陶瓷刀具性能与应用:陶瓷刀具材料性能上存在着抗弯强度低、冲击韧性差问题,不适于在低速、冲击负荷下切削。陶瓷是主要用于高速精加工和半精加工的刀具材料之一。陶瓷刀具具有高硬度、耐腐蚀性强的特点,在高速精密加工和半精加工领域有着广大的应用。它可以用于切削各种不同类型的材料,如铸铁、钢材、铜合金、石墨、工程塑料和复合材料等。陶瓷刀具在切削过程中能够保持长时间的锋利和稳定性,从而提高加工效率和产品质量。陶瓷刀具适用于切削加工各种铸铁(灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、冷硬铸铁、高合金耐磨铸铁)和钢材(碳素结构钢、合金结构钢、强度钢、高锰钢、淬火钢等),也可用来切削铜合金、石墨、工程塑料和复合材料。PCD刀具适合于对Al、Mg、Cu等有色金属材料及其合金和非金属材料的加工。江门OSG数控刀具生产
通用型高速钢。一般可分钨钢、钨钼钢两类。这类高速钢含加(C)为0.7%~0.9%。按钢中含钨量的不同,可分为含W为12%或18%的钨钢,含W为6%或8%的钨钼系钢,含W为2%或不含W的钼钢。通用型高速钢具有一定的硬度(63-66HRC)和耐磨性、高的强度和韧性、良好的塑性和加工工艺性,因此用于制造各种复杂刀具。
①钨钢:通用型高速钢钨钢的典型牌号为W18Cr4V,(简称W18),具有较好的综合性能,在6000℃时的高温硬度为48.5HRC,可用于制造各种复杂刀具。它有可磨削性好、脱碳敏感性小等优点,但由于碳化物含量较高,分布较不均匀,颗粒较大,强度和韧性不高。
②钨钼钢:是指将钨钢中的一部分钨用钼代替所获得的一种高速钢。钨钼钢的典型牌号是W6Mo5Cr4V2,(简称M2)。M2的碳化物颗粒细小均匀,强度、韧性和高温塑性都比W18Cr4V好。另一种钨钼钢为W9Mo3Cr4V(简称W9),其热稳定性略高于M2钢,抗弯强度和韧性都比W6M05Cr4V2好,具有良好的可加工性能。 江门OSG数控刀具生产数控刀具选择总的原则是:安装调整方便、刚性好、耐用度和精度高。
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。
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。 刀具材料的选用和切削刀具材料应与加工对象的匹配,主要指二者的力学性能、物理性能和化学性能相匹配。
具有不同物理性能的刀具,如高导热和低熔点的高速钢刀具、高熔点和低热胀的陶瓷刀具、高导热和低热胀的金刚石刀具等,所适合加工的工件材料有所不同。加工导热性差的工件时,应采用导热较好的刀具材料,以使切削热得以迅速传出而降低切削温度。金刚石由于导热系数及热扩散率高,切削热容易散出,不会产生很大的热变形,这对尺寸精度要求很高的精密加工刀具来说尤为重要。
①各种刀具材料的耐热温度:金刚石刀具为700~8000℃、PCBN刀具为13000~15000℃、陶瓷刀具为1100~12000℃、TiC(N)基硬质合金为900~11000℃、WC基超细晶粒硬质合金为800~9000℃、HSS为600~7000℃。
②各种刀具材料的导热系数顺序:PCD>PCBN>WC基硬质合金>TiC(N)基硬质合金>HSS>Si3N4基陶瓷>Al2O3基陶瓷。
③各种刀具材料的热胀系数大小顺序为:HSS>WC基硬质合金>TiC(N)>Al2O3基陶瓷>PCBN>Si3N4基陶瓷>PCD。
④各种刀具材料的抗热震性大小顺序为:HSS>WC基硬质合金>Si3N4基陶瓷>PCBN>PCD>TiC(N)基硬质合金>Al2O3基陶瓷。 金刚石是碳的同素异构体,它是自然界已经发现的极硬的一种材料。青岛数控刀具厂家
在经济型数控机床的加工过程中,由于切具的刃磨、测量和更换多为人工手动进行,占用辅助时间较长。江门OSG数控刀具生产
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。江门OSG数控刀具生产