文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 硬质合金刀具材料简介

硬质合金刀具材料简介

硬质合金刀具材料简介
硬质合金刀具材料简介

硬质合金刀具材料简介

刀具行业是整个机械制造行业的基础产业,其水平高低直接影响一个国家国民经济发展的支柱产业,如汽车工业、家电和航空工业等。先进的切削工具是实现生产过程优质、高效、低耗必不可少的条件和保证,而先进的切削工具很大程度上又取决于刀具的材料技术。因此,刀具材料的开发、推广和正确选用是推动制造技术发展进步的重要动力,也是提高产品质量、降低加工成本和提高生产率的重要手段。一般来讲,刀具的切削性能除了与刀具的材料直接相关外,还与刀具的几何形状和结构相关。当然,在这些因素中,刀具材料最为重要,它对刀具的耐用度、加工效率、加工质量和加工成本影响极大。因此,了解刀具材料的性能并正确选用是刀具设计和使用的重要内容之一。刀具材料的种类较多,主要有高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石和立方氮化硼等,我国目前应用最多的刀具材料是高速钢和硬质合金,下面我们就较常用的硬质合金刀具材料的成分、性能和应用范围作详细介绍。

硬质合金是由高硬度、难熔金属化合物粉末(如WC、TiC、TaC、NbC等高温碳化物)和金属粘结剂(Co、Mo、Ni等)烧结而成的粉末冶金制品。由于硬质合金成分中含有大量熔点高、硬度高、化学稳定性好的碳化物,因此,硬质合金的硬度、耐磨性和耐热性都很高。硬质合金的常温硬度一般为89~93HRA,相当于78~82HRC,允许的切削温度高达800℃~1000℃,即使在540℃时其硬度仍保持在77~85HRA,相当于高速钢的常温硬度。因此,硬质合金的切削性能比高速钢高得多,在相同耐用度情况下,硬质合金允许的切削速度比高速钢高4倍~10倍,切削速度可达100m/min以上,可以切削高速钢刀具切削不了的各类难加工材料如淬硬钢。但由于其抗弯强度较低(约为高速钢的1/2~1/4)、冲击韧性(约为高速钢的(1/8~1/30)和工艺性差,因此,目前硬质合金材料主要用于刃形简单、无冲击性的非断续切削加工刀具制作中。

当硬质合金中碳化物含量较高时,硬度就高,但抗弯强度就相对较低;当粘结剂含量较高时,则抗弯强度较高,硬度较低。

ISO将硬质合金分为P、K和M三大类,该三大类硬质合金的主要成分都是WC,故又统称为WC基硬质合金。

K类相当于我国的钨钴类硬质合金,代号为YG,主要由WC和Co组成。YG类硬质合金的抗弯强度和冲击韧性均较好,适合于脆性材料的加工,可用于铸铁、有色金属及其合金和非金属材料的加工。YG类硬质合金随含钴量的增加,其硬度降低,而抗弯强度则增大,承受冲击的能力增强,适合于粗加工。反之,则硬度、耐磨性和耐热性增加,适合于精加工。

P类相当于我国的钨钴钛类硬质合金,代号为YT,其成分除了WC和Co外,还含有5%~30%的TiC , 因TiC的硬度和熔点均高于WC,故此类硬质合金的硬度、耐磨性和耐热性均高于YG类,而抗弯强度和冲击韧性则略低。随着TiC含量的增高,材料的硬度、耐热性和耐磨性愈来愈好,而抗弯强度和冲击韧性则降低。YT类硬质合金一般可以用于钢料的高速切削。

M类相当于我国的钨钛钽(铌)钴类硬质合金,代号为YW类,它是在上述硬质合金成分中加入一定含量的TaC或NbC以提高硬质合金材料的高温硬度、高温强度和耐磨性。YW类的特点是:综合性能好,适用范围广,可用于各类铸铁、钢料、不锈钢和高温合金等的加工。

随着各种超细晶粒硬质合金以及涂层硬质合金材料的不断涌现,硬质合金材料的性能得到了极大地改善,硬质合金的抗弯强度、冲击韧性和耐磨性都得到了极大的提高,硬质合金在复杂刀具领域也开始大量应用,如钻头、铰刀、丝锥、铣刀、滚刀和拉刀等都开始大量采用硬质合金材料制造。随着硬质合金性能的不断改善和刀具几何参数的不断优化,硬质合金的应用将会更广。

为了便于大家查阅和正确选用,我们将常用硬质合金和部分新型硬质合金刀具材料的牌号、性能和适用范围以及硬质合金刀具材料的选用分别列于表1-4、表1-5和表1-6。

硬质合金刀具基础知识

硬质合金刀具材料基础知识 文章来源:中国刀具信息网添加人:阿刀 硬质合金是使用最广泛的一类高速加工(HSM)刀具材料,此类材料是通过粉末冶金工艺生产的,由硬质碳化物(通常为碳化钨WC)颗粒和质地较软的金属结合剂组成。目前,有数百种不同成分的WC基硬质合金,它们中大部分都采用钴(Co)作为结合剂,镍(Ni)和铬(Cr)也是常用的结合剂元素,另外还可以添加其他一些合金元素。为什么有如此之多的硬质合金牌号?刀具制造商如何为某种特定的切削加工选择正确的刀具材料?为了回答这些问题,首先让我们了解一下使硬质合金成为一种理想刀具材料的各种特性。 硬度与韧性 WC-Co硬质合金在兼具硬度和韧性方面具有独到优势。碳化钨(WC)本身具有很高的硬度(超过刚玉或氧化铝),而且在工作温度升高时其硬度也很少下降。但是,它缺乏足够的韧性,而这对于切削刀具是必不可少的性能。为了利用碳化钨的高硬度,并改善其韧性,人们利用金属结合剂将碳化钨结合在一起,从而使这种材料既具有远远超过高速钢的硬度,同时又能够承受在大多数切削加工中的切削力。此外,它还能承受高速加工所产生的切削高温。 如今,几乎所有的WC-Co刀具和刀片都采用了涂层,因此,基体材料的作用似乎显得不太重要了。但实际上,正是WC-Co材料的高弹性系数(衡量刚度的指标,WC-Co的室温弹性系数约为高速钢的三倍)为涂层提供了不变形的基底。WC-Co基体还能提供所需要的韧性。这些性能都是WC-Co材料的基本特性,但也可以在生产硬质合金粉体时,通过调整材料成分和微观结构而定制材料性能。因此,刀具性能与特定加工的适配性在很大程度上取决于最初的制粉工艺。 制粉工艺 碳化钨粉是通过对钨(W)粉进行渗碳处理而获得的。碳化钨粉的特性(尤其是其粒度)主要取决于原料钨粉的粒度以及渗碳的温度和时间。化学控制也至关重要,碳含量必须保持恒定(接近重量比为6.13%的理论配比值)。为了通过后续工序来控制粉体粒度,可以在渗碳处理之前添加少量的钒和/或铬。不同的下游工艺条件和不同的最终加工用途需要采用特定的碳化钨粒度、碳含量、钒含量和铬含量的组合,通过这些组合的变化,可以产生各种不同的碳化钨粉。例如,碳化钨粉生产商ATI Alldyne公司共生产23种标准牌号的碳化钨粉,而根据用户要求定制的碳化钨粉品种可达标准牌号碳化钨粉的5倍以上。 在将碳化钨粉与金属结合剂一起进行混合碾磨以生产某种牌号硬质合金粉料时,可以采用各种不同的组合方式。最常用的钴含量为3%-25%(重量比),而在需要增强刀具抗腐蚀性的情况下,则需要加入镍和铬。此外,还可以通过添加其他合金成分,进一步改良金属结合剂。例如,在

