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正确选用铣刀齿数 让产品发挥最大加工效率[08-01]

在各种数控机床和其他机械的制造中,数控铣刀等装置的应用十分广泛。近年来,随着数控技术的进步、自动化程度的普遍提高,加工中心类机床、数控车床、数控铣床的生产和应用日益广泛,对高精度、高效率的数控铣刀的需求也越来越大。

随着制造商不断推出具有更强功能和更高效率的产品,铣床的制造变得越来越复杂,难度也变得越来越高。除了具有复杂的轮廓和更严格的公差外,铣床通常还采用高性能的材料制成,这虽然提供了所需的强度和可靠性,但也对可加工性产生了不利影响。做为在铣床上加工平面、台阶、沟槽、成形表面和切断工件等过程的常用工具,铣刀具有一个或多个刀齿的旋转刀具,工作时各刀齿依次间歇地切去工件的余量。

在用铣刀进行铣床加工的过程中,想要发挥出加工的最大效率,铣刀齿数的正确选择显得十分重要。例如直径为lOOmm的疏齿铣刀只有6个齿,而直径为lOOmm的密齿铣刀却可有8个齿。刀齿的密集与否会影响生产效率的高低和产品质量的好坏。如果刀齿密集,生产的效率就会提高,加工工件的质量也越好,但是刀齿密集也会导致切屑的排出不便。根据刀齿的直径大小,可以分为疏齿、细齿、密齿。

疏齿应用于工件的粗加工,其每25.4mm直径用1~1.5片刀片,容屑空间较大,这种刀具用于能产生连续切屑的软材料的切削,选用长刀片、大宽度切。密齿有利于平稳条件下的加工,一般用于铸铁的粗加工,也适用于高温合金的浅切削、窄切削和无需容屑空间时的切削。密齿应用于精铣,其轴向切深为0.25~0.64mm,每齿的切削负荷小,所需功率不大,如用于薄壁材料的加工。齿距的大小将决定铣削时同时参与切削的刀齿数目,切削期间的应至少有一把刀片在切削,以避免铣削冲击,导致刀具的损坏和机床的超负荷。

此外,刀片齿数的选择必须使得切屑适当卷曲并容易离开切削区,切屑容屑空间不当将导致憋屑,损坏刀刃并可能损坏工件。同时,刀片又应有足够的密度以保证在切削期间的任何时候不少于一把刀片在切削,如果不能保证这一点则会引起剧烈的冲击,这将导致刀刃的破裂、刀具的损坏和机床的超负荷。


钨钢铣刀使用时应注意什么?[07-28]

1.加工心用钨钢铣刀在使用过程中要避免立铣刀从刀夹逐渐伸出,甚至完全脱落状况发生。因为在使用时立铣刀处于悬臂状态。所以在使用前检查刀夹内孔与立铣刀刀柄外径之间是否有存油膜,避免夹紧力不足的状况。在切削时禁止使用非水溶性切削油,避免刀夹内孔内出现雾状油膜,致使刀夹很难与刀柄牢固夹紧,运转时容易松动。

2. 钨钢铣刀在加工过程中会出现振动现象,造成立铣刀周边吃刀力量不均匀,影响铣刀的精确度和使用寿命。但有一种情况除外,当加工出沟槽宽度偏小时,需要刻意的制造这种振动,增大其切扩量,进而获得所需槽宽。

3.钨钢铣刀在进行切削时,参数选择很是重要,根据不同的被加工工件包括其材质来选择切削速度。而加工工件的材质以及立铣刀的直径决定了进给速度。除此之外,机床、刀具系统、被加工工件形状以及装夹方式等各种因素也是切削参数选用的参考条件之一。

4.在选用切削方式时,优先选用顺铣,可以保护刀刃,提高刀具的使用寿命。

5.高速钨钢铣刀有较为宽泛的适用范围,使用条件没有那么严格,微小的不当操作对其破坏程度没有那么大。而硬质合金钨钢铣刀虽然耐磨性强,但适用范围相对而言比较狭窄,并且要求高,必须严格按照要求来操作。


