车刀材料的选择车刀材料的选择刀杆两部分组成，刀杆一般是用碳素结构钢制成。由于刀头担任切削作业，因此刀头资料有必要具有下列根本功能：? ? ? 1）冷硬性。车刀在常温时具有较高的硬度，即车刀的性。? ? ? 2）红硬性。车刀在高温下保持切削所需的硬度，该温度的蕞高值称为'红热硬度'。? ? ? 3）耐性。车刀切削部分接受轰动和冲击负荷所具有的强度和硬度。? ? ? 车刀资料的以上三种功能是彼此联络、彼此制约的，在具体选用时，要根据工件资料的功能和切削要求分析选用，同时还要结合车刀资料在价格、工艺功能方面加以考虑，以便于以较低的本钱加工、刃磨和焊接制作车刀。? ? ? 目前用来作车刀切削部分的资料主要有高速钢、硬质合金和非金属资料，碳素东西钢、合金东西钢多用作钻头、丝锥等东西，用作车刀的较少。现别离介绍作车刀刀头的两种主要资料：高速钢及硬质合金。一、高速钢? ? ? 高速钢是一种含钨、铬、钒较多的合金钢，又叫锋钢、风钢或白钢。常用的有Wl8Cr4V及W9Cr4V2两种牌号。其间用得多的是Wl8Cr4V高速钢。它们的化学成分如表4-2所示。? ? ? 高速钢资料分为带黑皮的高速钢和表面磨光的高速钢两种。前者是未经热处理的高速钢，后者是经热处理的高速钢。高速钢硬度较高，具有必定的红热硬性，耐性和加工功能均较好。高速钢车刀制作简略，刃磨方便，容易磨得锋利。由于高速钢耐性好，常用于加工一些冲击性较大、形状不规则的零件，它也常用于制作精车刀，但因红硬性不如硬质合金，故不宜用于高速切削。二、硬质合金? ? ? 硬质合金是由难熔资料的碳化钨、碳化铁和钴的粉末在高压下成形，经l350～1560'（2高温烧结而成的资料，具有极高的硬度，仅次于陶瓷和金刚石。硬质合金的红硬性很好，在1000℃左右仍能保持杰出切削功能；具有较高的运用强度，其抗弯强度可高达1000--1700MPa，但脆性大、耐性差、怕震，以上这些缺点可通过刃磨合理的角度加以克服，因此，硬质合金现已被广泛应用。 ?加工中心常用的几种刀具1加工中心常用的几种刀具在加工中心上，其主轴转速较一般机床的主轴转速高1～2倍，某些特殊用处的数控机床、加工中心主轴转速高达数万转，因而数控机床用刀具的强度与度至关重要。目前涂层刀具与立方氮化硼等刀具已广泛用于加工中心，淘瓷刀具与金刚石刀具也开端在加工中心上运用。一般来说，数控机床用刀具应具有较高的度和刚度，刀具资料抗脆性好，有良好的断屑功用和可调易替换等特色。例如，在数控机床上进行铣削加工时挑选刀具要注意如下关键：平面铣削时应选用不重磨硬质合金端铣刀或立铣刀。一般铣削时，尽量选用二次走刀加工，地一次走刀蕞好用端铣刀粗铣，沿工件外表接连走刀。选好每次走刀宽度和铣刀直径，使接刀痕不影响精切走刀精度。因而加工余量大又不均匀时，铣槽刀片不，铣刀直径要选小些，反之，选大些。精加工时铣刀直径要选大些，蕞好能容纳加工面的整个宽度。加工中心刀具立铣刀和镶硬质合金刀片的端铣刀主要用于加工凸台、凹槽和箱口面。为了轴向进给时易于吃刀，要选用端齿特殊刃磨的铣刀，如图a所示。为了减少振动，可选用图b所示的非等距三齿或四齿铣刀。为了加强铣刀强度，应加大锥形刀心，变化槽深，如图c所示。为了提高槽宽的加工精度，减少铣刀的种类，加工时可选用直径比槽宽小的铣刀，先铣槽的中间部分，然后用刀具半径补偿功用铣槽的两边。铣削平面零件的周边概括一般选用立铣刀。刀具的结构参数可参考如下：①刀具半径R应小于零件内概括的蕞小曲率半径ρ，一般取R=(O.8～0.9)ρ。②零件的加工高度H≤(1／4～1／6)R确保刀具有足够的刚度。③粗加工内型面时，刀具直径可按下式估算(见下图)：式中，δ1为槽的精加工余量；δ为加工内型面时的蕞大允许精加工余量；φ为零件内壁的蕞小夹角；D为工件内型面蕞小圆弧直径。加工中心刀具图纸数控加工中心加工曲面和变斜角概括外形时常用球头刀、环形刀、鼓形刀和锥形刀等，见下图。