硬质合金车刀几何角度选择原则

●硬质合金车刀合理前角、后角的参考值 (1)前角的选择 增大前角,可减小切削变形,从而减小切削力、切削热,降低切削功率的消耗,还可以抑制积屑瘤和鳞刺的产生,提高加工质量。但增大前角,会使楔角减小、切削刃与刀头强度降低,容易造成崩刃,还会使刀头的散热面积和容热体积减小,使切削区局部温度上升,易造成刀具的磨损,刀具耐用度下降。 选择合理的前角时,在刀具强度允许的情况下,应尽可能取较大的值,具体选择原则如下: 1)加工塑性材料时,为减小切削变形,降低切削力和和切削温度,应选较大的前角,加工脆性材料时,为增加刃口强度,应取较小的前角。工件的强度低,硬度低,应选较大的前角,反之,应取较小的前角。用硬质合金刀具切削特硬材料或高强度钢时,应取负前角。 2)刀具材料的抗弯强度和冲击韧性较高时,应取较大的前角。如高速钢刀具的前角比硬质合金刀具的前角要大;陶瓷刀具的韧性差,其前角应更小。 3)粗加工、断续切削时,为提高切削刃的强度,应选用较小的前角。精加工时,为使刀具锋利,提高表面加工质量,应选用较大的前角。当机床的功率不足或工艺系统的刚度较低时,应取较大的前角。对于成形刀具和在数控机床、自动线上不宜频繁更换的刀具,为了保证工作的稳定性和刀具耐用度,应选较小的前角或零度前角。 (2)后角的选择 增大后角,可减小刀具后刀面与已加工表面间的摩擦,减小磨损,还可使切削刃钝圆半径减小,提高刃口锋利程度,改善表面加工质量。但后角过大,将削弱切削刃的强度,减小散热体积使散热条件恶化,降低刀具耐用度。实验证明,合理的后角主要取决于切削厚度。其选择原则如下: 1)工件的强度、硬度较高时,为增加切削刃的强度,应选较小后角。工件材料的塑性、韧性较大时,为减小刀具后刀面的摩擦,可取较大的后角。加工脆性材料时,切削力集中在刃口附近,应取较小的后角。 2)粗加工或断续切削时,为了强化切削刃,应选较小的后角。精加工或连续切削时,刀具的磨损主要发生在刀具后刀面,应选用较大的后角。 3)当工艺系统刚性较差,容易出现振动时,应适当减小后角。在一般条件下,为了提高刀具耐用度,可增大后角,但为了降低重磨费用,对重磨刀具可适当减小后角。 为了使制造、刃磨方便,一般副后角等于主后角。下表1给出了硬质合金车刀合理后角的参考值。 表1 硬质合金车刀合理前角、后角的参考值

硬质合金刀具新技术研究进展

第25卷第1期2010年2月 Vol.25,No.1 Feb .2010 China Tungsten Industry 收稿日期:2009-12-24基金项目:科技部支持项目(2009ZX04012-023):高效可转位刀具系列及超硬工具的研究及产业化作者简介:李力(1984-) ,男,河南洛南人,硕士研究生,从事粉末冶金制备硬质合金刀具方面的研究。文章编号:1009-0622(2010)01-0045-05 硬质合金刀具新技术研究进展 李 力,栾道成,胡 涛,张崇才 (西华大学,四川成都610039) 摘要:随着硬质合金研究的进展,硬质合金刀具已在越来越多的领域代替常规刀具材料。笔者从硬质合金刀具的 性能和应用、 烧结技术、及表面加工等方面,综合评述了近年来国内外硬质合金刀具新技术的研究成果。关键词:硬质合金刀具;烧结技术;表面加工 中图分类号:TG135+.5 文献标识码:A 0引言 随着加工工业的发展,现代刀具材料向着高精度、高速切削、干式切削和降低成本等方向发展[1]。硬质合金以其优良的性能正在更多的场合替代其他的刀具材料。它是由难熔金属化合物和金属黏结剂经粉末冶金方法制成的工具材料。其硬度为HRA 89~94, 远高于高速钢,且具有化学稳定性好、耐热性高等优点。据文献[2]报道,发达国家90%以上的 车刀和55%以上的铣刀都采用硬质合金材料,而且比重仍在增加。另外, 硬质合金也用来制造钻头、端铣刀。作为加工硬齿面的中、大模数齿轮刀具和铰刀、立铣刀、拉刀等复杂刀具也日益增多。 1新型硬质合金刀具 现阶段国内外比较常用的硬质合金刀具采用的 是WC 基硬质合金, 近年来又出现了TiC (N )基硬质合金、超细晶粒硬质合金、涂层硬质合金等刀具新品种[3]。 1.1 碳(氮)化钛基硬质合金刀具 这类硬质合金是以TiC (N )为主要成分的TiC (N )-Ni-Mo 合金(金属陶瓷)。它的硬度高(HRC 可达到94~95)、耐磨性好且高速切削钢料时磨损率低。此外,它的抗氧化性好、耐热性好(1000℃以上也可以加工)、化学性能稳定。可以用来制造高速精加工用的刀具材料,填补了WC 基硬质合金和陶瓷刀具材料的空白。钨资源在世界多数国家比较匮乏, 随着钨资源的短缺,研发少含或不含钨的刀具材料有重要的战略意义[4]。TiC (N )基硬质合金已经有接近陶瓷材料的硬度和耐热性,而韧性又远远超过陶瓷材料。这种硬质合金用Ni 作为粘结剂,并加入Mo 或MoC 2。人们把TiC 基和TiCN 基硬质合金称为金属陶瓷[5]。 金属陶瓷刀具的不足之处主要是韧性不够高和切削刃抗塑性变形的能力不够强,因此不适用于粗加工,也不适于淬硬钢和冷硬铸铁等硬脆材料的加工。近年来, 为了增加金属陶瓷材料的韧性,很多学者进行了相关研究,并取得了一定的成效。以日本京瓷(Kyocera )公司的产品为例,说明金属陶瓷刀具材料的新发展:发展和使用了TiCN-NbC 和TiC-TiN 基金属陶瓷,其性能进一步提高;发展了超细晶粒金属陶瓷,其平均晶粒为0.6μm ,抗弯强度达到2.5Gpa ; 发展了涂层金属陶瓷,采用PVD 涂层技术, 涂层用TiAlN 材料,性能高于无涂层者。1.2 超细晶粒硬质合金刀具 文献[6-7]的研究表明:当WC 晶粒度足够小 (≤0.5μm ),及达到超细晶粒尺度时,硬质合金的硬度和强度都可以得到较大的提升,达到高硬度和高强度的统一。超细晶粒硬质合金是一种高硬度、高强度和高耐磨性兼备的硬质合金,它的WC 粒度一般为0.1~0.2μm 以下,大部分在0.5μm 以下,是普通硬质合金WC 粒度的几分之一到几十分之一。具有