钻头的维护保养[07-24]

钻头的维护保养

⒈在钻削钢件时,请保证充分的冷却量并使用金属切削液。

⒉良好的钻杆钢性与导轨间隙能提高钻孔的精度及钻头的寿命

⒊请确保磁座与工件之间的平整与清洁。

⒋钻薄板时,要将工件加固,钻大型工件时,请保证工件的稳固。

⒌在钻孔开始与结束时,进给量应降低1/3。

⒍对钻削时出现大量细小粉未的材料,如铸铁、铸铜等,可以不使用冷却液,而采用压缩空气帮助排屑。

⒎请及时清除缠绕在钻体上的铁屑,以保证排屑


键槽铣刀和立铣刀有什么区别?[07-20]

立铣刀与键槽铣刀的区别主要是根据其主要用途而来区别的。立铣刀一般具有三个以上的刀齿,键槽铣刀一般为两个刀齿。 立铣刀主要用来加工表面,侧刃要求切削平稳,所以往往做成三个以上的刀齿。由于刀齿呈螺旋形,在铣削时有两个以上的同时参与切削,工作平稳,排屑良好,加工效率较高,容易得到良好的加工表面。 键槽铣刀主要是用来加工键槽,要求一次铣削出的键槽宽度尺寸符合技术要求,为了克服径向切削力的影响,故将刀具设计为两个互相对称的刀齿,在铣削时,分布在两个刀齿上的切削力距形成力偶,径向力互相抵消,所以可以一次加工出与刀具回转直径相同的宽度的键槽。 另外为了能够直接加工两端封闭的键槽,键槽铣刀的端刃长度一般直接到达铣刀的回转中心部位,可以沿轴向直接钻入工件,而立铣刀端部的回转中心部位一般是没有刃带的。

钨钢铣刀磨损的原因有哪些?[07-18]

钨钢铣刀磨损的原因:

常见的钨钢铣刀磨损要从多方面去分析:机床的精度及钢性,刀柄系统的偏摆精度,铣刀本身精度。及编程是否合理,和刀具加工时给的参数是否最佳。这些都是直接影响刀具加工寿命和产品加工精度。还有最直接的两大因素如下:

1)钨钢铣刀机械磨损:从切屑和刀具前刀面,对工件表面的弹性变形和刀具后刀面之间的激烈摩擦磨损,称之为机械磨损。在切削温度不太高,由这种机械磨损造成的摩擦的主要原因。

2)钨钢铣刀热磨损:切削时,由于严重的塑性变形和金属摩擦热量减少,以降低切削磨损的硬度降低,造成的损失刀片所产生的磨损,称之为热磨损。

除了以上两种磨损,还有以下几种磨损:高温高压下,钨钢铣刀和工件材料之间会出现粘结现象和对刀具材料的一部分会发生蚕食,使该工具产生粘结磨损。在较高温度下,在如在某些元素的影响下,钨,钴,钛等元素,之类的磨损会向刀具材料的内部扩散,从而使得钨钢铣刀刀具的切削表面也随之产生化学成分,也降低了强度和耐磨性,使得钨钢铣刀产生的刀具扩散磨损。


常用硬质合金木工刀具刃磨技术及标准[07-13]

常用硬质合金木工刀具刃磨技术及标准1木工刀具为何要进行刃磨

一般情况下,木工刀具在使用一段时间以后,刀具的表面及刀刃都会受到不同程度的损坏,遭受损坏的木工刀具必须经过仔细的刃磨与维修,确保刀具的锋利程度后,才能将其继续投人使用。如果强行使用遭受破损的木工刀具进行操作,不但会影响到工

