割;热切削类,例如折弯、钻,氧焊,电焊等、攻丝等,机械去除材料的加工工艺,被加工材料在晶相转变温度以上.冷切削类,冲压;电火花,绞,被加工材料在晶相转变温度以下,挤压等,例如常用的车,氧割.热处理类、镗,包括各种热处理,被加工材料在晶相转变温度以下.热变形类,化学去除材料的加工工艺,磨;冷变形类.化学加工类,改变材料本身特性的加工工艺,去除材料的加工工艺、拉,锻造;被加工材料在晶相转变温度以下,改变形状的加工工艺、激光,如蚀刻等;例如铸造,被加工材料在晶相转变温度以上,改变形状的加工工艺;致的分一下,表面处理等。

切屑可分为哪四种类型

切屑可分为哪四种类型介绍如下:

切屑可分为节状、带状、粒状和崩碎状四种类型。

切屑的种类及形成

一、带状切屑 带状切屑是最常见的—种切屑。它的内表面是光滑的,外表面是毛茸状的;如用显微镜 观察,在侧面上也可以看到剪切面的条纹,但每个层片薄,肉眼看起来大体是平整的。一般 加工塑性金属材料, 切削厚度较小, 切削速度较高, 刀具前角较大, 得到的往往是这类切屑。 它的切削过程比较平稳,切削力波动较小,已加工表面粗糙度较小。 

二、节状切屑 节状切屑,又称挤裂切屑,和带状切屑不同之处在于外弧表面成锯齿形,内弧表面有时 有裂纹。这种切屑大都在切削速度较低、切屑厚度较大的情况下产生。 

三、粒状切屑(单元切削) 当切屑形成时,如果整个剪切面上剪应力超过了材料的破裂强度,则整个单元被切离, 成为梯形的粒状切屑。由于各粒形状相似,所以又叫单元切屑。 

四、崩碎切屑 切削脆性金属时,由于材料的塑性很小、抗拉强度较低,刀具切入后,切削层内靠近切 削刃和前刀面的局部金属末经明显的塑性变形就在张应力状态下脆断,形成不规则的碎块状 切屑,同时使工件加工表面凹凸不平。工件材料越是硬脆,切削厚度越大时,越容易产生这 类切屑。 

前三种切屑是切削塑性金属时得到的。形成带状切屑时切削过程最平稳,切削力的波动 最小,形成粒状切屑时切削力波动最大。在生产中—般最常见到的是带状切屑;当切削厚度 大时,则得到节状切屑,单元切屑比较少见。

在形成节状切屑的情况下,改变切削条件:进 一步减小前角, 或加大切削厚度,就可以得到单元切屑; 反之, 如加大前角, 提高切削速度, 减小切削厚度,则可得到带状切屑。这说明切屑的形态是可以随切削条件而转化的。

切削刀具的分类?

切削工具是机械制造中用于切削加工的工具。绝大多数的刀具是机用的,但也有手用的。由于机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料,所以"刀具"一词一般就理解为金属切削刀具。切削木材用的刀具则称为木工刀具。
切削刀具的分类:
按工件加工表面的形式可分为五类:
■加工各种外表面的刀具,包括车刀、刨刀、铣刀、外表面拉刀和锉刀等;
■孔加工刀具,包括钻头、扩孔钻、镗刀、铰刀和内表面拉刀等;
■螺纹加工刀具,包括丝锥、板牙、自动开合螺纹切头、螺纹车刀和螺纹铣刀等;
■齿轮加工刀具,包括滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮加工刀具等;
■切断刀具,包括镶齿圆锯片、带锯、弓锯、切断车刀和锯片铣刀等等。
此外,还有组合刀具。
按切削运动方式和相应的刀刃形状,刀具又可分为三类:
■通用刀具,如车刀、刨刀、铣刀(不包括成形的车刀、成形刨刀和成形铣刀)、镗刀、钻头、扩孔钻、铰刀和锯等;
■成形刀具,这类刀具的刀刃具有与被加工工件断面相同或接近相同的形状,如成形车刀、成形刨刀、成形铣刀、拉刀、圆锥铰刀和各种螺纹加工刀具等;
■展成刀具是用展成法加工齿轮的齿面或类似的工件,如滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮刨刀和锥齿轮铣刀盘等。刀具的结构。

精车淬火钢用什么刀片?