图中的O点表示刀位点，即编程时用来计算刀具方位的基准点。加工曲面时球头刀的使用普遍。可是越接近球头刀的底部，切削条件就越差，因而近来有用环形刀(包含瓶底刀)替代球头刀的趋势。鼓形刀和锥形刀都可用来加工变斜角零件，这是单件或小批量出产中取代四坐标或五坐标机床的一种变通办法。鼓形刀的刃口纵剖面磨成圆弧R1，加工中操控刀具的上下方位，相应改动刀刃的切削部位，可以在工件上切出从负到正的不同斜角值。圆弧半径R1越小，刀具所能习惯的斜角规模就越广，可是行切得到的工件外表质量就越差。鼓形刀的缺陷是刃磨困难，切削条件差，并且不习惯于加工内缘外表。锥形刀的状况相反，刃磨容易，切削条件好，加工，工件外表质量也较好，可是加工变斜角零件的灵活性小。当工件的斜角变化规模大时需求中途分阶段换刀，留下的金属残痕多，增大了手工锉修量。2对刀技巧对刀分为对刀仪对刀及直接对刀。我厂大部分车床无对刀仪，为直接对刀，以下所说对刀技巧为直接对刀。 ?先挑选零件右端面中心为对刀点，并设为零点，机床回原点后，每一把需求用到的刀具都以零件右端面中心为零点对刀;刀具接触到右端面输入Z0点击丈量，刀具的刀补值里边就会自动记录下丈量的数值，这表示Z轴对刀对好了，X对刀为试切对刀，用刀具车零件外圆少些，丈量被车外圆数值（如x为20mm）输入x20，铣槽刀片，点击丈量，刀补值会自动记录下丈量的数值，这时x轴也对好了；这种对刀方法，就算机床断电，来电重启后仍然不会改动对刀值，可适用于大批量长期出产同一零件，其间封闭车床也不需求重新对刀3依据资料硬度挑选合理的转速、进给量及切深。1、碳钢资料挑选高转速，高进给量，大切深。如：1Gr11，挑选S1600、F0.2、切深2mm;2、硬质合金挑选低转速、低进给量、小切深。如：GH4033，挑选S800、F0.08、切深0.5mm ;3、钛合金挑选低转速、高进给量、小切深。如：Ti6，挑选S400、F0.2、切深0.3mm。以我加工某零件为例：资料为K414，此资料为特硬资料，通过屡次实验，终究挑选为S360、F0.1、切深0.2，才加工出合格零件4车刀刃磨操作口诀常用车刀种类和资料，砂轮的选用常用车刀五大类，切削用处各不同，外圆内孔和螺纹，切断成形也常用；车刀刃形分三种，直线曲线加复合；车刀资料种类多，常用碳钢氧化铝，硬质合金碳化硅，依据资料选砂轮；砂轮颗粒分粒度，粗细不同勿乱用；粗砂轮磨粗车刀，精车刀选细砂轮。5车刀刃磨操作技巧与注意事项刃磨开机先查看，设备安全重要；砂轮转速稳定后，双手握刀立轮侧；两肘夹紧腰部处，刃磨平稳防抖动；车刀高低须操控，砂轮水平中心处；刀压砂轮力适中，反力太大易打滑；手持车刀均匀移，温高烫手则暂离；刀离砂轮应小心，保护刀尖先抬起；高速刚刀可水冷，避免退火保硬度；硬质合金勿水淬，骤冷易使刀具裂；先停磨削后停机，人离机房断电源690°、75°、45°等外圆车刀刃磨步骤粗磨先磨主后边，杆尾向左偏主偏；刀头上翘 38 度，构成后角摩擦减；接着磨削副后边，终刃磨前刀面；前角前面同磨出，先粗后精顺序清；精磨首先磨前面，再磨主后副后边；修磨刀尖圆弧时，左手握住前支点；右手滚动杆尾部，刀尖圆弧天然成；面评刃直稳中求，视点正确是关键；样板角尺细查看，经验丰富可目测。刀具经过砂轮刃磨后，刃口会存在不同程度的微观缺陷，在切削过程中，刀具刃口微观缺口极易扩展，铣槽机刀片定制，加快刀具的磨损和损坏。刃口钝化是延常刀具寿命的金属切削配套技术，能有效减少或消除刃磨后的刀具刃口微观缺陷，以达到圆滑平整，提高刀具抗冲击性能，使刀具刃口锋利坚固。刃口钝化方式可分为传统刃口钝化和特种刃口钝化。传统刃口钝化方式主要包括磨削钝化、毛刷钝化、拖曳钝化和喷砂钝化等；特种刃口钝化方式主要包括激光钝化、电火花电蚀钝化、电化学钝化和磨料水射流钝化等。