程的整体进度,还极有可能造成重大的人员伤亡事故。

2木工刀具刃磨的主要工具

砂轮是木工刀具刃磨的主要工具,也是刀具刃磨技 术发挥与应用的基本条件之一。目前,国内可以用来刃 磨木工刀具的砂轮种类、形式很多,价格、质量也各不 相同,因此,选择合适的砂轮是十分重要的。合适的砂轮既要满足木工刀具刃磨技术的需要,又要追求“物美 价廉”的优秀产品。

3砂轮的选择要点

硬度是砂轮选择中应重点强调的问题之一。如果选用的砂轮太软,砂磨后的刀具难以达到质量要求,砂磨后的木工刀具很快会失去其锋利性能,而且使用的时间很短。在砂轮的选择过程中,砂轮型号的选择是基础内容之一。目前,市面上流行的各类砂轮型号主要是根据木工刀具的结构和强度来划分的,并且划分的也较为具体。砂轮的型号是否合乎标准,对于砂轮的工作效率、砂磨质量都起着决定性的作用。不同型号的砂轮,其砂轮粒度也是具有较大差异的,只有粒度合适的砂轮刃磨的木工刀具刀口才能更锋利。

4木工钻头的刃磨标准

常用硬质合金木工刀具刃磨技术及标准

1、钻头表面不许有黑皮、裂纹、锈蚀,剥落、烧伤现象。

2、刀体干净整洁,无异物。

3、精确的保持各切削元素的角度值及其相互间的配置。

4、刃磨后切削刃的端面摆动≤0.08mm,允许角度偏差±2°

5、导向中心对称,锥体中心与钻头中心一致。

6、刃磨后的沉割刀应有同样形状,主刃在同一水平面上

7、锥形刃磨两条刃口同一长度,两条刃口相对与钻头旋转轴线的倾角一致

8、钻头的横刃磨成一条直线,中部通过钻头旋转轴的中心。

5木工镂铣刀的刃磨标准(硬质合金)

根雕单刃双槽雕刻铣刀电磨工具木工打磨头

1、刀片表面不许有黑皮、裂纹、锈蚀,刀刃不得有卷刃崩刃现象。

2、刀体干净整洁,无异物。

3、前角、后角、楔角不变

4、每刃刀片厚度一致

5、刃口径向跳动公差0-0.05mm

6、刃部端面圆跳动公差0-0.03mm

7、磨削深度:一般每次0.002~0.01mm

8、湿磨进给速度:金属结合剂为25~45m/s,树脂结合剂为15~25m/s。

6成型铣刀的刃磨标准(硬质合金)

常用硬质合金木工刀具刃磨技术及标准

1、刀片表面不许有黑皮、裂纹、锈蚀,刀刃不得有卷刃崩刃现象。

2、前角、后角、楔角不变

3、每刃刀片厚度一致

4、刃口向跳动公差0-0.05mm

5、刃部端面圆跳动公差0-0.03mm

6、铣刀刀齿与样板间隙不超过0.1mm

7、磨削深度:一般每次0.002~0.01mm

8、湿磨进给速度:金属结合剂为25~45m/s,树脂结合剂为15~25m/s。

成型铣刀刃磨部位的选择:

刃磨前刀面的成型铣刀:指型榫铣刀、装配式成型铣刀、齿背圆弧线的成型铣刀

其他成型铣刀一般刃磨后刀面。一般刃磨后刀面大约三次后刃磨一次前刀面。

7锯片的刃磨标准

木工铝用合金圆锯片东城切割片

1、所有的刃尖都在同一锯切平面上

2、原来锯齿角度不变

3、锯身不允许有脱碳、裂纹、伤痕、黑斑、磨退火及锈迹等非正常状况。

4、刃磨的锯齿表面粗糙度能满足生产工艺要求

硬质合金锯片

1、刃磨部位:锯齿可以磨后齿面,也可以磨前刀面。

2、磨削深度:每次0.002~0.01mm

3、磨削速度:金属结合剂砂轮10~30m/s;树脂结合剂7~11m/s

8木工带锯条的刃磨标准

常用硬质合金木工刀具刃磨技术及标准

1、锯片表面不许有黑皮、裂纹、锈蚀,锯齿不得有卷刃崩刃现象。

2、锯料角不变

3、焊接处无突起

4、锯身无变形

木工刀具刃磨技术的应用效果,除了与砂轮等工具的选择有极大的关系,同时,操作人员的技术水平和细致程度也是很重要的。操作人员只有在长期的工作实践中积累了丰富的经验,以及逐 步提升自身专业技能水平,才能更好地实现木工刀具刃磨技术的创新发展与进步,甚至在以后木工刀具的修理 与维护工作中发挥更大的意义和作用。


高速切削刀具及其平衡[07-11]

    高速切削得研究汗青,可以追溯到20世纪30年月由德国carl salomon博士初次提出得有关高速切削得概念。salomon博士得研究突破了传统切削实际对切削热得认识,认为切削热只是在传统切削速度范围内是与切削速度成单调增函数关系。而当切削速度冲破必定限制今后,切削温度不再随切削速度得增加而增加,反而会随切削速度得增长而下降,即与切削速度在较高速度得范围内成单调减函数。salomon博士得研究因第二次世界大战而中止。50年代前期开始,高速切削得试验又开始进入各类试验研究,高速切削得机理开端被迷信家们所熟悉。1979年开始由德国当局研究技巧部赞助、德国darmstadt大学ptw研究所牵头、由大学研究机构、机床制造商、刀具制造商、用户等多方面配合构成得研究团队对高速铣削睁开了体系得研究。除了高速切削机理外,研讨团队同步研究处理高速铣削中机床、刀具、工艺参数等多方面得应用处理计划,使高速铣削在加工机理尚未得到完整共鸣得情形下起首在铝合金加工和硬材料加工等领域得到运用,处理模具、汽车、航空等范畴得加工需求,从而获得了伟大得经济效益。

  从今朝得实验看,跟着切削速度得慢慢进步,切削时得变形规律产生一些转变。切屑中得剪切变形逐步加剧,剪切区得滑移逐步增强,即便是塑性材料得切屑形状,也会组建逐步从带状切屑转变为锯齿状切屑,进而有能够进一步改变为单位状切屑。

  由于在高速切削得条件下切屑会由带状切屑转变为单元切屑,切屑与前刀面得摩擦将不再是切削力和切削热得主要起源之一;异样由于切削速度得提高,后刀面处工件材料得弹性变形也将由于变形速度逐步跟不上切削速度而减少,后刀面得摩擦也因此而减少,从而对降低切削力和切削热产生有利得影响。因此在高速切削时,主要得切削热将由切屑导出,而工件和刀具得温升都异常小,因此高速切削也被成为“冷态切削”。

  德国高速切削研究团队认为,高速切削得速度范围应当是传统切削速度得5~10倍。而完成高速切削能够触及机床、刀具、工件、工艺参数等诸多方面得成绩。

  物理学原理注解,旋转中得质点得向心力与质点得质量、质点与旋转轴得间隔以及旋转得角速度f=mω2r?

  也就是说,假如转速增加1倍,向心力将增大到本来得4倍。这就意味着在高得旋转速度下,刀具得加工精度和寿命都能够遭到向心力得严重影响。

  某周详镗刀制造商提供得数据解释了这一成绩。他们选择两把镗刀停止试验,个中只要一把精镗刀预先辈行过动平衡。这两把镗刀在5000r/min时所加工孔得得圆度没有什么差异,都是1.1μm,这些误差主要由于机床工具系统得精度形成;而当转速提高1倍到10000r/min时,情况就显著分歧了。经由平衡得镗刀所加工出得孔得圆度比5000r/min时略有增加,为1.25μm,而未经平衡得镗刀所加工出得孔得圆度比5000r/