淬火钢的精加工通常采用磨削的方法,需要消耗大量的切削液,而切削液带来很多负面影响如污染水源和空气。而以车代磨(干式切削)技术具有非常重要的意义。
硬态切削(以车代磨)加工技术伴随着数控机床以及超硬刀具材料的快速发展而被引入,与磨削相比,硬态切削(以车代磨)具有极好的工艺柔性、经济性和环保性。本文主要介绍淬火钢硬车加工专用刀具-PCBN刀具在以车代磨高硬度材料的重要用途。

第一部分 不同切削刀具材质简介
目前金属切削刀具材料主要有涂层硬质合金刀具、陶瓷刀片、聚晶金刚石( PCD) 和聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具,根据刀具发展历程简单介绍不同刀具材料:
(1)涂层硬质合金刀具材料
主要是在硬质合金表面涂覆一层耐磨性好的难熔金属化合物,既能提高刀具材料的耐磨性,而又不降低其韧性。
(2)陶瓷刀具:是以氧化铝(Al2O3)或以氮化硅(Si3N4)为基体,再添加少量金属,在高温下烧结而成的一种刀具材料。一般适用于高速下精细加工硬材料。一些新型复合陶瓷刀也可用于半精加工或粗加工难加工的材料或间断切削。
(2)人造金刚石:是目前最硬的刀具材料,显微硬度达10000HV。它有极高的硬度和耐磨性,与金属摩擦系数很小,切削刃极锋利,能切下极薄切屑,有很好的导热性,较低的热膨胀系数,但它的耐热温度较低,在700~800℃时易脱碳,失去硬度,抗弯强度低,对振动敏感,与铁有很强的化学亲合力,不宜加工钢材,主要用于有色金属及非金属的精加工,超精加工以及作磨具、磨料用。 
(3)立方氮化硼:是由立方氮化硼在高温高压下转化而成的,其硬度仅次于金刚石,耐热温度可达1400℃,有很高的化学稳定性,较好的可磨性,抗弯强度与韧性略低于硬质合金。一般用于高硬度,难加工材料的半精加工和精加工。
本文着重介绍用于淬火钢硬车加工专用-PCBN刀具。
第二部分 PCBN刀具的性能特点
PCBN 刀具比较适合于硬态切削加工(淬火钢硬车加工),原因在于其良好的性能特点:

(1)高硬度和耐磨性:PCBN 刀具硬度通常在4000~6000HV,是硬质合金刀具或Al2O3
陶瓷刀具硬度的2~3 倍。PCBN 刀具是可切削黑色金属的刀具材料中硬度最高的,其耐磨性也很高,可达到涂层刀具或陶瓷刀具的5~10 倍。因此,使用PCBN刀具能够明显减少工件加工过程中换刀次数,提高精度与互换性,达到快速高效的目的。
(2)良好的导热性和热稳定性:在800℃时PCBN刀具的硬度高于硬质合金刀具或陶瓷刀具,且导热系数随着温度的升高而增加,温度达到1200℃时仍能保持较高的硬度。因此,PCBN 刀具能够很好地满足硬态切削对于刀具材料的要求。
(3)极高的化学稳定性:金刚石刀具在高温下由于其自身与铁系材料的亲和性而使刀具损坏,与之相比,即使在1200℃~1300℃时PCBN刀具也不会与铁系金属发生反应,化学惰性极强,因此PCBN刀具更适于硬态切削加工。
(4)摩擦系数小:CBN 与不同材料间的摩擦系数为0.1~0.3,且摩擦系数随着切削速度的提高而呈减小趋势,所以相对于其它刀具材料,PCBN 刀具在切削加工时的化学磨损较小,可用于加工各种材料的工件。

第三部分 PCBN刀具加工淬火钢的案例介绍

PCBN刀具KBN700精加工滚珠丝杠KBN700 SNGN090404

加工零件:滚珠丝杠
加工材料:42CrMo或GCr15
工件硬度:HRC60~62
加工工序:淬火后精车
刀片牌号:KBN700 SNGN090404和KBN700 CNGN120708 (轧制丝杠专用)
切削参数:ap=4.5mm,Fr=0.10mm/r,Vc=90m/min
加工效果:维克刀具正常磨损,某陶瓷刀片碎裂。

重断续精加工淬火钢齿轮-KBN200 WNGA080404
推荐复合式CBN刀片KBN200材质,硬车端面有群孔的齿轮性价比高,切削性能稳定,可以代替进口刀具,具有更高的性价比;
案例详情:
工件材质:20CrMnTi(硬度HRC58-62)
刀片型号:KBN200 WNGA080404
切削参数:Vc=117m/min,Fr=0.1mm/r,ap=0.15mm
加工方式:干式切削
维克刀具KBN200 牌号CBN主要用于淬硬钢重断续精加工工序,能够保证工件的加工精度,刀具具有极好的耐磨性以及抗崩损性。