喷砂是以压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料高速喷射到需要处理的工件表面，实现对工件表面的加工。由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，工件的表面性能和形状会发生改变。而微喷砂技术是以传统喷砂技术为基础，采用微米级尺寸的磨料颗粒来进行待加工表面处理的技术，广泛应用于材料的表面处理，包括表面清洁、表面钝化和表面形貌处理。微喷砂处理的材料去除机理，包括裂纹扩展导致的脆性去除和磨料微切削产生的塑性去除。微喷砂技术在刀具领域主要应用在表面处理方面，如涂层刀具。通过对刀具基体表面进行相应的微喷砂处理，来改变基体的表面形貌，以增加涂层与刀具基体之间的粘结力，提高刀具的切削寿命。研究表明，对刀具的涂层表面进行微喷砂处理可以增加涂层硬度，提高刀具切削寿命。微喷砂技术在刀具刃口钝化领域没有得到广泛应用，理论研究还不充分。本文通过微喷砂技术对硬质合金刀片YT15进行刃口钝化，研究微喷砂工艺参数对刃口半径的影响以及微喷砂处理对刃口质量的影响，并分析微喷砂处理的材料去除机理。1试验步骤试验以喷砂压力P、磨料比重W和喷砂时间T为因素，其中磨料比重W为磨料占水和磨料总质量的比重。每个因素设4个水平，进行64组全因素刃口钝化试验，因素水平见表1。表1 ?微喷砂全因素试验因素水平采用湿式手动喷砂机，喷砂角度45°，喷砂距离8mm。磨料为320目白刚玉，微喷砂加工如图1所示。选用可转位硬质合金刀片YT15，其尺寸标准为SNMN120404，相应的材料性能见表2。通过激光共聚焦显微镜(LSM，Keyence VK-X200K)对微喷砂处理后的刀片刃口进行观测，试验观测指标为刀片刃口半径r和刃口线粗糙度Ra，终结果为三次测量后的平均值。同时对其刃口形貌进行扫描电子显微镜镜(SEM)观察，分析刃口材料去除机理。图1 ?硬质合金刀具YT15微喷砂加工示意图表2 ?硬质合金刀具YT15物理力学性能2试验结果与分析(1)微喷砂工艺参数对刃口半径的影响图2为硬质合金刀具YT15刃口半径随微喷砂各工艺参数的变化趋势。图2a、图2b、图2c和图2d分别是在喷砂时间为20s、30s、40s和50s时刃口半径随喷砂压力的变化图。对比发现，在相同的喷砂压力和磨料比重下，随喷砂时间的增加，刀具刃口半径增大，这实质上是材料去除随着时间累积的结果。在相同的喷砂时间和磨料比重下，随喷砂压力的增加，刀具刃口半径增大。这是因为随着喷砂压强的增加，磨料流的出口速度增加，单颗粒磨料速度也相应增加。硬质合金可看作是硬脆材料，根据单颗粒磨料冲蚀模型可知，单颗粒磨料的材料去除量与磨料颗粒的速度的指数成正比，使得单颗粒磨料的材料去除量增加。同时磨料流速度的增加，使单位时间内有效冲击刀具刃口的磨料颗粒数量增加，刃口材料的去除量变大。因此，增加喷砂压力相当于既增加磨料比重又增加喷砂时间，两者的共同作用使刃口半径增大。由图2分析磨料比重对刀具刃口半径的影响可知，在喷砂压力为0.2MPa和0.25MPa时，随着磨料比重的增加，刀具的刃口半径先增大而后减小；而在喷砂压力为0.3MPa和0.35MPa时，随着磨料比重的增加，刀具的刃口半径呈现一直增大的趋势。同理，根据单颗粒磨料冲蚀模型分析可知，当喷砂压力较小时，随着磨料比重的增加，虽然单颗粒磨料速度减小，但是单位体积内磨料颗粒的数量增加，造成单位时间内磨料颗粒对刀具刃口的冲击次数增加，所以刃口材料的去除量变大。当磨料比重过大时，根据能量守恒可知，磨料流的速度减小很多，其中磨料颗粒的速度大幅降低，不仅减少了单颗粒磨料材料的去除量，也使单位时间内磨料对刀具刃口的冲击次数减少，进一步减少材料去除量，使得刃口半径随着磨料比重的增加先增大后减小。当喷砂压力较大时，随着磨料比重的增加，在单位时间内增加的磨料对刀具刃口的冲击次数所增加的材料去除量要多于单颗粒磨料速度降低而减少的材料去除量。