硬质合金基础知识

硬质合金基础知识 1概述 1.1 硬质合金定义 硬质合金是由难熔金属硬质化合物和金属粘结剂经过粉末冶金方法而制成的。其中难熔金属化合物有碳化钨(WC)、碳化钛(TiC)、碳化铌(NbC)、碳化钽(TaC)等。粘结金属有铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)等。 1.2 硬质合金的性能及用途 硬质合金具有熔点高、硬度高、屈服强度高;良好的耐磨性、导热性、抗腐蚀性、抗氧化性等特殊的优良性能,广泛地应用于切削刀具、耐磨零件、模具材料、矿用齿、石油控制件等方面。 1.3 硬质合金的分类 按照硬质合金的用途,可分为: (1)切削工具:用作各种各样的切削工具。如:焊接刀具、数控刀具、整体硬质合金钻头、PCB等。我国切削工具的硬质合金用量约占整个硬质合金产量的1/3。 (2)矿用工具:主要用于冲击凿岩用钎头,地质勘探用钻头,矿山油田用潜孔钻、牙轮钻以及截煤机截齿,建材工业冲击钻等。我国地矿用硬质合金约占硬质合金生产总量的25%。(3)模具:拉丝模、冷镦模、挤压模、冲压模、拉拔模以及轧辊等。用作各类模具的硬质合金约占硬质合金生产总量的8%, (4)结构零件:如压缩机活塞、车床夹头、磨床心轴、轴承轴颈等。 (5)耐磨零件:如喷嘴、导轨、柱塞、球、轮胎防滑钉、铲雪机板等。 (6)耐高压高温用腔体:顶锤、压缸等制品。 (7)其他用途:如表链、表壳、高级箱包的拉链头、硬质合金商标等。 2. 硬质合金生产流程

3 硬质合金性能与应用 硬质合金性能指标: 包括材质检测和外观尺寸检测。 ?密度D—密度是单位体积重量; ?硬度HRA、HV—表征合金抵抗变形和磨损的能力; ?相对磁饱和Ms%—现代硬质合金生产总碳控制是通过合金的磁饱和来实现的; ?矫顽磁力Hc—主要决定于钴层厚度,同时与钴相分布的均匀性和合金的碳含量有 关; ?抗弯强度TRS—表征合金在弯曲负荷的作用下,试样完全断裂时的极限强度。 ?冲击韧性a k—试样破断时的冲击消耗功与所测试样横截面积之比值。固溶度越大, 冲击韧性越大。 ?金相—微观结构特征和缺陷。微观结构特征包括合金相成份、平均晶粒度和粒度组 成,钴层厚度及其分布。缺陷包括孔隙度,夹杂,聚晶、夹粗、混料、钴池、渗碳、脱碳等。 ?尺寸——主要指合金的尺寸以及形位公差。 ?外观——主要指合金的外观颜色、缺口、掉边、凹坑等等。 如有侵权请联系告知删除,感谢你们的配合!

硬质合金刀具材料的研究现状与发展思路【深度解读】

硬质合金刀具材料的研究现状与发展思路【深度解读】

内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理! 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、数控系统、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 材料、结构和几何形状是决定刀具切削性能的三要素,其中刀具材料的性能起着关键性作用。国际生产工程学会(CIRP)在一项研究报告中指出:“由于刀具材料的改进,允许的切削速度每隔10年几乎提高一倍”。刀具材料已从20世纪初的高速钢、硬质合金发展到现在的高性能陶瓷、超硬材料等,耐热温度已由500——600℃提高到1200℃以上,允许切削速度已超过1000m/min,使切削加工生产率在不到100 年时间内提高了100多倍。因此可以说,刀具材料的发展历程实际上反映了切削加工技术的发展史。 常规刀具材料的基本性能 1) 高速钢 1898 年由美国机械工程师泰勒(F.W.Taylor)和冶金工程师怀特(M.White)发明的高速钢至今仍是一种常用刀具材料。高速钢是一种加

入了较多W、Mo、Cr、V等合金元素的高合金工具钢,其含碳量为0.7%——1.05%。高速钢具有较高耐热性,其切削温度可达600℃,与碳素工具钢及合金工具钢相比,其切削速度可成倍提高。高速钢具有良好的韧性和成形性,可用于制造几乎所有品种的刀具,如丝锥、麻花钻、齿轮刀具、拉刀、小直径铣刀等。但是,高速钢也存在耐磨性、耐热性较差等缺陷,已难以满足现代切削加工对刀具材料越来越高的要求;此外,高速钢材料中的一些主要元素(如钨)的储藏资源在世界范围内日渐枯竭,据估计其储量只够再开采使用40——60年,因此高速钢材料面临严峻的发展危机。 2) 陶瓷 与硬质合金相比,陶瓷材料具有更高的硬度、红硬性和耐磨性。因此,加工钢材时,陶瓷刀具的耐用度为硬质合金刀具的10——20倍,其红硬性比硬质合金高2——6倍,且化学稳定性、抗氧化能力等均优于硬质合金。陶瓷材料的缺点是脆性大、横向断裂强度低、承受冲击载荷能力差,这也是近几十年来人们不断对其进行改进的重点。 陶瓷刀具材料可分为三大类:①氧化铝基陶瓷。通常是在Al2O3基体材料中加入TiC、WC、ZiC、TaC、ZrO2等成分,经热压制成复合陶瓷刀具,其硬度可达93——95HRC,

