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;展成毕业论文
http://www.751com.cn/ 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。
1.3数控机床对刀具的要求
金属切削过程中,刀具切削部分承受很大切削刀和剧烈摩擦,并产生很高的切削温度;在断续切削工作时,刀具将受到冲击和产生振动,引起切削温度的波动。为此,刀具材料应具各下列基本性能:
(1)高硬度 刀具材料的硬度必须更高于被加工工件材料的硬度,否则在高温高压下,就不能保持刀具锋利的几何形状,这是刀具材料应具备的最基本特征。目前,切削性能最差的刀具材料——碳素工具钢,其硬度在室温条件下也应在62HRC以上;高速钢的硬度为63—70HRC;硬质合金的硬度为89~93HRA。HRC和HRA都属于洛氏硬度,HRA硬度一般用于高值范围(大于70)。HRC硬度值的有效范围是20~70之间。60—65HRC的硬度相当于81~83.6HRA和文氏硬度687—830HV。
(2)足够的强度和韧性 刀具切削部分的材料在切削时要承受很大的切削力和冲击力。例如,车削45钢时,当ap=4mm,f=0.5mm/r时,刀片要承受约4000N的切削力。因此,刀具材料必须要有足够的强度和韧性。一般用刀具材料的抗弯强度σb(单位为Pa:N/m^2)表示它的强度大小,用冲击韧度ak(单位为J/m^2)表示其韧性的大小,它反映刀具材料抵抗脆性断裂和崩刃的能力。原文请+QQ3249.114辣'文,论'文'网
(3)高耐磨性和耐热性 刀具材料的耐磨性是指抵抗磨损的能力。一般说,刀具材料硬度越高,耐磨性也越好。此外,刀具材料的耐磨性还和金相组织中化学成分、硬质点的性质、数量、颗粒大小和分布状况有关。金相组织中碳化物越多,颗粒越细,分布越均匀,其耐磨性就越高。
刀具材料的耐磨性和耐热性有着密切的关系。其耐热性通常用它在高温下保持较高硬度的性能即高温硬度来衡量,或叫红硬性。高温硬度越高,表示耐热性越好,刀具材料在高温时抗塑性变形的能力、抗磨损的能力也越强。耐热性差的刀具材料,由于高温下硬度显著下降而导致快速磨损乃至发生塑性变形,丧失其切削能力。
(4)良好的导热性 刀具材料的导热性用热导率[单位为W/(m•K)]来表示。热导率大,表示导热性好,切削时产生的热量容易传导出去,从而降低切削部分的温度,减轻刀具磨损。此外,导热性好的刀具材料其耐热冲击和抗热龟裂的性能增强,这种性能对采用脆性刀具材料进行断续切削,特别是在加工导热性能差的工件时尤为重要。
1.4刀具的材料及特点
常用刀具材料分为:工具钢(包括碳素工具钢、合金工具钢、高速钢),硬质合金,超硬刀具材料(包括陶瓷,金刚石及立方氮化硼等)。
高速钢:高速钢特别适用于制造结构复杂的成形刀具,孔加工刀具例如各类铣刀、拉刀、齿轮刀具、螺纹刀具等;由于高速钢硬度,耐磨性,耐热性不及硬质合金,因此只适于制造中、低速切削的各种刀具。
高速钢按其性能分成两大类:普通高速钢和高性能高速钢。
硬质合金:硬质合金大量应用在刚性好,刃形简单的高速切削刀具上,随着技术的进步,复杂刀具也在逐步扩大其应用。
钨钴类硬质合金是由WC和 Co烧结而成,代号为YG,一般适用于加工铸铁和有色金属等脆性材料。
钨钛钴类硬质合金是以WC为基体,添加TiC,用Co作粘结剂烧结而成,代号为YT,一般适用于高速加工钢料。
添加钽(铌)类硬质合金是在以上两种硬度合金中添加少量其它碳化物(如TaC 或NbC)而派生出的一类硬质合金,代号为YW,既适用加工脆性材料,又适用于加工塑性材料。常用牌号YW1、YW2。
涂层刀具:硬质合金或高速钢刀具通过化学或物理方法在其上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。
对刀具表面涂覆的方法有两种:
化学气相沉积法(CVD法),适用于硬质合金刀具;
物理气相沉积法(PVD法),适用于高速钢刀具。
涂层材料可分为TiC涂层、TiN涂层、TiC与TiN涂层、Al2O3涂层等。
其它刀具材料:
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