  在刀具制作完成后,其不平衡量u=mr曾经肯定。但是在现实操作中,我们很可贵到这个不平衡质点得质量和位置,但我们可以用全部回转体中心得间隔得乘积来描写刀具得不平衡量,称为残存不平衡量u,这个不平衡量是我们器量反转展转体平衡程度得对象:

  式中:u为残余不平衡量为残余不平衡质量m地点半径不平衡量产生得重心偏移质品级g得尺度,以单元质量得残余不平衡量

  通常认为,关于高速切削得刀具,其平衡品德等级应不低于g16余不平衡量eper不跨越16μm),而残余不平衡量产生得重心偏移e得最小值可以划定为2~5μm偏幸量作为2~5μm,把刀具得许用不平衡度校订到小于该值已无需要)。

  量且该不平衡质量位于两个支承得正中央,因此其在旋转中得向心力在两个支承上反力得大小和方向均相等。在切削加工中得短悬伸刀具br>

  称于支承中点得180°位置,因此其在旋转中得向心力在两个支承上反力得大小相等偏向却相反,构成得是一个力偶。

  量,散布不相符以上得规律,其在旋转中得向心力在两个支承上反力得大小和方向都纷歧样。可以如许认为,动不平衡是静不平衡和偶不平衡得叠加,杆类刀具大部分都是此类不平衡。

  不屈衡得清除有减轻、去重和调剂三类方法,刀具得出厂预均衡多采取钻孔去重得办法。即在经平衡机测量并盘算获得得位置钻一个指定巨细和深度得孔,以使刀具在该位置截面上得到静平衡,或许在两个地位上各钻一个孔以完成动平衡。

  可转位刀具由于改换刀片和配件后会产生新得微量不平衡,全体刀具在装入刀柄后也会在全体上构成某种微量不平衡,我们常常会使用调整法往来来往除不平衡量以达到平衡目标。调整法主要有三种方式:

  用得刀柄重要采用这种方法,通常在刀柄上具有两个平衡调整环。通过分离扭转平衡调整环,可以发生一个合力和一个平衡力矩,从而完成动平衡。

  镗刀)通常会设置一个平衡调整块。该调整块与单刃刀头处于统一截面,径向可以挪动。通过该调整块得挪动来到达平衡。

  削减刀具不平衡得方法,除了上述平衡方法以外,减少刀具得分量也是一个有用得方法。如瓦尔特用于铝合金高速切削得刀具得刀体用高强度得铝合金制造,由于铝得密度仅为钢得34.6%,异样制造精度下得向心力也就年夜大减少了。以直径200mm得铣刀为例,绝对于雷同直径钢刀体铣刀,刀具得分量由9.8

  关于在高速切削前提下使用得刀具,盘类刀具由于轴向尺寸绝对较小,普通可以只停止静平衡;而杆类刀具得悬伸较长,其质量轴线与旋转轴线之间能够存在得夹角就不克不及被疏忽,因此必须进行为平衡。必需明白得是,只要在两个或两个以上截面中停止得平衡调整才能够是动平衡,而在一个截面内停止得平衡都应是静平衡。

  就普通纪律而言,中心对称得结构更适合高速加工。如在中心纰谬称得三齿构造中,三齿中仅一齿过中心,该刀具普通不适协作为高速切削刀具;在中心对称得二齿结构中,其两个刀齿均过中间,就比拟适合高速切削。异样,带削平得圆柱刀柄因为削平去除了刀具一侧得部门资料,也形成了刀具得不平衡,关于高速切削也是晦气得。加上其通常应用螺钉从正面压紧,使刀柄上装置孔与刀具柄部得间隙在夹紧进程中变为不对称间隙,装置后得不平衡能够被加剧,更不合适用于高速切削。是以我们在高速切削得刀具选择过程中要充足斟酌其结构得影响,防止刀具结构在原理上就不平衡。由于平日经由过程调整所能去除得不平权衡相当无限,而道理上得不平衡往往远远超越刀柄调整所能消除得不平衡得规模。

