高速切削技术及高速切削可转位铣刀的研究

高速切削是先进制造技术中最重要的加工工艺之一，而切削刀具是实现这一工艺的关键。论文介绍了高速切削技术，以及高速切削技术要求的高速切削刀具，特别说明的是高速切削铣刀；论述了高速切削的可转位铣刀的特点、切削刀具材料和刀体结构。     

高速切削刀具的发展现状

对国内外高速切削刀具的发展现状进行了综合评述 ,重点介绍了高速切削刀具材料和高速切削刀具技术 (包括刀具动平衡技术、刀柄系统、刀具安全性、可转位面铣刀结构、刀具监测技术等 )的开发及应用     

大刃倾角端铣刀

大刃倾角端铣刀如图所示。刀具的特点分以下几点: (1)采用较大的正刃倾角(粗铣λ=30°)改变了刀头受力方向,加强了刀尖和刀刃,能抗冲击; (2)由于刃倾角作用,使刀具的实际工作前角增大,切削阻力小,切削轻快而平稳,刀具寿命延长; (3)可以采用高速大走刀,效率高; (4)刀体尾部做成内螺纹,紧固在刀杆上,靠32孔定位,夹固方便可靠;     

斜圆柱结构的新型微细球端铣刀的设计与制造

针对微细切削刀具的特点与应用需求,设计一种斜圆柱结构的新型微细球端铣刀,将铣刀球端刀刃复杂的空间曲线转化为易加工的平面曲线。根据所设计铣刀的几何结构特征,从制造工艺方面进行刀具结构的调整,分析刀具的刃磨成形原理,并在微细刀具数控刃磨机上完成该刀具的制作。通过与传统螺旋槽球端铣刀和椭圆柱刃型球端铣刀的切削性能对比试验,研究所设计刀具的切削性能。试验结果表明,所设计的微细球端立铣刀在显著降低刀具制备难度的同时,具有较高的切削刃强度,能够满足硬脆性材料的微细切削要求。     

高速端铣刀刀体弹性极限转速的理论计算及其影响因素

建立高速端铣刀刀体力学模型,对在高速旋转中其只受离心力作用下的刀体弹性极限转速进行理论分析,在此基础上分析研究刀体外径、内孔尺寸及材料特性对高速端铣刀弹性极限转速的影响,并计算分析淬硬钢、铝合金及颗粒增强钛基复合材料Cerme TiC-10三种材料刀体弹性极限转速。分析研究结果表明,刀体弹性极限转速随着刀体材料sσ/ρ值的增大而提高,随着泊松比的增大而略微降低,随着刀体外径、内孔尺寸的增大而降低。     

硬质合金铣刀涂层性能的试验研究

针对涂层材料改善刀具切削性能这一问题,本文采用常速试验和高速试验的方法,对比分析了七种涂层材料对铣刀切削性能的改善程度。试验结果表明:涂层性能优越与否与切削速度有很大关系,AlCrN和TiAlCN涂层铣刀更适合高速切削;而AlTiN涂层铣刀不适合高速切削;TiN涂层铣刀无论在常速和高速切削时性能均表现不佳,高速切削时磨损相对更快;CrN+TiN复合涂层抗氧化能力较好,但抗磨能力相对较差。     

引进工具介绍

五、端铣刀盘端铣刀盘是在铣削加工中切削平面时所使用的重要刀具,广泛用于镗、铣床,是一种高效刀具。正确合理地选择和使用端铣刀盘,将会大幅度地提高机床的切削效率以及被加工零件的表面质量。由于影响铣削加工结果的因素很多,分析这些因素是至关重要的。除铣床本身的精度及被加工材料的性能两个客观因素外,刀具则是影响铣削加工的主观因素。在选用刀具时必须考虑下列几点:排屑空间的大小及结构;刀具的     

铣削加工刀具刀片支撑面分析

在汽车制造业的机加工刀具中,随着大批量产品零件的切削和刀辅具使用时间的延续,加工中原先比较正常的刀片及刀体往往会忽然时常出现刀刃破碎或刀片开裂、刀体损坏的现象。其原因除了刀片的批次质量差异、加工毛坯的缩孔、硬度上升及机床精度下降外,刀体上的刀片固定出现缺陷也占一定比例。当调换成新的刀体后再切削加工时,这种现象即刻消失,这就是刀体的刀片支撑面的变形所致。1铣刀刀片的固定方式根据不同的使用情况,铣刀类刀具的结构也有不同的设计与制造。铣刀的刀片定位有切向上定位(刀片固定螺钉指向镗把轴线)、端面上定位、法向上定位。刀片的固定支撑有刀垫支撑与无刀垫支撑两种。刀垫的作用:弥补刀体制造中的难加工位置形状;一种刀体能适应多种刀片的安装使用;改变刀片的切削角度;保护刀体,延长刀体的使用寿命(防止打刀时损坏刀体,正常切削时,可防止切屑擦伤刀体)与缓冲刀片的冲击等。目前铣刀刀片在安装到刀体上时,有的采用辅助的高刚性硬质合金刀垫或高刚性的支承件;考虑制造刀体的局限性及满足刀体刚性强度,有的刀片直接安装在刀体上。2刀片支撑面的变形铣刀类刀具在切削加工特别是在粗加工中,刀片的冲击力,传递压迫到刀片的支撑面或者刀垫上。由于刀片支撑面承受着...     

