超硬材料硬质合金刀具的基本概念和发展概况
从目前的机械加工行业来看,传统意义上的超硬刀具材料主要包括天然金刚石、人造金刚石以及立方氮化硼这三种材料。由于天然金刚石数量较为稀少,难以满足机械加工行业的大规模需求。人造金刚石虽然能够实现大规模生产,但是由于成本较高,市场价格昂贵,因此也难以得到广泛普及应用。我国目前应用于超硬材料刀具上的主流材料是聚晶立方氮化硼及其复合
冷轧板分切刀片
超硬材料
硬质合金刀具的基本概念和发展概况
从目前的机械加工行业来看,传统意义上的超硬刀具材料主要包括天然金刚石、人造金刚石以及立方氮化硼这三种材料。由于天然金刚石数量较为稀少,难以满足机械加工行业的大规模需求。人造金刚石虽然能够实现大规模生产,但是由于成本较高,市场价格昂贵,因此也难以得到广泛普及应用。我国目前应用于超硬材料刀具上的主流材料是聚晶立方氮化硼及其复合材料。超硬材料刀具的早应用在上世界五十年代的美国,科学家通过在实验高温高压状态添加凝合剂的方法,制成了数量较大的氮化硼聚晶块。随后的几十年里,科学家又先后研制出了金刚石硬质合金和氮化硼复合片,基本上解决了超硬刀具材料的来源问题。我国在超硬刀具材料的相关方面研究开始于上世纪七十年代,虽然起步较早,但是由于当时各种外界条件的限制, 无论是生产技术还是厂房设备条件都相对艰苦,所以研究工作进展缓慢。当换上镗刀时,如果没有设定刀具长度补偿而程序中同样设定下降到Z3。直到二十世纪末才真正意义上开始对这方面进行立项研究,目前已经取得了较为显著的成果。
超硬材料
机械刀具的种类与性能分析
CVD 金刚石中不含任何金属催化剂,其热稳定性和硬度在很大程度上近似于天然金刚石。CVD 金刚石具有很强的抗磨损性和极高的硬度,是目前世界上公认的硬刀具材料。除此之外,CVD 金刚石还具有摩擦系数小、热导率高、切割效果好等诸多优点, 在进行金属和非金属材料切割方面都具有很好的效果。但是CVD 金刚石的热稳定性较差,而且硬度有余,韧性不足,在长期切割产生高温的情况下容易出现碳化现象,不能用于硬质合金、钢铁合金等材料的加工。PCBN刀具适合于切削淬火钢零件和冷硬铸铁,可广泛应用于铸铁的高速切削。
聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具,按照其构成成分的不同,可以分为聚晶立方氮化硼复合片、整体聚晶立方氮化硼刀具以及电镀立方氮化硼刀具三种类型。其中,聚晶立方氮化硼是目前应用较为广泛的一种超硬刀具材料,具有极高的性和热稳定性,适用于目前多数机械加工操作,而且其材料来源较为广泛,制造成本相对于金刚石要低,因此成为了机械加工刀具材料的主流选择。人造聚晶金刚石是在高温高压状态下,加入金属凝结剂将金刚石单晶体材料结合形成的一种材料。通过对刀具进行去毛刺,平整,抛光的处理、从而提高刀具质量和延长使用寿命。在硬度方面,处于CVD 金刚石和天然金刚石之间,但是其韧性要高于两
者,同时还具有较好的兼容性和可焊性。目前人造聚晶金刚石多用于精密小型部件的加工切割。
精度越高的模切刀片质量越好,档次越高
精度越高的模切刀片质量越好,档次越高刀峰经淬火处理的刀由于刀身软,刀峰硬,通常被称为软刀
软刀中淬火处理面积的厚薄对性影响很大,淬火面积大,承托刀身传递过来的机械压力的能力越大,反之较硬的刀峰与较软的刀身的接触面积较少时,硬的部分会向软的部分凹陷进去,或很易脱落,承托力不足或减至零,即刀的寿命缩短。
当然也不能无限制增加淬火层面积,淬火层面积太多会影响模切刀的弯曲。由于淬火层的重要性,加上淬火层面积越大,刀的造价越高,所以有些无良生产商甚至用涂颜色的方法在刀峰涂上一层墨色就说是淬火处理,以欺骗用户,作为使用者应具备清醒的头脑,不要被假刀瞒骗。如果大家想学习更多UG知识可以加小编QQ:770573829领取学习资料和课程,使用刀具长度作为刀长补偿,可以同一把刀具加工不同工件而不需修改刀具长度补偿值。
以某模切刀为例,其精度达±0.02mm,且A、B、C类刀上本身的精度可达±0.007mm,比如长期选用A类刀,那么A类刀的精度可以过到±0.007mm(B类、C类同样),这种做法方便于用户。用户购买同类刀,价格并未改变,而可得到精度工差±0.08mm的,而普通补底纸也只有0.05mm厚,公差之大难于用补底纸来补。特别是对于精度要求极高的不干胶模切,这些粗糙的模切根本不合格。如某加工中心系统,配上自动测量仪,它的长度补偿是补偿刀具的真正长度,即主轴锥孔端面中心至刀具刃口端的长度。
(作者: 来源:)