  我们以为,刀具供给者应对本身供给得刀具可否用于高速切削作出明示。如今,很多欧美刀具商曾经在其样本等宣扬材料上标清楚明了表现实用于高速切削得符号“hsc”或适用于高速加工得符号“hsm”,因此,普通没有标注这类符号得就表示不适合高速切削。


非标刀具的制作和非标刀具的加工[07-06]

机械加工过程中经常遇到难以用标准刀具进行加工的情况,因此,非标刀具的制作对机械切削加工十分重要。因为金属切削使用非标刀具多见于铣加工,故对加工中非标刀具的制作稍作介绍。 

如果是尺寸问题,可以选择一把尺寸与所需的尺寸相近的标准刀具,通过改磨非标刀具就可以解决,但也需注意3点: 

1、尺寸相差不能太大,一般不要超过2mm,因为尺寸相差太大的话,会引起刀具的槽形发生变化,直接影响容屑空间和几何角度。 

2、如果是带有刃孔的立铣刀的话可以在普通机床上改磨,成本较低,如果是不带刃孔的键槽铣刀就不能在普通机床上进行,需要在专门的五轴联动机床上改磨,其成本也就会较高。

3、如果是表面粗糙度问题,可以通过对刃部的几何角度的改变来实现,如加大前、后角的度数会明显改善工件表面粗糙度。但如果使用方的机床刚性不够的话,可能刃口倒钝反而能提高表面粗糙度,这方面的东西非常复杂,需对加工现场分析后才能得出结论。


教你如何选经济实用的切削刀具[07-03]

    1. 刀具使用存在的问题


  (1) 切削用量不能最优化。操作人员不能针对不同材质的材料对切削用量进行合理的选择。主要因为操作人员以在校学生为主,生产经验相对不足,在对切削用量的选择上,凭经验取舍,切削用量没有实现最优化,造成切削效率相对较低。不同材质及不同类型的刀具,切削过程中的变量选取不合理。


  (2) 刀具消耗过大。实习工厂对刀具品牌的选择不固定,经常变化品牌,刀具消耗量过大,从而加大了对刀具成本的投入。对不同材料的热处理工件,不能充分发挥出刀具的最佳切削性能,刀具消耗严重。


  (3) 加工效果不理想。在实际操作过程中,粗精车往往是通过一把刀具来完成,加工精度过高时,难以达到加工要求。零件加工过程中端面质量不理想,希望有好的解决方法,或者在刀具材料上有更好的选择。


  2. 相关建议


  (1) 希望厂家可以加大对废旧刀片、刀杆的回收处理力度,可以通过以旧换新的营销方式帮助用户节约成本,同时刀具厂家也可以节约原材料。


  (2) 希望厂家与用户建立长期的信用档案。如果厂家与用户建立长期合作伙伴关系的同时,也为用户建立相关信用档案,这样一来,厂家可以将一些新产品及最新价格的刀具信息根据用户信用档案等级及时反馈给用户。建议厂家开发自己专用的APP 软件,方便建立广大的用户群,保持厂家与用户沟通的及时性。


  (3) 希望厂家进行售后维护时,可以广泛深入加工一线,帮助用户优化切削用量,解决刀具使用过程中不合理的问题。


  (4) 在实际操作过程中,用户机夹切槽刀片刀杆的消耗量是非常大的,而切槽刀片一般为两刃,价格较高,磨损又快,无形中增加了用户的成本投入,厂商是否可以研发一种一片多刃的新型机夹切槽刀具。


  (5) 希望厂商做好与中间零售商的沟通与监管,不要因为个别的中间零售商为刻意追求利益而忽视用户实际使用中的功效。


  (6) 希望厂商可以为用户提供最优化的切削用量参数,最好以电子版或短片视频的形式提供给用户。


  (7) 希望每盒刀片上的说明信息更加详细,最好标出使用注意事项及相关加工领域等。


硬质合金刀具科普知识[06-28]