TC-4钛合金的铣削加工

目前,钛合金的应用已较广泛。但由于钛合金是难加工材料,毛坯表面硬度很高,材料导热性差,切削时,大部分热量聚集在切削刃和其表面上,工件材料与刀具的亲合力较强,因而刀具损坏快。另外,由于钛合金弹性模数低,切削时工件有让刀现象,故需采用强力切削。为此,我们选用合金机夹端铣刀和螺旋齿立铣刀,进行精铣和精铣型面及周边。现就刀具材料、几何角度、切削用量及冷却液的选择等作一介绍。硬质合金机夹端铣刀我们采用硬质合金机夹端铣刀(如图1)粗铣。其特点是:1)切削性能好,刀片耐用度高,使用寿命长;2)刀齿强度高;3)结构简单、装夹方便,刀片磨损后,可及时更换。     

不重磨式硬质合金滚刀

前言硬质合金做为切削刀具材料已有半个世纪的历史。在外圆车刀及铣平面的端铣刀可以完全代替高速钢;其它刀具大部分是还用高速钢制造。     

高速铣削铝合金刀具选型及模糊综合评判

铝合金的高速铣削是高速切削技术的重要应用领域之一,高速铣削刀具的选型是企业在生产实践中面临的一个重要问题。从研究切削力入手,对刀具材料、刀具前角、刀具品牌三个因数,进行试验优化研究。运用模糊综合评判的方法对高速铣削刀具的选型进行评价。     

高速切削加工关键技术及发展方向

高速切削加工技术作为先进实用的制造技术,正成为切削加工的主流,具有强大的生命力和广阔的应用前景.以高切削速度、高进给速度、高加工精度和优良的加工表面质量为主要特征的高速切削加工技术具有不同于传统切削加工技术的加工机理和应用优势.主要介绍高速切削加工的优越性、关键技术、高速切削机理及现状,展望高速切削加工技术未来的发展方向.     

高速铣削时颤振的诊断和稳定加工区域的预报

给出一种通过测量加工过程中的噪声来诊断高速铣削时颤振的方法.先测量环境噪声,然后测量加工噪声.理论分析和试验结果表明,如果加工噪声的主谐振频率接近其中一个环境噪声主谐振频率或者是齿频的整数倍,那么系统无颤振,否则有颤振.建立系统结构和铣削过程动力学特征参数的数学模型.根据测出的颤振频率,通过所建模型可解出系统的固有频率、阻尼比和过程参数,并计算出稳定极限曲线.试验证明,该方法能较好地预报高速铣削时的稳定加工区域.     

自滚切端铣刀

本文论述了自滚切端铣刀的基本原理和结构类型，以及与普通刀具切削过程的本质区别。试验研究和实际应用证明自滚切端铣刀具有耐用度高，加工表面质量好，生产效率高等优点     

高速硬切削技术及刀具的合理选择

介绍了高速硬切削加工的特点并研究了其切屑形状,分析了金刚石、PCBN、陶瓷等硬切削刀具材料的性能以及刀具材料和几何参数的合理选用原则,结合切削试验的实例介绍了高速硬铣削技术的应用。     

高速铣削近α钛合金的切削温度研究

切削温度不仅直接影响刀具的磨损和耐用度,而且也影响工件的加工精度和已加工表面质量。由于钛合金导热性差和化学亲和性强等原因,通常在其切削加工时切削温度高、刀具磨损严重,致使切削速度难以进一步提高。本文重点对钛合金高速铣削时的切削温度进行试验研究,阐明夹丝半人工热电偶法测温原理和所测热电势信号的物理意义。试验选用了3种不同类型的硬质合金刀具,系统地研究了切削用量、冷却条件及刀具磨损等因素对近α钛合金高速铣削时切削温度的影响。     

铝合金高速铣切屑温度实验研究

高速切削过程中切削温度对刀具磨损、工件的表面质量及加工精度有很大的影响。应用红外热像仪测温系统对高速铣削过程中切削温度的动态变化规律进行实验研究,其结果对高速切削具有很高的指导意义。     

三维复杂槽型铣刀片切削温度与粘接破损研究

通过对难加工材料3Cr1Mo1/4V钢面铣加工的试验研究得出，在相同的切削条件下，波形刃铣刀片和大前角铣刀片的切削温度明显低于平前刀面铣刀片，抗粘结破损的能力较高：并证明切削速度越低、进给量越大，刀具的粘接破损越严重，最后给出了切削温度与前刀面最大粘结破损深度之间的重化关系，定性分析了切削温度对刀具粘结破损的影响规律。     

Experimental investigations on the failure mechanism and self-sharpening of a graded tool

To solve the urgent needs of high-performance cutting tool and high-efficient cutting process for nickel-based super alloy, a graded ceramic tool was manufactured and a series machining experiments were performed in high-speed (HS) conditions. The failure mechanisms of the graded tool were revealed by analysis the micro-structure and failure morphology. The experimental results exhibited that the primary failure mechanisms were adhesive wear, micro-chipping and flaking. For the graded tool, the step-shaped flaking surfaces and some narrow flaking strips were found on the rake face and along the cutting edge, respectively, which were the self-sharpening cutting characteristics. These characteristics should be attributed to the synergistic mechanisms of strengthening and toughening resulted from the reasonably graded structure. In addition, during the HS milling process, this characteristic was also presented on the failure faces of homogeneous tool with SiC whisker reinforced. Therefore, it is concluded that the characteristics were in a close relation to the cutting parameters and tool mechanical properties.     

新型TiAlN涂层铣刀的高速切削性能

分析了新型TiAlN涂层铣刀的高速切削性能 ,介绍了圆弧铣槽和螺旋铣孔两种高效铣削方法。