切削刀具材料与加工对象的物理性能匹配
具有不同物理性能的刀具,如,高导热和低熔点的高速钢的刀具、高熔点和低热胀的陶瓷的刀具、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
车床螺纹刀片
切削刀具材料与加工对象的物理性能匹配
具有不同物理性能的刀具,如,高导热和低熔点的高速钢的刀具、高熔点和低热胀的陶瓷的刀具、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700~8000C、PCBN刀具为13000~15000C、陶瓷类刀具为1100~12000C、TiC(N)基硬质合金为900~11000C、WC基超细晶粒硬质合金为800~9000C、HSS为600~7000C。
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>A1203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)> A1203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>A1203基陶瓷。
传统的曲轴主轴颈及连杆轴颈的多刀车削工艺。生产效率和自动化程度相对较低。粗加工设备多采用多刀车床车削曲轴主轴颈及连杆轴颈, 工序的质量稳定性差, 容易产生较大的内应力, 难以达到合理的加工余量。一般精加工采用曲轴磨床,通常靠手工操作, 加工质量不稳定, 尺寸的一致性差。老式生产线的主要特点是普通设备多, 导致产品生产周期长、场地占用面积大, 且完全是靠多台设备分解工序和余量来提高生产率。
数控车削工艺。数控车削设备价格相对便宜,不需要复杂的刀具, 但只适合小批量生产。
数控内铣铣削工艺。内铣设备价格较高, 刀具费用也很高, 但适合大批量生产。
数控车—拉、数控车—车拉工艺。其突出优点是可对宽轴径进行分层加工, 切削效率更高, 加工质量好, 但车拉刀具结构复杂, 技术含量高, 并且长期依靠进口, 好处是可集车—车拉工艺加工连杆轴颈要两道工序于一起。
加工中心切削刀具必备知识点
切削刀具的基本几何结构
用于精加工的切削刀具,切削刃必须具有很好的轮廓精度。
刀具的几种可能轮廓偏差
① 轮廓准确;
② 由于研磨过程不够准确,而导致在刃部产生不规则碎面;
③ 由于研磨过程不够准确而导致的半径偏差。
如果对工件精度要求非常高,应该在刀具生产商那里购买获得标准认证的刀具。
在保证刀柄及刀具系统的更大悬伸长度不超过规定值的前提下,要使主轴能够准确运转,必须于刀柄及切削刃处分别检测刀具的径向跳动误差。如果径向跳动误差过大就会导致主轴的严重震动。
如何选择合适的切削刀具
(1)分析具体加工条件,如主轴及机床性能,刀具的夹持系统,润滑方式等;
(2)分析工件材料特性;
(3)分析加工表面质量及加工精度要求、成本等;
(4)综合考虑各种因素,做出更优化的选择。
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