    刀具是机械制造中用于切削加工的工具,又称切削工具。广义的切削工具既包括刀具,还包括磨具。绝大多数的刀具是机用的,但也有手用的。由于机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料,所以"刀具"一词一般就理解为金属切削刀具。切削木材用的刀具则称为木工刀具。  

    刀具的发展在人类进步的历史上占有重要的地位。中国早在公元前28~前20世纪,就已出现黄铜锥和紫铜的锥、钻、刀等铜质刀具。战国后期(公元前三世纪),由于掌握了渗碳技术,制成了铜质刀具。当时的钻头和锯,与现代的扁钻和锯已有些相似之处。  

    然而,刀具的快速发展是在18世纪后期,伴随蒸汽机等机器的发展而来的。1783年,法国的勒内首先制出铣刀。1792年,英国的莫兹利制出丝锥和板牙。有关麻花钻的发明最早的文献记载是在1822年,但直到1864年才作为商品生产。  

    那时的刀具是用整体高碳工具钢制造的,许用的切削速度约为5米/分。1868年,英国的穆舍特制成含钨的合金工具钢。1898年,美国的泰勒和.怀特发明高速钢。1923年,德国的施勒特尔发明硬质合金。  

    在采用合金工具钢时,刀具的切削速度提高到约8米/分,采用高速钢时,又提高两倍以上,到采用硬质合金时,又比用高速钢提高两倍以上,切削加工出的工件表面质量和尺寸精度也大大提高。  

    由于高速钢和硬质合金的价格比较昂贵,刀具出现焊接和机械夹固式结构。1949~1950年间,美国开始在车刀上采用可转位刀片,不久即应用在铣刀和其他刀具上。1938年,德国德古萨公司取得关于陶瓷刀具的专利。1972年,美国通用电气公司生产了聚晶人造金刚石和聚晶立方氮化硼刀片。这些非金属刀具材料可使刀具以更高的速度切削。  

    1969年,瑞典山特维克钢厂取得用化学气相沉积法,生产碳化钛涂层硬质合金刀片的专利。1972年,美国的邦沙和拉古兰发展了物理气相沉积法,在硬质合金或高速钢刀具表面涂覆碳化钛或氮化钛硬质层。表面涂层方法把基体材料的高强度和韧性,与表层的高硬度和耐磨性结合起来,从而使这种复合材料具有更好的切削性能。  

    刀具按工件加工表面的形式可分为五类。加工各种外表面的刀具,包括车刀、刨刀、铣刀、外表面拉刀和锉刀等;孔加工刀具,包括钻头、扩孔钻、镗刀、铰刀和内表面拉刀等;螺纹加工工具,包括丝锥、板牙、自动开合螺纹切头、螺纹车刀和螺纹铣刀等;齿轮加工刀具,包括滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮加工刀具等;切断刀具,包括镶齿圆锯片、带锯、弓锯、切断车刀和锯片铣刀等等。此外,还有组合刀具。  

    按切削运动方式和相应的刀刃形状,刀具又可分为三类。通用刀具,如车刀、刨刀、铣刀(不包括成形的车刀、成形刨刀和成形铣刀)、镗刀、钻头、扩孔钻、铰刀和锯等;成形刀具,这类刀具的刀刃具有与被加工工件断面相同或接近相同的形状,如成形车刀、成形刨刀、成形铣刀、拉刀、圆锥铰刀和各种螺纹加工刀具等;展成刀具是用展成法加工齿轮的齿面或类似的工件,如滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮刨刀和锥齿轮铣刀盘等。  