第四部分维克PCBN刀具淬火钢硬车加工专用刀具牌号

第五部分维克PCBN刀具硬车淬火钢时推荐切削参数

第六部分总结
硬态切削工艺过程无需消耗大量的切削液,采用PCBN刀具直接用干式切削方式并能把毛坯直接加工成工件,避免了污染,同时实现以车代磨,提高了加工效率。

切削刀具有哪些分类

摘要:切削刀具是机械制造中用于切削加工的工具。绝大多数的刀具是机用的,但也有手用的。由于机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料,所以“刀具”一词一般就理解为金属切削刀具。切削木材用的刀具则称为木工刀具。切削刀具分为:车刀、刨刀、扩孔钻、镗刀、滚刀、插齿刀等。切削刀具主要是由夹子部分和工作部分组成,方便更换刀头。下面和小编看看详细知识!一、切削刀具简介
切削工具是机械制造中用于切削加工的工具。绝大多数的刀具是机用的,但也有手用的。由于机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料,所以“刀具”一词一般就理解为金属切削刀具。切削木材用的刀具则称为木工刀具。
二、切削刀具的分类
刀具按工件加工表面的形式可分为五类:
1、加工各种外表面的刀具,包括车刀、刨刀、铣刀、外表面拉刀和锉刀等;
2、孔加工刀具,包括钻头、扩孔钻、镗刀、铰刀和内表面拉刀等;
3、螺纹加工刀具,包括丝锥、板牙、自动开合螺纹切头、螺纹车刀和螺纹铣刀等;
4、齿轮加工刀具,包括滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮加工刀具等;
5、切断刀具,包括镶齿圆锯片、带锯、弓锯、切断车刀和锯片铣刀等等。
此外,还有组合刀具。
按切削运动方式和相应的刀刃形状,刀具又可分为三类:
1、通用刀具,如车刀、刨刀、铣刀(不包括成形的车刀、成形刨刀和成形铣刀)、镗刀、钻头、扩孔钻、铰刀和锯等;
2、成形刀具,这类刀具的刀刃具有与被加工工件断面相同或接近相同的形状,如成形车刀、成形刨刀、成形铣刀、拉刀、圆锥铰刀和各种螺纹加工刀具等;
3、展成刀具是用展成法加工齿轮的齿面或类似的工件,如滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮刨刀和锥齿轮铣刀盘等。
三、切削刀具的结构
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。
刀具的工作部分就是产生和处理切屑的部分,包括刀刃、使切屑断碎或卷拢的结构、排屑或容储切屑的空间、切削液的通道等结构要素。有的刀具的工作部分就是切削部分,如车刀、刨刀、镗刀和铣刀等;有的刀具的工作部分则包含切削部分和校准部分,如钻头、扩孔钻、铰刀、内表面拉刀和丝锥等。切削部分的作用是用刀刃切除切屑,校准部分的作用是修光已切削的加工表面和引导刀具。

数控加工常用刀具材料

在数控机床中,常用的刀具材料包括:高速钢、硬质合金、陶瓷和超硬刀具这几大类。
1、高速钢是一种高合金工具钢,是在钢中加入了较多的钨、钼、铬、钒等金属元素合成而得。它具有硬度高、耐热性强等特点,硬度是一般硬质合金的二到三倍,可以承受摄氏650度的高温而不影响切削。常用于有色金属、结构钢、铸铁等材料的加工。
2、硬质合金是一种粉末冶金制品,它是用高硬度、难熔的金属碳化物与金属粘结剂在高温条件下烧结而成的。它的工作温度可以达到摄氏1000度的高温,虽然强度和韧性低于高速钢,但使用寿命却是后者的几倍,甚至是几十倍。常用于加工淬硬钢等多种材料。
3、使用陶瓷材料制造的刀具除了具有很高的硬度、耐磨性和良好的高温力学性能之外,最大的优点是化学性质稳定,与金属的亲合力较小,不容易与被加工的金属发生粘结,可用于高速、超高速切削及硬材料切削。钢、铸铁、合金及难加工材料常使用陶瓷刀具来进行切削。
4、超硬材料指的是人造金刚石、立方氮化硼,以及用这些材料粉末与结合剂烧结而成的聚晶金刚石、聚晶立方氮化棚等。众所周知,金刚石是自然界中硬度最高的物质,因此,超硬材料均具有极好的耐磨性,常用于高速切削及难切削材料的加工。

刀具材料有哪几种?常用牌号有哪些?性能如何?常用与何种刀具?如何选用?

常用的刀具材料有:高速钢、硬质合金、聚晶立方氮化硼PCBN、金属陶瓷刀具等。高速钢刀具常用来切削加工硬度低的金属材料,硬质合金刀具用来切削加工的范围比较广,硬度高低的材料都可以加工。聚晶立方氮化硼PCBN刀具、金属陶瓷刀具用来切削加工硬度高的材料,与淬火后的材料。硬质合金刀具分为:钨钴类( WC+Co)硬质合金( YG)、钨钛钴类( WC+TiC+Co)硬质合金( YT)、钨钛钽钴类( WC+TiC+TaC+Co) )硬质合金 (YW YS)。高速钢主要钢号有W18Cr4V、W12Cr4V4Mo、W6Mo5Cr4V2、W9Mo3Cr4V3、W6Mo5Cr4V3、W6Mo5Cr4V5SiNbAl(B201)、W6Mo5Cr4V2、6W6Mo5Cr4V(6W6)等。

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