硬质合金刀具牌号

焊接刀、焊接刀片:A1型:A116、A118、A120、A122、A125、A130、A136、A140等 A2型:A216 A220 A225等 A3型:A315 A320 A325 A330 A340等 A4型:A416 A420 A425 A430等 B2型:B214 B216 B220 B225等 C1型:C116 C120 C122 C125等 C3型:C304 C305 C306 C308 C310 C312 C316等 C4型:420 C425 C430 C435等 D2型:D216 D220 D224 D226 D228 D230等 E3型:E325 E330等 F2型:F216 F216A F220 F230 F230A等 机夹刀片主要型号: 3A型:31305A 31605A等 3C型:31303C 31603C等 3D型:31303D 31603D 31903D等 3V型:31305V 31310V 31320V 31605V 31610V 31620V等 C-H型:C1610H6 C1610H6Z C1910H6 C1910H6Z等 T3A型:T31305A T31605A T31905A等 T3F型:T31305F T31605F T31905F等 T3V型:T31305V T31310V T31605V T31610V T31910V等 4A型:41305A 41315A 41605A 41905A等 4F型:41305F 41605F 41905F等 4H型:41305H 41605H 41905H 41910H 42210H8 42510H8等 4V型:41305V 41310V 41605V 41610V 41620V等 铣刀片主要型号: 3-0型:313100 316100等 3-8型:313058 313108等 3-11型:3100511 3130511 3131011等 4-0型:413050 413100 416050 416100 419100 419200等 4-8型413058 416058 416108 416158 419108等 4-11型:4130511 4131011 4160511 4161011 4161511 4191011等 G3-0型:G307050 G310050 G313050 G316050等

刀具基础知识及应用考试题-刀父

《刀具基础知识及应用》试题 考试时间:60分钟总分:100分 姓名:部门:得分: 一、填空题(每空1分,共30分) 1.刀具材料的种类很多,常用的金属材有高速钢、;非金属材料 有金刚石、、等。 2.材料的硬度主要有洛氏硬度、、等。 3.金属材料热处理方式有、、、。 4.钻头的钻芯形状有、两种。 5.车削刀具的‘两刃’指的是、。 6.用来作为刀具钝化的材料主要有、。 7.刀具涂层工艺的方法有磁控离子溅射、两种。 8.切削是一个从弹性变形-- --挤裂--切离的过程。 9.硬质合金的主要化学成分是、。 10.高速钢与硬质合金相比,强度高韧性好的是材料,硬度高、 脆性大的是材料。 11.下图1中刀具周刃标注参数中,19 指的是,Φ7.2指的 是,0.4±0.05指的是;下图2中刀具端刃标注参数中, 2 指的是,6 指的是,35 指的是;下图3中刀具 标注参数中,60±1指的是,12 -0.005/-0.015指的是, 2.7 +0.5/-0 指的是。 图1 图2

图3 二、判断题:(在题末括号内作记号:“√”表示对,“×”表示错)(每题2分,共20分) 1.刀具寿命的长短、切削效率的高低与刀具材料切削性能的优劣有关()2.积屑瘤的产生在精加工时要设法避免,但对粗加工有一定的好处。()3.刀具的磨钝出现在切削过程中,是刀具在高温高压下与工件及切屑产生强烈摩擦,失去正常切削能力的现象。()4.刀具材料的硬度越高,强度和韧性越低。()5.当粗加工、强力切削或承冲击载荷时,要使刀具寿命延长,必须减少刀具摩擦,所以后角应取大些。() 6.当工件表面有硬皮时,宜采用逆铣方式。() 7.切削加工中使用切削液目的是降低切削温度、润滑、冲洗切屑。() 8.立铣刀刃长越短,刚性越高,在切削过程中不容易发生弯曲和震动,提 高加工的精度。() 9.钻头顶角越大,轴向力越大,但毛刺力矩减少。() 10.一般硬质合金的硬度在92-94HRC。() 三、选择题(将正确答案填在空格内)(每题2分,共20分) 1.切削刃形状复杂的刀具有()材料制造较合适。 A.硬质合金 B、人造金刚石 C、陶瓷 D、高速钢 2.刀具磨损过程的三个阶段中,作为切削加工应用的是( )阶段。 A.初期磨损 B.正常磨损 C.急剧磨损 3.丝锥是用于加工各种( )螺纹的标准刀具。 A.内 B.外 C.内、外 4.加工塑性材料、软材料时刀具前角应________;加工脆性材料、硬材料时

新型刀具材料

新型刀具材料 重庆大学本科学生课题论文 新型刀具材料 学生: 学号: 指导教师: 专业:机械制造及其自动化专业重庆大学机械工程学院

新型刀具材料[在此处键入] [在此处键入] 摘要 随着科学与工业的发展,机械加工技术正朝着高效率、高精度、高柔性和绿色制造的方向发展。于此同时,机械加工技术的运用范围也越发广泛,无论是在航空航天,模具生产和汽车制造等领域都能看到机械制造的影子。然而随着工件材料的力学性能的不断提高,加工精度的要求日益的提高,以及各种新型难以加工的材料的出现,对加工技术的要求也越来越高。要想使一样加工技术得到改革,产生质的飞跃,刀具作为基本组成之一,人们也对其提出了更高的要求。故本文,我们将着重介绍各种的新型刀具材料,及其相关知识。 关键词 稀土硬质合金、陶瓷、超硬刀具材料