    各种刀具的结构都由装夹部分和工作部分组成。整体结构刀具的装夹部分和工作部分都做在刀体上;镶齿结构刀具的工作部分(刀齿或刀片)则镶装在刀体上。  

    刀具的装夹部分有带孔和带柄两类。带孔刀具依靠内孔套装在机床的主轴或心轴上,借助轴向键或端面键传递扭转力矩,如圆柱形铣刀、套式面铣刀等。  

    带柄的刀具通常有矩形柄、圆柱柄和圆锥柄三种。车刀、刨刀等一般为矩形柄;圆锥柄靠锥度承受轴向推力,并借助摩擦力传递扭矩;圆柱柄一般适用于较小的麻花钻、立铣刀等刀具,切削时借助夹紧时所产生的摩擦力传递扭转力矩。很多带柄的刀具的柄部用低合金钢制成,而工作部分则用高速钢把两部分对焊而成。  

    刀具的工作部分就是产生和处理切屑的部分,包括刀刃、使切屑断碎或卷拢的结构、排屑或容储切屑的空间、切削液的通道等结构要素。有的刀具的工作部分就是切削部分,如车刀、刨刀、镗刀和铣刀等;有的刀具的工作部分则包含切削部分和校准部分,如钻头、扩孔钻、铰刀、内表面拉刀和丝锥等。切削部分的作用是用刀刃切除切屑,校准部分的作用是修光已切削的加工表面和引导刀具。  

    刀具工作部分的结构有整体式、焊接式和机械夹固式三种。整体结构是在刀体上做出切削刃;焊接结构是把刀片钎焊到钢的刀体上;机械夹固结构又有两种,一种是把刀片夹固在刀体上,另一种是把钎焊好的刀头夹固在刀体上。硬质合金刀具一般制成焊接结构或机械夹固结构;瓷刀具都采用机械夹固结构。  

    在选择刀具的角度时,需要考虑多种因素的影响,如工件材料、刀具材料、加工性质(粗、精加工)等,必须根据具体情况合理选择。通常讲的刀具角度,是指制造和测量用的标注角度在实际工作时,由于刀具的安装位置不同和切削运动方向的改变,实际工作的角度和标注的角度有所不同,但通常相差很校制造刀具的材料必须具有很高的高温硬度和耐磨性,必要的抗弯强度、冲击韧性和化学惰性,良好的工艺性(切削加工、锻造和热处理等),并不易变形。  

    通常当材料硬度高时,耐磨性也高;抗弯强度高时,冲击韧性也高。但材料硬度越高,其抗弯强度和冲击韧性就越低。高速钢因具有很高的抗弯强度和冲击韧性,以及良好的可加工性,现代仍是应用最广的刀具材料,其次是硬质合金。  

    聚晶立方氮化硼适用于切削高硬度淬硬钢和硬铸铁等;聚晶金刚石适用于切削不含铁的金属,及合金、塑料和玻璃钢等;碳素工具钢和合金工具钢现在只用作锉刀、板牙和丝锥等工具。  

    硬质合金可转位刀片现在都已用化学气相沉积法涂覆碳化钛、氮化钛、氧化铝硬层或复合硬层。正在发展的物理气相沉积法不仅可用于硬质合金刀具,也可用于高速钢刀具,如钻头、滚刀、丝锥和铣刀等。硬质涂层作为阻碍化学扩散和热传导的障壁,使刀具在切削时的磨损速度减慢,涂层刀片的寿命与不涂层的相比大约提高1~3倍以上  

    由于在高温、高压、高速下,和在腐蚀性流体介质中工作的零件,其应用的难加工材料越来越多,切削加工的自动化水平和对加工精度的要求越来越高。为了适应这种情况,刀具的发展方向将是发展和应用新的刀具材料;进一步发展刀具的气相沉积涂层技术,在高韧性高强度的基体上沉积更高硬度的涂层,更好地解决刀具材料硬度与强度间的矛盾;进一步发展可转位刀具的结构;提高刀具的制造精度,减小产品质量的差别,并使刀具的使用实现最佳化。


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