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如何选择刀具

浏览次数: 日期:2011年3月9日 11:25

1.整体硬质合金刀具
    整体硬质合金刀具与可转位刀具相比具有以下特点:
    1)具有更多的切削刃。在相同尺寸下,可转位刀具由于功能需要,结构上被区分出刀片、刀垫、刀体、夹紧元件等几个部分,而每个部分的强度和工艺又限制了它们的最小极限尺寸,因此可转位刀具能够提供的齿数比整体硬质合金刀具要来得少;
    2)具有更高的刚性。可转位刀具的刀体通常选用钢件制造,而钢的弹性模量仅为硬质合金的1/3,因此在相同的条件下整体硬质合金通常比可转位刀具具有更高的抵抗变形的能力,即整体硬质合金具有更高的刚性。
    3)可以重磨和重新涂层。与可转位刀具的刀片一般不能修磨相比,整体硬质合金刀具具有在磨损失效后能够通过重新修磨和重新涂层而在一定程度上恢复原有加工能力的可能。
    4)价格较高。整体硬质合金刀具尤其是大直径和长型的整体硬质合金刀具价格较高。由于大尺寸的整体硬质合金需要特殊的制造设备,其价格会相当昂贵。通常市场上可以提供的整体硬质合金刀具的直径都不超过20mm
2.陶瓷刀具、立方氮化硼刀具和金刚石刀具
    一般陶瓷刀具、立方氮化硼刀具和金刚石刀具都是来说比硬质合金效率更高的刀具,价格也会更高。
    陶瓷刀具:与硬质合金刀具相比,陶瓷刀具硬度高(91-95HRA),耐磨性好,在相同切削条件加工钢料时,磨损仅为P10(YT15) 硬质合金刀具的1/15,刀具寿命长;在1200℃时仍能保持80HRA的高硬度,所以在高温下仍能进行高速切削;它与钢铁金属的亲和力小,摩擦因数低,抗粘结和抗扩散能力强,切削时不易粘刀及产生积屑瘤,加工表面质量好。另一方面,陶瓷刀具的缺点是脆性大,抗弯强度和抗热冲击性能较差,当切削温度发生显着变化时,容易产生裂纹。
    立方氮化硼刀具:立方氮化硼CBN(Cubic Boron Nitride)是目前硬度仅次于金刚石的新型刀具材料,由于它具有远远高于其他材料的硬度,因此它与金刚石统称为超硬刀具材料。CBN刀具可用于精车淬硬钢以及高速铣削灰铸铁和硬铸铁。CBN刀具切削加工的实践表明精车后的淬硬钢表面粗糙度可达Ra0.3~0.6mm,尺寸精度可控制在0.013mmCBN刀具还可用于加工高温合金、硬质合金、工程陶瓷及其他难加工材料。目前得到应用的主要是人造的聚晶立方氮化硼刀具PCBN(Polycrystalline Cubic Boron Nitride)
    金刚石刀具:金刚石刀具具有硬度高、抗压强度高、导热性及耐磨性好等特性,可在高速切削中获得很高的加工精度和加工效率。但金刚石与铁系材料在高温下会发生亲和作用,因此不适合加工钢和铸铁。金刚石刀具主要用于加工有色金属及非金属材料,如:铝、铜、锌、金、银、铂及其合金,还有陶瓷、碳纤维、橡胶、塑料等。PCD的另一大功能是加工木材和石材。
3.可转位刀具
    1)可转位刀具是将预先加工好并带有若干个切削刃的多边形刀片,用机械夹固的方法夹紧在刀体上的一种刀具。当在使用过程中一个切削刃磨钝了后,只要将刀片的夹紧松开,转位或更换刀片,使新的切削刃进入工作位置,再经夹紧就可以继续使用。
    2)可转位刀具与焊接式刀具和整体式刀具相比有两个特征,其一是刀体上安装的刀片,至少有两个预先加工好的切削刃供使用。其二是刀片转位后的切削刃在刀体上位置不变,并具有相同的几何参数。
    可转位刀片与焊接式刀具相比有以下特点:
    1)刀片成为独立的功能元件,其切削性能得到了扩展和提高。
    2)机械夹固式避免了焊接工艺的影响和限制,更利于根据加工对象选择各种材料的刀片,并充分地发挥了其切削性能,从而提高了切削效率。
    3)切削刃空间位置相对刀体固定不变,节省了换刀、对刀等所需的辅助时间,提高了机床的利用率。
    4)经济性好。由于可转位刀具切削效率高,辅助时间少,所以提高了工效,而且可转位刀具的刀体可重复使用,节约了钢材和制造费用。
    5)促进了刀具技术的进步。可转位刀片的制造采用了与焊接刀片机械制粒不同的喷雾制粒新工艺,压制时的流动性是机械制粒的几十倍,促进了刀
    6)片质量的提高。同时可转位刀体的专业化、标准化生产又促进了刀体制造工艺的发展。
    可转位刀具一般由刀片、刀垫、夹紧元件和刀体组成。其中各部分的作用为:
    刀片:承担切削,形成被加工表面。
    刀垫:保护刀体,确定刀片(切削刃)位置。
    夹紧元件:夹紧刀片和刀垫。
    刀体:刀体及()刀垫的载体,承担和传递切削力及切削扭距,完成刀片与机床的联接。
    有时,一些可转位刀具可能由一个元件担任两个或更多元件的功能,而刀片和刀体通常是可转位刀具的基本元件。在根据所使用的数控机床,选择与之相适应的刀具的部分,我们主要要考虑的,就是如何选择合适的刀体,而在根据所加工的工件,选择与之相适应的刀具部分,我们将主要考虑如何选择合适的刀片。可转位刀具是数控机床上使用最广泛的一种刀具。


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