数控刀具材料大全及性能特点选用规则,强烈推
作者:admin 发布时间:2012-01-04 18:36
优秀的加工机械与性能的数控刀具相辅,才能充分调动其需有的效率,得到良好的规模效益。随着刀具材料快速发展,各种新式刀具材料,其物理学、物理性能和钻削加工性能都有了很大的提升,应用范围也不断发展。
一. 刀具材料应享有基本性能
刀具材料的选择对数控刀片使用寿命、加工速率、加工质量和生产成本等的影响很大。数控刀片钻削时要承担髙压、高溫、磨擦、震荡和震动等作用。因此,刀具材料应享有如下一些基本性能:
(1) 对抗强度和耐磨性能。刀具材料的对抗强度必须超出钢件材料的对抗强度,一般要求在60HRC以上。刀具材料的对抗强度越高,耐磨性能越多越好。
(2) 抗压强度和柔韧性。刀具材料应享有较高的抗压强度和柔韧性,为了承担切削速度、震荡和震动,避免数控刀片脆断和崩刃。
(3) 耐磨性。刀具材料的耐磨性好些,能承担高的钻削温度,享有良好的清除自由基能力。
(4) 工艺性能和合理性。刀具材料应享有好的煅造性能、淬火性能、电焊焊接性能;铣削加工性能等,而且要追求高的性能价比。
二.刀具材料的类型、性能、特性、应用
1.金刚石刀具材料的类型、性能和特性及数控刀片应用
金钢石是碳的同素异构体,那是大自然已经发现的最硬的一种材料。金刚石刀具具有高硬度、高耐磨性能和高导热性能,在稀有金属和高分子材料加工中得到广泛的应用。尤其在铝和硅铝合金型材髙速钻削加工中,金刚石刀具是无法取代的主要数控刀具种类。可实现效率高、高稳定性、寿命长加工的金刚石刀具是当代数控车床加工中不可或缺的重要工具。
⑴ 金刚石刀具的类型
①纯天然金刚石刀具:天然金刚石作为数控刀具原有几百年的历史了,纯天然多晶硅金刚石刀具经过高效化碾磨,凸模能磨得极为锐利,凸模半经能达0.002μm,能实现纤薄钻削,可以加工出挺高的钢件精密度和过低的光洁度,是堪称的、理想化的和不能充当的超精密机械加工数控刀片。
②PCD金刚石刀具:天然金刚石昂贵,金钢石市场应用于钻削加工的还是聚晶金钢石(PCD),自20时代70年代初,采用超高压合出技术制取的聚晶金钢石(Polycrystauinediamond,简写PCD鄂板研制之后,在很多场所下纯天然金刚石刀具已经被人工合成聚晶金钢石所充当。PCD原材料来源于丰富,其价格只有天然金刚石的几十分之一至十几分之一。
PCD数控刀片无法磨出极为锐利的凸模,加工的钢件工艺性能也比不上天然金刚石,目前工农业中还不能方便地制造有带断屑槽的PCD鄂板。因此,PCD只能用以稀有金属和非金属的精切,很难达到超精密机械镜面玻璃钻削。
③CVD金刚石刀具:自从20时代70年代末至80年代初,CVD金钢石技术日本出现。CVD金钢石就是指用化学气相沉积看了观点(CVD)在异质性基体(如耐热合金、瓷器等)上合出金钢石膜,CVD金钢石具有与天然金刚石相同的结构和特点。
CVD金钢石的性能与天然金刚石对比十分靠近,兼具纯天然多晶硅金钢石和聚晶金钢石(PCD)的优势,在一定程度上又战胜了它们的不足。
⑵ 金刚石刀具的性能特性:
①挺高的对抗强度和耐磨性能:天然金刚石是大自然已经发现的最硬的物质。金钢石具有挺高的耐磨性能,加工高硬度材料时,金刚石刀具的使用寿命为硬质合金铣刀的lO~100倍,甚至高达几百倍。
②具有很低的摩擦阻力:金钢石与一些稀有金属之间的摩擦阻力比其他数控刀片都低,摩擦阻力低,加工时形变小,可缩减切削速度。
③钻削刃非常锐利:金刚石刀具的钻削刃可以磨得非常锐利,纯天然多晶硅金刚石刀具可高达0.002~0.008μm,能进行纤薄钻削和超精密机械加工。
④ 具有很高的导热性能:金钢石的传热系数及热扩散率高,钻削热容易散发,数控刀片钻削部分温度低。
⑤具有较低的线膨胀系数:金钢石的线膨胀系数比耐热合金小数倍,由钻削热引起的数控刀片规格的转变不大,这对规格精密度要求很高的精密机械和超精密机械加工而言至关重要。
⑶ 金刚石刀具的应用。
金刚石刀具多用以在髙速下对稀有金属及高分子材料进行高效化钻削及镗孔。适合加工各种抗磨损非金属,如玻璃钢防腐粉未冶金毛胚,结构陶瓷等;各种抗磨损稀有金属,如各种硅铝合金型材;各种稀有金属光整加工。
金刚石刀具的不足之处是耐热性偏弱,钻削温度超出900℃~700℃时,就会完全丧失其对抗强度;除此以外,它不适宜钻削黑色金属,因为金钢石(碳)在高溫下容易与铁原子核作用,使碳原子转换为高纯石墨结构,数控刀片最易受损。
2.立方氮化硼刀具材料的类型、性能和特性及数控刀片应用
用与金钢石制造方法差不多的方法合出的第二类超硬材料—立方氮化硼(CBN),在对抗强度和导热系数方面远高于金钢石,耐热性很好,在大气中加温至10000C就不发生空气氧化。CBN对于黑色金属具有极其稳定的有机化学性能,可以广泛用以废钢铁工艺品的加工。
⑴ 立方氮化硼数控刀片的类型
立方氮化硼(CBN)是大自然中不存在的物质,有单晶体和多晶体之分,即CBN多晶硅和聚晶立方氮化硼(Polycrystallinecubic bornn
 
电话
010-56236080