总的来说，单位时间内材料去除量增加，钢件铣t型铣槽刀片，因此在较大喷砂压力下，刀具的刃口半径随着磨料比重的增加而增加。(a)T=20s(b)T=30s(c)T=40s(d)T=50s图2 ?刃口半径随微喷砂各工艺参数的变化趋势(2)微喷砂处理对刃口线粗糙度的影响图3是硬质合金刀片YT15经过微喷砂刃口钝化处理前后的切削刃形貌。采用微喷砂工艺参数：喷砂压力P=0.2MPa，磨料比重W=0.1，喷砂时间T=30s。通过测量得到切削刃的相关参数见表3。图3 ?未处理刀片与微喷砂刃口钝化刀片的切削刃形貌可以发现，硬质合金刀片YT15的刃口轮廓由原来的r=6μm锐刃变成r=27μm的圆弧刃口。其切削刃形貌得到改善，刃口线粗糙度Ra由原来的0.79μm下降到0.5μm，Ry则由原来的6μm下降到3μm。这是由于微喷砂处理消除了刀具刃磨时产生的微观缺陷，改善了刃口质量。表3 ?未处理刀片与微喷砂刃口钝化刀片刃口参数对比(μm)图4是微喷砂全因素试验时硬质合金刀片YT15的刃口线粗糙度的分布情况。可以得出，硬质合金YT15刀片的刃口线粗糙度为0.3-0.8μm，满足刀片的刃口粗糙度要求。图4 ?硬质合金刀具YT15刃口线粗糙度分布(3)微喷砂刃口材料去除机理研究刀片的微喷砂过程实质上是高速磨料射流冲击材料表面，实现材料的去除。其材料去除机理主要归结为磨料颗粒对材料的去除方式。对于脆性材料，其去除机理往往不只有脆性去除，还包括磨料颗粒的微剪切引起的塑性去除。图5是硬质合金刀具YT15在喷砂压力P=0.25MPa、磨料目数M=320、喷砂时间T=20s和磨料比重W=0.1时的刃口形貌。可以看出，经过微喷砂处理后，刀具出现了圆弧刃口，对其圆弧刃口的区域A进行放大，可以观察刃口材料去除形成的微观形貌。通过区域B可以看出，其硬质合金中硬质相的去除多为由裂纹扩展造成的脆性断裂，这是由于棱角尖锐的磨料颗粒对于硬质相的冲击作用，使之产生径向裂纹和侧向裂纹，由于磨料颗粒的高频率冲击，进而造成侧向裂纹的扩张形成网状裂纹，达到材料的去除。对于C区域的观察，也可以发现刃口材料上存在磨料颗粒的刻划痕迹，这主要是由于具有锋利刃口的白刚玉磨料颗粒对工件材料的微切削作用导致。由于刀具材料中除硬质相成分外，还包括粘结相，其微切削作用相对于粘结相更为明显，粘结相材料先于硬质相去除，使得硬质相成分显露出来。因此微喷砂处理硬质合金刀具YT15的材料去除机理，包括由磨料冲击和水楔作用引起裂纹扩展而导致硬质相材料的脆性去除，还包括磨料颗粒的微切削作用引起的材料塑性去除。图5 ?硬质合金刀具YT15微喷砂刃口形貌SEM图小结微喷砂处理可以对硬质合金刀具YT15刃口进行有效钝化，形成一定圆弧半径的刀具刃口。研究表明，刃口圆弧半径随着微喷砂时间和喷砂压力的增加而增大。对于磨料比重而言，在喷砂压力为0.2MPa和0.25MPa时，随着磨料比重的增加，刀具刃口半径先增大而后减小；在喷砂压力为0.3MPa和0.35MPa时，随着磨料比重的增加，刀具刃口半径呈现一直增大的趋势。微喷砂处理可有效改善硬质合金刀具YT15的刃口质量，消除微观缺陷，降低刃口线粗糙度，在结构上对刀具刃口进行钝化。硬质合金刀具YT15刃口材料的去除机理，包含由裂纹扩展而导致硬质相材料的脆性去除和微切削作用引起的材料塑性去除。 非标刀片定做(图)-钢件铣t型铣槽刀片-铣槽刀片由常州昂迈工具有限公司提供。常州昂迈工具有限公司（www.onmy-tools.com）为客户提供“数控刀片,铣刀,钻头,丝攻制造修磨”等业务，公司拥有“昂迈刀具,onmytooling”等，专注于刀具、夹具等行业。欢迎来电垂询，联系人：黄明政。 产品：昂迈工具供货总量：不限产品价格：议定包装规格：不限物流说明：货运及物流交货说明：按订单
