刀片的主要成分
硬质合金刀片的主要成分是不同配比的碳化钨和钴,原材料一开始的形态是粉末。(P1=G54、P2=G55、P3=G56、P4=G57、P5=G58、P6=G59)G10L2P0…P0表示EXT基本坐标系。在重约560kg的容器里盛装着配好的原料,它们将被用于生产不同的粉末。在车间里,将干燥的原料与乙醇和水配成的溶剂混合形成一种粘稠度类似酸奶的灰色浆状物。待浆状物干燥后
横切刀片
刀片的主要成分
硬质合金刀片的主要成分是不同配比的碳化钨和钴,原材料一开始的形态是粉末。(P1=G54、P2=G55、P3=G56、P4=G57、P5=G58、P6=G59)G10L2P0…P0表示EXT基本坐标系。在重约560kg的容器里盛装着配好的原料,它们将被用于生产不同的粉末。在车间里,将干燥的原料与乙醇和水配成的溶剂混合形成一种粘稠度类似酸奶的灰色浆状物。待浆状物干燥后,将样品送往实验室进行质量检测。这些粉末由很多直径为20-200μm的颗粒组成,非常微小(一根头发的直径是50-60μm)。
这些粉末被装在容积100kg的桶中并输送到用于制造刀片的冲压机边。操作工将冲模(用于冲压不同刀片的模具) 放入机床,并将订单输入计算机,冲模腔内根据订单信息充满粉末。冲压每片刀片的压力高达12吨,机床会对每片刀片进行称重,操作人员也会进行观察控制。PCD原料来源丰富,其价格只有天然金刚石的几十分之一至十几分之一。在这一阶段,刀片非常脆弱,很容易裂损。
冲压后的刀片需要被加热使其硬化,这一工作由烧结炉完成,烧结炉一次可以处理数千片刀片。压制好的刀片粉末在长达13h的过程中被加热到约1,500℃,熔融而成为硬质合金这一硬度极高的材料。刀片在实验室中完成质检后,刀片的顶部和底部都将被磨削成要求的厚度。烧结工艺中的收缩比例约为50%,因此烧结后刀片大小仅为之前的一半。
根据涂层方法不同,涂层刀具可分为化学气相沉积(CVD)涂层刀具和物理气相沉积(PVD)涂层刀具。涂层
硬质合金刀具一般采用化学气相沉积法,沉积温度在1000℃左右。涂层高速刀具一般采用物理气相沉积法,沉积温度在500℃左右;
根据涂层刀具基体材料的不同,涂层刀具可分为硬质合金涂层刀具、高速钢涂层刀具、以及在陶瓷和超硬材料(金刚石和立方氮化硼)上的涂层刀具等。
根据涂层材料的性质,涂层刀具又可分为两大类,即“硬”涂层刀具和 ‘软”涂层刀具。“硬”涂层刀具追求的主要目标是高的硬度和性,其主要优点是硬度高、性能好,典型的是TiC和TiN涂层。①高硬度:硬质合金刀具是由硬度和熔点很高的碳化物(称硬质相)和金属粘结剂(称粘接相)经粉末冶金方法而制成的,其硬度达89~93HRA,远高于高速钢,在5400C时,硬度仍可达82~87HRA,与高速钢常温时硬度(83~86HRA)相同。“软”涂层刀具追求的目标是低摩擦系数,也称为自润滑刀具,它与工件材料的摩擦系数很低,只有0.1左右,可减小粘接,减轻摩擦,降低切削力和切削温度。
近开发了纳米涂层 (Nanoeoating)刀具。这种涂层刀具可采用多种涂层材料的不同组合 (如金属/金属、金属/陶瓷、陶瓷/陶瓷等),以满足不同的功能和性能要求。PCBN刀具可用比硬质合金刀具高3~5倍的速度高速切削高温合金和淬硬钢。设计合理的纳米涂层可使刀具材料具有优异的减摩抗磨功能和自润滑性能,适合于高速干切削。
硬质合金刀具的选择技巧
为了减少换刀时间和方便对刀便于实现机械加工的标准化数控车床车削加工时应尽量采用机夹可转位车刀。在数控机床上加工零件机械加工工序可以比较集中在一次装夹中尽可能完成大部分或全部工序。首先应根据零件图样考虑被加工零件是否可以在一台数控机床上完成整个零件的加工工作若不能则应决定其中哪一部分在数控机床上加工哪一部分在其他机床上加工即对零件的加工工序进行划分。工步的划分工步的划分主要从加工精度和效率两方面考虑。在一个工序内往往需要采用不同的刀具和切削用量对不同的表面进行加工。为了便于分析和描述较复杂的工序在工序内又细分为工步。刀片材质的选择。常见刀片材料有高速钢、硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷、立方氮化硼和金刚石等其中应用比较多的是硬质合金和涂层硬质台金刀片。机械加工刀片是机夹可转位车刀的一个重要组成元件。选机夹可转位车刀重点是选刀片。按照刀片大弦可分为带圆孔、带沉孔以及无孔三大类形状有三角形、正方形、五边形、六边形、圆形以及菱形等共17种。⑤具有较低的摩擦系数:低的摩擦系数可导致切削时切削力减小,切削温度降低,加工表面质量提高。在选择刀片时主要从下面几个方面来考虑 刀片尺寸的选择。刀片尺寸的大小取决于必要的有效切削刃长度L。有效切削刃长度L与背吃刀量a。和车刀的主偏角有关选用时可查阅有关刀具手册。选择刀片材质主要依据被加工工件的材料、被加工表面的精度、表面质量要求、切削载荷的大小以及切削过程有无冲击和振动等。
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