新型刀具材料 一、新型刀具材料的基本要求 刀具材料性能的优劣是影响切削加工能否正常运作的直接原因。为了适应当今社会更高的要求,新型刀具必须在保证提高加工效率和加工质量的同时,降低加工费用。材料、结构和几何形状是决定刀具加工性能的三个重要因素。其中,刀具材料最为重要。刀具材料是决定刀具切削性能的根本因素,对于加工效率、加工成本、加工质量以及刀具使用寿命等都影响很大。 性能优良的刀具材料,是保证刀具高效工作的基本条件。造成刀具损坏最主要的原因是切削力和切削温度作用下的机械摩擦、粘结、化学磨损、崩刃、破碎以及塑性变形等磨损和破损。 因此高速切削刀具材料最主要的要求是高温时的力学性能、热物理性能、抗粘结性能、化学稳定性(氧化性、扩散性、溶解度等)和抗热震性能以及抗涂层破裂性能等。 本文主要介绍的新型刀具材料主要分为以下几类: (一)稀土硬质合金;(二)陶瓷刀具材料;(三)超硬刀具材料。二、稀土硬质合金 添加稀土元素的硬质合金是刀具材料新品种之一。稀土元素是指化学元素周期表中原子序数57~71(从La到Lu),再加上21和39(Sc和Y),共17个元素。将某些稀土元素,以一定方式,微量添加到传统的硬质合金牌号中,即可有效地提高它们的机械性能与切削性能。稀土对硬质合金的作用机理主要有:1.抑制Co 粘结相的相变和固溶强化;2. 控制 WC 晶粒的不均匀长大、细化晶粒;3. 富集杂质元素,改变其分布形态,净化界面;4. 影响合金中孔隙度和孔隙尺寸。 常见的稀土硬质合金主要有: 1.稀土硬质合金YG8R 此类合金有硬质合金YG8改进得到,YG8R主要用于铸铁和有色金属的粗加工。经过测试,用YG8R和YG8硬质合金车削灰铸铁HT200(硬度HB170~180),v=80m/min,ap=2mm,f=0.3mm/r。YG8R的使用寿命为YG8的1.5~2倍,且抗冲击性能有所改善。 2.稀土硬质合金YT14R 在YT14硬质合金中添加了Ce、Y等稀土元素后,可得到稀土硬质合金YT14R。YT14R主要用钢材的半精加工。添加稀土元素后硬质合金的组织比较致密;室温硬度和高温硬度有所改善;断裂韧性和抗弯强度显著提高,分别提高20%和10%以上。 3.稀土硬质合金YW1R YW1R和YW1刀具车削不锈钢1Cr18Ni9Ti(抗拉强度sb=0.55GPa)和高温合金GH3128(sb=0.84GPa),v=30~60m/min,ap=0.7~1.5mm,f=0.08mm/r。YW1R的使用寿命为YW1的2倍以上,且已加工表面质量略有改善。 由此,我们可以看出稀土硬质合金的冲击韧性、抗弯强度及工作时的抗冲击

硬质合金刀具采购合同范本

合同合同编号: 项目名称: 需方: 供方: 签订时间:

合同书 合同编号: 1.合同供货名称: 2.名称、规格型号、数量、材质: 3.合同总价:(含税) 4.交货期及交货方式 4.1 交货期: 在签订合同后30天到货。 4.2 交货地点: 4.3 运输方式:货物发到指定地点。 4.4 货物包装须适合多次搬运、防腐、防变形,防挤压磕碰,包装物不回收,不另收费。 4.5 供方负责将所供全部货物安全运抵合同交货地点。 5.到货验收

5.1 货物到货后,供方通知需方,供方必须携带“技术协议”及图纸和有关资料到交货地点与需方一起按合同验货,并在验货报告上签字。 5.2 货物验货缺损问题,按以下原则办理: 5.2.1 在验货之前(包括公路、铁路运输过程中)出现的货物缺、损、丢失件等由供方负责解决(包括索赔事宜),费用由供方承担。 5.2.2 验货过程中出现的缺、损、丢失、质量不合格等,供方须按合同要求补发,费用由供方负责。 6. 质量 6.1 质量验收按本合同“技术协议”及图纸规定执行。 6.2 质保期一年,质保期出现的货物质量问题,供方负责实行“三包”。由于供方原因出现重大质量问题,除质保期顺延外,造成的经济损失,供方还将承担相应的赔偿。由于需方责任造成的货物损坏,供方负责维修,合理收费。 6.3 供方保证所提供的设计、选材、加工制造、检验、验收要符合技术协议规定要求。 6.4 供方在规定的质量保证期负责实行“三包”,应对由于设计、制造、工艺或材料的缺陷所发生的质量问题负责,并免费修理和更换有缺陷的部分。 7. 费用结算方式与支付时间 7.1货物到货验货符合合同和技术协议要求,刀具调试验收合格后20日,支付合同金额的60%,计5.1万元(人民币);刀具试用期

常用刀具材料分类特点及应用

金属切削原理读书报告 常用刀具材料分类特点及应用 姓名: 班级: 学号: 2014年5月7日

摘要 本文在阅读有关论文和专著的基础上对现阶段常用的刀具材料进行了总结和分析,总结出了碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石、立方碳化硼等刀具材料的特点及应用范围,同时针对几种常见的切削工序中刀具材料的应用做了简单的分析。

目录 摘要 (1) 1刀具材料的发展历史 ......................................................... 错误!未定义书签。 2 常用刀具材料及特点 ........................................................ 错误!未定义书签。 碳素工具钢 ................................................................... 错误!未定义书签。 合金工具钢 ................................................................... 错误!未定义书签。 高速钢 ........................................................................... 错误!未定义书签。 硬质合金 ....................................................................... 错误!未定义书签。 陶瓷 ............................................................................... 错误!未定义书签。 超硬材料 ....................................................................... 错误!未定义书签。 3 刀具材料的典型应用 ........................................................ 错误!未定义书签。 工件材料与刀具材料 ................................................... 错误!未定义书签。 加工条件与刀具材料 ................................................... 错误!未定义书签。 4 总结 .................................................................................... 错误!未定义书签。 5 参考文献 ............................................................................ 错误!未定义书签。

硬质合金刀具材料的研究现状与发展思路

硬质合金刀具材料的研究现状与发展思路 作者:佚名来源:不详发布时间:2008-11-21 23:35:38 发布人:admin 减小字体增大字体 材料、结构和几何形状是决定刀具切削性能的三要素,其中刀具材料的性能起着关键性作用。国际生产工程学会(CIRP)在一项研究报告中指出:“由于刀具材料的改进,允许的切削速度每隔10年几乎提高一倍”。刀具材料已从20世纪初的高速钢、硬质合金发展到现在的高性能陶瓷、超硬材料等,耐热温度已由500~600℃提高到1200℃以上,允许切削速度已超过1000m/min,使切削加工生产率在不到100 年时间内提高了100多倍。因此可以说,刀具材料的发展历程实际上反映了切削加工技术的发展史。 常规刀具材料的基本性能 1) 高速钢 1898 年由美国机械工程师泰勒(F.W.Taylor)和冶金工程师怀特(M.White)发明的高速钢 至今仍是一种常用刀具材料。高速钢是一种加入了较多W、Mo、Cr、V等合金元素的高合金工具钢,其含碳量为0.7%~1.05%。高速钢具有较高耐热性,其切削温度可达600℃,与碳素工具钢及合金工具钢相比,其切削速度可成倍提高。高速钢具有良好的韧性和成形性,可用于制造几乎所有品种的刀具,如丝锥、麻花钻、齿轮刀具、拉刀、小直径铣刀等。但是,高速钢也存在耐磨性、耐热性较差等缺陷,已难以满足现代切削加工对刀具材料越来越高的要求;此外,高速钢材料中的一些主要元素(如钨)的储藏资源在世界范围内日渐枯竭,据估计其储量只够再开采使用40~60年,因此高速钢材料面临严峻的发展危机。 2) 陶瓷 与硬质合金相比,陶瓷材料具有更高的硬度、红硬性和耐磨性。因此,加工钢材时,陶瓷刀具的耐用度为硬质合金刀具的10~20倍,其红硬性比硬质合金高2~6倍,且化学稳定性、抗氧化能力等均优于硬质合金。陶瓷材料的缺点是脆性大、横向断裂强度低、承受冲击载荷能力差,这也是近几十年来人们不断对其进行改进的重点。 陶瓷刀具材料可分为三大类:①氧化铝基陶瓷。通常是在Al2O3基体材料中加入TiC、WC、ZiC、TaC、ZrO2等成分,经热压制成复合陶瓷刀具,其硬度可达93~95HRC,为提高韧性,常添加少量Co、Ni等金属。②氮化硅基陶瓷。常用的氮化硅基陶瓷为Si3N4+TiC+Co复合陶瓷,其韧性高于氧化铝基陶瓷,硬度则与之相当。③氮化硅—氧化铝复合陶瓷。又称为赛阿龙(Sialon)陶瓷,其化学成分为77%Si3N4+13%Al2O3,硬度可达1800HV,抗弯强度可达1.20GPa,最适合切削高温合金和铸铁。 3) 金属陶瓷 金属陶瓷与由WC构成的硬质合金不同,主要由陶瓷颗粒、TiC和TiN、粘结剂Ni、Co、M o等构成。金属陶瓷的硬度和红硬性高于硬质合金,低于陶瓷材料;其横向断裂强度大于

