高速切削加工的刀具材料及其合理选择

刀具技术的不断发展是高速切削加工得以实施的工艺基础。高速切削的刀具技术包括刀具材料、刀具结构的优化和刀具的装夹技术等。刀具材料影响着高速切削加工技术的广泛应用。刀具材料的发展是高速钢——硬质合金——陶瓷——超硬材料，高性能材料不断取代低性能材料，切削速度和加工效率不断提高。目前适用于高速切削的刀具主要有：涂层刀具、陶瓷刀具、金属陶瓷刀具、立方氮化硼(CBN)刀具、聚晶金刚石(PCD)刀具以及性能优异的高速钢和硬质合金复杂刀具等。     

涂层刀具推动数控加工发展

高速切削、硬态加工、高稳定性加工、以车代磨、干式切削等新型切削方式对数控刀具提出了更高的要求,刀具涂层技术自问世以来,对刀具性能的改善和加工技术的进步起着非常重要的作用,涂层刀具已经成为现代刀具的标志。数控机床加工工件时,合理选用刀具材料不仅可以提高刀具切削加工的精度和效率,而且也是对难加工材料进行切削加工的关键措施,可以说在影响金属切削效率的诸多因素中,刀具材料是主要因素,起着决定性作用。     

高速切削刀具技术

作为先进制造技术,高速切削技术能大幅度地提高加工品质和加工效率,并能降低加工成本.高速切削技术是机械制造业发展的必然趋势.而高速切削刀具技术则是实现高速切削的关键技术之一,笔者主要从刀具材料、刀具结构和刀具动平衡方面来阐述和分析该技术.     

适应高速切削的数控刀具材料

高速切削因其加工质量好、生产效率高等优点得到广泛应用。数控刀具材料是实现高速数控加工的关键技术之一,它直接影响加工工件的质量和性能。为了适应高速数控加工技术的需要,对数控刀具材料提出了比传统的加工用刀具材料更高的要求。本文对高速切削的数控刀具材料的特点、使用范围进行了研究,并指出了数控加工刀具材料的发展趋势。     

齿轮刀具的技术发展

齿轮加工和齿轮刀具虽已是成熟工艺,但近年来仍有不少发展。本文就齿轮刀具材料(绿色切削刀具材料)发展、切削过程研究和切齿效率提高、新工作原理的应用、数控技术发展对齿轮刀具和切齿技术的影响等方面,分析探讨齿轮刀具的最新技术发展。     

高速切削中的刀具材料

结合高速切削加工技术和刀具材料的研究,综合论述高速切削加工刀具材料的性能特点、研究进展和应用,展望高速切削加工刀具材料的未来。     

模具制造业中的高速切削刀具系统

针对高速切削加工HSC要配置合适的刀具系统,如选用PKD或CBN切削材料就能实现对工件的全部加工。高速切削加工改变了整个切削工艺的思路。但是只有在包括刀具在内的整个系统相适配的情况下,才能极大地提高效率。要实现有效的高速加工,必须配备相适应的具有一定几何形状刀刃的     

镍基合金材料切削加工刀具研究

对硬质合金刀具、立方氮化硼刀具这两种镍基合金材料切削加工的主要刀具进行研究,通过切削加工试验分析不同刀具对镍基合金材料切削加工表面粗糙度的影响,进而优化得到适用于镍基合金材料超精密切削加工的刀具.     

喷雾冷却技术及其应用

钛基、镍基等高温合金和高强度合金钢等难加工材料的大量应用,给切削加工带来了很大的困难。由于切削时产生的大量切削热不能及时散发,不仅使切削刀具的耐用度降低,而且难以保证工件的精度和表面粗糙度,严重时甚至无法切削。因此,降低切削热对于难加工材料的加工具有重要意义。对于一般材料的切削加工而言,如何提高切削效率、延长刀具寿命也是人们一直努力解决的问题。特别     

PCBN刀具的切削性能

综合实际数据、曲线介绍了ＰＣＢＮ刀具在淬硬钢、铸铁及有色金属等材料切削加工中的切削特性及其在硬态切削、干式切削、高速切削等加工技术中的应用。同时也介绍了ＰＣＢＮ刀具的加工表面质量。     

PCBN刀具的切削性能

综合实际数据、曲线介绍了ＰＣＢＮ刀具在淬硬钢、铸铁及有色金属等材料切削加工中的切削特性及其在硬态切削、干式切削、高速切削等加工技术中的应用。同时也介绍了ＰＣＢＮ刀具的加工表面质量。     