硬质合金刀具并使用高效率的切削条件

硬质合金刀具并使用高效率的切削条件 选择合适的硬质合金刀具并使用高效率的切削条件,这就是车削三要素。 1.切削深度(ap) 切削深度指未加工表面与已加工表面的差值,单位毫米。它是工件未加工直径与已加工直径差值的一半。 切削深度应根据工件的加工余量、形状、机床功率、刚性及刀具的刚性来确定。 切削深度变化对硬质合金刀具寿命影响不大。切削深度过小时,会造成刮擦,只切削工件表面的硬化层,缩短刀具寿命。当工件表面具有硬化的氧化层时,应在机床功率允许范围内选择尽可能大的切削深度,以避免硬质合金刀尖只切削工件表面硬化层,造成刀尖的异常磨损甚至破损。 2.进给量(fn) 进给量是指工件每旋转一周,刀具的移动量,单位为毫米/转。 进给量是决定被加工表面质量的关键因素,同事也影响加工时切屑形成的范围和切削的厚度。 在对硬质合金刀具寿命影响方面,进给量过小,后刀面磨损大,刀具寿命大幅度降低;进给量过大,切削温度升高,后刀面磨损也增大,但较之切削速度对硬质合金刀具寿命的影响要小。 3.切削速度(Vc)

工件在车床上旋转,将其每分钟的转数定义为主轴转速(n)。由于工件旋转,在其直径的切削点处产生切削速度,称为线速度,单位米/分钟。通常用线速度来参考切削速度对加工的影响。 切削速度对刀具寿命有非常大的影响。提高切削速度时,切削温度就上升,而使硬质合金刀具寿命大大减短。加工不同种类、硬度的工件,切削速度会有相应的变化。通过大量钨钢刀片切削试验得出: a.在通常情况下,切削速度提高20%,刀具耐用度降低1/2;切削速度提高50%,刀具耐用度降低至原来的1/5。 b.低速(20-40m/min)切削易产生震动,使刀具寿命缩短。

硬质合金刀具材料的研究现状与发展思路【深度解读】

内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理! 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、数控系统、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 材料、结构和几何形状是决定刀具切削性能的三要素,其中刀具材料的性能起着关键性作用。国际生产工程学会(CIRP)在一项研究报告中指出:“由于刀具材料的改进,允许的切削速度每隔10年几乎提高一倍”。刀具材料已从20世纪初的高速钢、硬质合金发展到现在的高性能陶瓷、超硬材料等,耐热温度已由500——600℃提高到1200℃以上,允许切削速度已超过1000m/min,使切削加工生产率在不到100 年时间内提高了100多倍。因此可以说,刀具材料的发展历程实际上反映了切削加工技术的发展史。 常规刀具材料的基本性能 1) 高速钢 1898 年由美国机械工程师泰勒(F.W.Taylor)和冶金工程师怀特(M.White)发明的高速钢至今仍是一种常用刀具材料。高速钢是一种加入了较多W、Mo、Cr、V等合金元素的高合金工具钢,其含碳量为0.7%——1.05%。高速钢具有较高耐热性,其切削温度可达600℃,与碳素工具钢及合金工具钢相比,其切削速度可成倍提高。高速钢具有良好的韧性和成形性,可用于制造几乎所有品种的刀具,如丝锥、麻花钻、齿轮刀具、拉刀、小直径铣刀等。但是,高速钢也存在耐磨性、耐热性较差等缺陷,已难以满足现代切削加工对刀具材料越来越高的要求;此外,高速钢材料中的一些主要元素(如钨)的储藏资源在世界范围内日渐枯竭,据估计其储量只够再开采使用40——60年,因此高速钢材料面临严峻的发展危机。 2) 陶瓷

硬质合金刀具的型号、分类、用途

硬质合金刀具的型号、分类、用途 型号 1、整体硬质合金刀具类,包含麻花钻,铣刀,铰刀,镗刀,铣刀片,球头铣刀,锯片铣刀,锥度铣刀,光面塞规,圆棒及阶梯钻。 2、镶合金刀具类,包含铰刀、螺旋立铣刀,钻扩成型刀,汽车轮毂刀,三面刃,T型铣刀和各种成型刀。 3、可转位刀具类,包括硬质合金可转位立铣刀,可转位面铣刀,可转位燕尾铣刀和可 转位三面刃。 4、高速钢刀具类,包括高速钢成型铣刀,左旋钻,球面铣刀,钴高速钢刀具及各种非标成型高速钢刀具。 5、行业专用刀具类,包含汽车行业专用刀、动员机行业专用刀、缝纫机行业专用刀、模具行业专用刀、纺机业专用刀和印制线路板行业专用刀。 硬质合金分类与用途- 硬质合金分类及用途,直到国家标准正式发布之前,国内相关书本、杂志、资料中表 述没有严格规范,通常按合金成份进行分类,用途表述则比较分散。 分类 碳化钨基硬质合金:包括WC—Co、WC—TaC—Co、WC—TiC—Co、WC—TiC—TaC —Co、WC—Ti—TaC—NbC—Co等合金,这些合金均以碳化钨为主成份。 碳化钛基或碳氮化钛基硬质合金:通常以TiC或Ti(C、N)为基础成份,以Ni—Mo 作粘结剂而组成的一种硬质合金。这类硬质合金近几年又有许多新的进展,如含Ta、W等重金属元素的多元复式碳化物固溶体加入研制高性能Ti(C、N)基金属陶瓷等。 碳化铬基硬质合金:以Cr3C2为基,以Ni或Ni—W等作粘结剂而组成的硬质合金, 通常用来作耐磨耐腐蚀零件,近几年还大量用于装饰品部件如表链等。 钢结硬质合金:以TiC或 WC为基,钢作粘结剂而组成的一种硬质合金,是一种可进 行机加工和热处理的合金,是介于传统硬质合金与合金钢之间的一种工程材料。 涂层硬质合金:通常指在韧性的碳化钨基硬质合金基体上通过化学气相沉积或物理涂 层方法,涂上几微米厚的TiC、TiN、Ti(C、N)、Al2O3之类的硬质化合物而生产的。 用途

硬质合金刀具基础知识

硬质合金刀具材料基础知识 浏览: 文章来源:中国刀具信息网添加人:阿刀添加时间:2011-01-31 硬质合金是使用最广泛的一类高速加工(HSM)刀具材料,此类材料是通过粉末冶金工艺生产的,由硬质碳化物(通常为碳化钨WC)颗粒和质地较软的金属结合剂组成。目前,有数百种不同成分的WC基硬质合金,它们中大部分都采用钴(Co)作为结合剂,镍(Ni)和铬(Cr)也是常用的结合剂元素,另外还可以添加其他一些合金元素。为什么有如此之多的硬质合金牌号?刀具制造商如何为某种特定的切削加工选择正确的刀具材料?为了回答这些问题,首先让我们了解一下使硬质合金成为一种理想刀具材料的各种特性。 硬度与韧性 WC-Co硬质合金在兼具硬度和韧性方面具有独到优势。碳化钨(WC)本身具有很高的硬度(超过刚玉或氧化铝),而且在工作温度升高时其硬度也很少下降。但是,它缺乏足够的韧性,而这对于切削刀具是必不可少的性能。为了利用碳化钨的高硬度,并改善其韧性,人们利用金属结合剂将碳化钨结合在一起,从而使这种材料既具有远远超过高速钢的硬度,同时又能够承受在大多数切削加工中的切削力。此外,它还能承受高速加工所产生的切削高温。如今,几乎所有的WC-Co刀具和刀片都采用了涂层,因此,基体材料的作用似乎显得不太重要了。但实际上,正是WC-Co材料的高弹性系数(衡量刚度的指标,WC-Co的室温弹性系数约为高速钢的三倍)为涂层提供了不变形的基底。WC-Co基体还能提供所需要的韧性。这些性能都是WC-Co材料的基本特性,但也可以在生产硬质合金粉体时,通过调整材料成分和微观结构而定制材料性能。因此,刀具性能与特定加工的适配性在很大程度上取决于最初的制粉工艺。 制粉工艺 碳化钨粉是通过对钨(W)粉进行渗碳处理而获得的。碳化钨粉的特性(尤其是其粒度)主要取决于原料钨粉的粒度以及渗碳的温度和时间。化学控制也至关重要,碳含量必须保持恒定(接近重量比为6.13%的理论配比值)。为了通过后续工序来控制粉体粒度,可以在渗碳处理之前添加少量的钒和/或铬。不同的下游工艺条件和不同的最终加工用途需要采用特定的碳化钨粒度、碳含量、钒含量和铬含量的组合,通过这些组合的变化,可以产生各种不同的碳化钨粉。例如,碳化钨粉生产商ATI Alldyne公司共生产23种标准牌号的碳化钨粉,而根据用户要求定制的碳化钨粉品种可达标准牌号碳化钨粉的5倍以上。 在将碳化钨粉与金属结合剂一起进行混合碾磨以生产某种牌号硬质合金粉料时,可以采用各种不同的组合方式。最常用的钴含量为3%-25%(重量比),而在需要增强刀具抗腐蚀性的情况下,则需要加入镍和铬。此外,还可以通过添加其他合金成分,进一步改良金属结合剂。例如,在WC-Co硬质合金中添加钌,可在不降低其硬度的前提下显著提高其韧性。增加结合剂的含量也可以提高硬质合金的韧性,但却会降低其硬度。 减小碳化钨颗粒的尺寸可以提高材料的硬度,但在烧结工艺中,碳化钨的粒度必须保持不变。烧结时,碳化钨颗粒通过溶解再析出的过程结合和长大。在实际烧结过程中,为了形成

硬质合金刀具牌号

硬质合金常用牌号及用途介绍 牌号/相当标准ISO/ 物理机械性能(min):抗弯强度N/mm2;硬度HRA/用途。 1、YG3x/ K01/ 1420;92.5/适于铸铁、有色金属及合金、淬火钢合金钢小切削断面高速精加工。 2、YG6/ K20 /1900;90.5/适于铸铁、有色金属及合金、非金属材料中等到切削速度下半精加工和精加工。 3、YG6x /K15/ 1800;92.0/ 适于冷硬铸铁、球墨铸铁、灰铸铁、耐热合金钢的中小切削断面高速精加工、半精加工。 4、YG6A/ K10/ 1800;92.0 /适于冷硬铸铁、球墨铸铁、灰铸铁、耐热合金的中小切削断面高速精加工。 5、YG8/ K30/ 2200;90.0/ 适于铸铁、有色金属及合金、非金属材料低速粗加工。 6、YG8N/ K30/ 2100;90.5/适于铸铁、白口铸铁、球墨铸铁以及铬镍不锈钢等合金材料的高速切削。 7、YG15/ K40/ 2500;87.0 /适于镶制油井、煤炭开采钻头、地质勘探钻头。 8、YG4C/ 1600;89.5/ 适于镶制油井、煤炭开采钻头、地质勘探钻头。 9、YG8C/ 1800;88.5/适于镶制油井、矿山开采钻头一字、十字钻头、牙轮钻齿、潜孔钻齿。 10、YG11C/ 2200;87.0 /适于镶制油井、矿山开采钻头一字、十字钻头、牙轮钻齿、潜孔钻齿。 11、YW1/ M10/ 1400;92.0 /适于钢、耐热钢、高锰钢和铸铁的中速半精加工。 12、YW2/ M20/ 1600;91.0 /适于耐热钢、高锰钢、不锈钢等难加工钢材中、低速粗加工和半精加工。 13、GE1/ M30/ 2000;91.0 /适于非金属材料的低速粗加工和钟表齿轮耐磨损零件。 14、GE2 /2500;90.0 /硬质合金顶锤专用牌号。 15、GE3/ M40/ 2600;90.0 /适于制造细径微钻、立铣刀、旋转挫刀等。 16、GE4/ 2600;88.0/ 适于打印针、压缸及特殊用途的管、棒、带等。 17、GE5 /2800;85.0 /适于轧辊、冷冲模等耐冲击材料。 18、YT30 P01 92.5 适合碳钢、合金钢的精加工,小断面的精车,精镗,精扩等 硬质合金yìngzhìhéjīn 英文明:cemented carbide 硬质合金是以高硬度难熔金属的碳化物(WC、TiC)微米级粉末为主要成分,以钴(Co)或镍(Ni)、钼(Mo)为粘结剂,在真空炉或氢气还原炉中烧结而成的粉末冶金制品。IVB、VB、VIB族金属的碳化物、氮化物、硼化物等,由于硬度和熔点特别高,统称为硬质合金。下面以碳化物为重点来说明硬质含金的结构、特征和应用。 IVA、VA、VIA族金属与碳形成的金属型碳化物中,由于碳原子半径小,能填充于金属品格的空隙中并保留金属原有的晶格形式,形成间充固溶体。在适当条件下,这类固溶体还能继续溶解它的组成元素,直到达到饱和为止。因此,它们的组成可以在一定范围内变动(例如碳化钛的组成就在TiC0.5~TiC之间变动),化学式不符合化合价规则。当溶解的碳含量超过某个极限时(例如碳化钛中Ti∶C=1∶1),晶格型式将发生变化,使原金属晶格转变成另一种形式的金属晶格,这时的间充固溶体叫做间充化合物。 金属型碳化物,尤其是IVB、VB、VIB族金属碳化物的熔点都在3273K以上,其中碳化铪、碳化钽分别为4160K和4150K,是当前所知道的物质中熔点最高的。大多数碳化物的硬度很大,它们的显微硬度大于1800kg?mm2(显微硬度是硬度表示方法之一,多用于硬