化学亲和力与刀具选材

传统的切削刀具选材原则为:刀具材料的硬度要高于被加工材料的硬度;刀具材料应具有较强的耐磨性;刀具材料要有足够的强度和韧性;在高温下刀具材料仍能保持较高的硬度等等。对于一般被加工材料,按上述原则选择刀具材料无疑是可以的。然而,对于大多数难加工材料来说,单纯按传统方法选择刀具材料,有时即使完全满足上述条件的刀具材料,却不能胜任切削任务。或者是A种刀具材料对甲种被加工材料的切削能完全胜任,而对乙种被加工材料的切削却显得无能为力,而从硬度、强度等机械性能来看,乙种被加工材料比甲种被加工材料还低。反之,B种刀具材料虽不能胜任对甲种被加工材料的切削,却能完全     

21世纪初我国切削加工与刀具技术展望

切削加工与刀具在21世纪初仍将是制造技术的基础工艺和主要工艺装备,并将在开发新的加工工艺、革新传统工艺上发挥新的作用。高速切削、硬切削、干切削工艺将进入实用阶段。硬质合金刀具、超硬刀具、涂层刀具将成为切削刀具的主体,在今后10～15年内整体切削效率可提高1～2倍。刀具技术发展的主流是:进一步提高精度、效率和可靠性,安全和环保亦将成为重要课题,数量的增长将退居次要位置。激光切削或激光辅助切削等新的加工方法将得到开发。工具行业将更新观念,面向加工技术,为用户提高加工效率、降低成本提供成套切削技术。     

钛合金TC4与不锈钢1Cr18Ni9Ti加工比较研究

根据对钛合金TC4与不锈钢1Cr18Ni9Ti切削加工性的比较分析,提出了从刀具入手解决两类材料切削加工问题的思路和途径,以及合理选择刀具材料,确定刀具几何参数、刃磨刀具、冷却润滑的一般原则及方法。     

CVD金刚石薄膜刀具加工SiCp／Al复合材料的切削磨损研究

通过用CVD金刚石薄膜涂层刀具切削加工SiC颗粒增强基复合材料的试验,研究了切削参数、刀具材料、刀具几何参数和工件材料对CVD金刚石薄膜涂层刀具磨损的影响规律,同时研究SiCp/Al复合材料的切削加工性能。     

PCBN整体烧结刀片在切削加工中的应用

耐磨耐蚀领域中零件的硬度普遍较高,使得加工非常困难,普通的刀具不能胜任,即使勉强使用,生产效率却很低。选用超硬材料刀具是破解这一加工难题的有效手段。其中PCBN刀具是硬切削的优选对象,尤其适合自动化加工和高精度加工。介绍了我们研制的一种PCBN整体烧结刀片,这种刀片能够满足大切深、高速度的切削要求。将其应用于车削、断续切削、螺纹切削及铣削等硬态切削加工领域的结果表明,使用该刀具,不仅使高铬铸铁、硼铸铁、冷硬铸铁等高硬度材料的加工效率大幅度地提高,而且能够保证加工表面质量。     

国外刀具材料的发展近况

近年来,国外切削刀具材料发展迅速,尤其是随着涂层技术的不断发展,金属切除率一直呈直线上升,制造业的生产效率大大提高。切削刀具材料正逐渐向高效加工、硬加工、干式加工、超精密加工和新型难加工材料加工的方向发展。     

在钛合金零件上实现高效钻削的方法

介绍了在钛合金零件上实现高效钻削的方法。以某航空零件为例,从刀具材料、刀具特点、切削参数、加工中应注意的问题等多个方面介绍了在钛合金材料上进行孔加工的经验,所介绍的孔加工刀具和方法对加工效率的提高和刀具寿命的延长都具有很大的优势,对于钛合金的高速切削技术有一定的参考意义。     

聚晶金刚石(PCD)刀具的开发与应用

1　引言高速切削已成为现代制造技术的一个主要发展方向。由于高速切削刀具的开发与应用直接影响高速切削的加工效率和加工质量 ,因此具有非常重要的意义。刀具技术的革新 ,除了刀具本身的几何形状、切削角度等的革新和改进外 ,刀具切削刃材质的开发和革新也是提高切削效率、降低切削成本的一个关键因素。2 0世纪 70年代中期以来 ,美国、德国、日本等工业发达国家先后开发聚晶金刚石 (ＰＣＤ)刀具并将其用于非金属材料和有色金属材料的高速切削加工 ,使生产效率获得大幅度提高 ,切削费用成倍下降 ,因此被广泛应用于汽车、航空、航天以建材等…     

高速切削刀具材料及其与工件匹配研究

实现高速切削加工,刀具材料是关键。目前国内外用于高速切削加工的刀具材料主要有聚晶金刚石(PCD)、立方氮化硼(CBN)、陶瓷、TiCN基金属陶瓷和涂层刀具等。本文介绍了这些高速切削刀具材料各自的特点和应用范围,分析了高速切削刀具材料与工件材料的匹配,并阐述了针对常用工程材料的高速切削加工和刀具材料的合理选择。