新型重型车削用硬质合金刀具结构

!""#年!月 第$%卷第!期 机床与液压 &’()*+,-../0)123’4/*(5 6789!""# :;<9$%+;9!新型重型车削用硬质合金刀具结构 吴立勋=!马军! "=9河北师范大学职技学院!石家庄"%""$=#!9燕山大学!河北秦皇岛"@@""?$ 摘要!针对重型加工的粗加工车削工艺问题!论述了重型车切削中刀具材料"刀具结构及刀具角度"切削用量等工艺参数的选取原则#结合生产实际!给出了一种适用于重型车削粗加工的新型附带卷屑装置的机夹硬质合金刀具!对重型车削加工的实际生产具有借鉴作用# 关键词!重型车削$硬质合金$切削用量$刀具结构 中图分类号!-M#=!BB文献标识码!X BB文章编号!=""=C$>>="!""##!C"dd C! K#<@49#@,%6"&#%5+):.1#5,&&#)G&),0&,)#S"#1-’)Z#+74@,)%.%6 A4/F\EK=!&’k EK! %=9)787F+;Q S I<4KF W7Q U F R J!5OF Y F I_OEI KL"%""$=!(OF KI$!91I KU OI K4KF W7Q U F R J!Z F KOEI KL VI; )787F"@@""?!(OF KI& !:"&)+0&’’T T;Q VF KL R;R O7Q;EL OF KL PQ;T7U U PQ;8<7S;N O7I W J R EQ KF KL!R O7U7<7T R PQ F KT F P<7;N PQ;T7U U PI Q I S7R7Q U ET O I U R O7S I R7[ Q F I<;N T ER R7Q!R O7U R Q ET R EQ7;N T ER R7Q I KV R O7I KL<7R;;"R!甚至上百吨!加工设备重型卧车回转直径达到@S!重型立车可达到="S#重型车削加工与普通加工相比!切削深度大"切削速度低"进给速度慢#加工余量达单边$%‘%"S S!加之切削过程中工件平衡差!加工余量分布不均匀!机床的某些部件不平衡等因素引起的振动!使加工的动态不平衡过程要消耗很多的机动时间和辅助时间#所以加工重型零件!提高生产率或机器设备的利用率!必须从增大切削层厚度和进刀量入手!要重点考虑切削用量和刀具的选择!改善刀具结构和几何形状!将刀具材质的强度特点考虑进去!以求提高切削用量!显著降低机动时间# #"刀具材料的选择 切削常用的刀具材料主要有高速钢"硬质合金"立方氮化硼%(X+&"陶瓷等#重型切削深度一般可达$"‘%"S S!余量不均!工件表面有硬化层!粗加工阶段的刀具磨损以磨粒磨损形式为主$切削速度一般为=%‘!"S a S F K!尽管速度值处于积屑瘤发生区!但切削的高温足使切屑与前刀面的接触点处于液态!减小了摩擦力!抑制了积屑瘤生成#刀具材料的选择要耐磨损"抗冲击#陶瓷类刀具硬度高!但抗弯强度低!冲击韧性差!不适于余量不均的重型车削!(X+存在同样的问题#硬质合金却有较低的摩擦系数!可降低切削时的切削力及切削温度!大大提高刀具耐用度!适于高硬度材料和重载车削粗加工#硬质合金分为钨钴类%1M&"钨钴钛类%1-&和碳化钨类%1A&#加工钢料时!1M类硬质合金的强度和韧性好!但高温硬度和高温韧性较差$重型车削时工件塑性变形大!摩擦剧烈!切削温度高!因此在重型车削中很少用1M类硬质合金#1-类硬质合金有高硬度和耐磨性"高耐热性"抗粘结扩散能力和抗氧化能力!是重型车削常用的刀具材料!适于加工钢料#然而在低速车削时!切削过程不平稳会造成1-类合金的韧性差!产生崩刃$尤其是加工一些高强度合金材料时!1-类硬质合金耐用度下降快!无法满足使用要求#在这种情况下应选用1A类刀具或细晶粒"超细晶粒合金刀具%如@?$等&#细晶粒合金的耐磨性好!更适用于加工冷硬铸铁类产品!效率较1A类刀具可提高=倍以上# 用硬质合金刀具提高重型加工的车削速度!是提高生产率的关键之一!也是缩短生产循环期的有利因素#工序中分几个行程切除大余量!每次的切削深度很小!而利用硬质合金刀具的切削性能!切削速度就会大大提高# $"刀具角度的选择 重型车削粗加工阶段!工件外表面的锻造氧化皮"裂纹"铲坑"铸造夹杂"气孔等缺陷都易导致刀具破碎!因此应选择合理刀具角度#重型加工条件下!因粗加工要切除很厚的切屑!车刀一般采用前角1e>U‘=!U!而普通1e=%U#切削刃倾角2e="q‘=>q#如果减小前角!即增大切削角!可在某种程度上增加切削刃的强度#应指出’减小前角!切削力增大!但在1由=%q变到="q时!切削力增加得很小! 万方数据

相关文档
相关文档 最新文档