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数控铣削刀具系统要求 螺纹铣削的发展

数控铣削技术发展对刀具材料的要求

数控机械不仅要机械本身要好,其中一个外部件也很重要。那就是数控切削的刀具。近年来,切削加工技术高速铣削、微细形状切削等领域有了快速发展。随着新型工程材料开发应用以及零部件进一步小型化、精密化,刀具制造商正积极开发适用于各种加工用途高效刀具。
  切削加工基本要求快速而又成本低廉地生产高质量产品。这一要求与实现切削加工高精度化、高效率化、低成本化紧密相关。以汽车业为心制造业设备投资出口增长牵引下,对刀具产品需求日趋增长,刀具制造商纷纷国内外扩大生产能力。随着全球性成本竞争不断加剧,用户要求实现高附加值、高效率生产呼声与日俱增。为适应交货期短、成本低廉快速生产发展趋势,关键要利用最小限度生产设备实现长时间自动运转加工。推进生产现场合理化有效方法引入能将多道工序集成一起复合切削技术能够高速、高精度切削包括淬硬钢内工件材料高速铣床等设备。
  复合切削、高速硬铣削等先进切削技术实现以最小限度生产设备高效、快速、柔性(适应不同品种、不同批量生产)加工零件生产方式核心。但,任何切削方式都离不开选用合适切削刀具确定合理刀具使用技术。近年来造车网,随着机床高速化、高精度加工技术进步难加工材料切削增多,刀具材料(陶瓷、硬质合金、TiC/TiN基金属陶瓷、涂层硬质合金等%进展也十分显着。
  刀具材料必须满足以下条件:硬度高、耐磨损、具有能抵抗切削抗力及振动冲击高强度、良好高温红硬性、容易热处理加工成型等。刀具材料,硬质合金特点高温下硬度也很少降低。其,涂层硬质合金以碳化钨系硬质合金为基体,其表面涂覆一层或多层碳化钛(TiC)、氮化钛(TiN)、氧化铝(Al2O3)等薄膜材料。由于涂层材料耐熔结、耐磨损耐热性能优于基体,因此能以超过基材切削速度进行高速切削。此外,由于涂层摩擦系数小,因此可以延长刀具使用寿命。
  高速铣削技术发展要求刀具材料具备良好耐磨性、耐热性强韧性,于出现了许多超细颗粒硬质合金基材上涂覆多层复合薄膜以提高切削性能涂层立铣刀等产品。有超细颗粒硬质合金材料平均粒径1μm以下,使刀具基体韧性抗弯强度明显提高。复合涂层将多种涂层材料组合一起,一层又一层地进行多层薄膜涂覆,以此提高刀具切削性能。涂层材料除了适合高速切削钢件碳化钛氮化钛以外,现还使用金刚石立方氮化硼。最近又出现了具有纳米水平微细晶粒涂层硅基纳米涂层刀具等,可用于高硬度钢高速切削软钢高性能加工。
  金刚石涂层硬质合金刀具表面涂覆具有强粘附力高耐磨性金刚石材料。金刚石涂层组织特征非晶成分少、纯度高、组织匀称而细微搜企网,适用于加工铝、铜等非铁金属石墨等非金属材料,加工范围广泛。硬度仅次于金刚石立方氮化硼烧结体(CBN)(硬度HV3200~4000,约为硬质合金2倍)具有卓越高温硬度稳定性,1200~1300℃高温下对金属尤其钢铁类材料完全不起化学反应,因此非常适合耐热合金%淬硬高合金钢等HRC40以上高硬度工件精加工以150m/min以上切削速度加工镍铬铁合金、钨铬钴合金等难切削工件材料(但不适合断续切削加工)。
  当然,CBN刀具成本比其它刀具更昂贵,因此许多用户将使用过刀片重新刃磨后再次使用,但刃磨本身也需要成本。为了降低加工成本,近年来出现了采用很小CBN刀尖,使用一次就废弃刀具结构,对这种一次性刀具产品需求正不断增加。整体硬质合金立铣刀指从刀刃至刀柄用硬质合金整体制成立铣刀,其加工对象包括普通钢、高硬度钢、难切削材料、树脂、铝合金等各种材质。此外,超细颗粒硬质合金基体上涂覆氮化钛+铝(TiAlN,AlTiN)涂层刀具产品也不断开发出来。梯度功能切削刃刀具同时兼有金属陶瓷涂层特性梯度功能材料刀具。切削刃表层以下20μm部分由耐磨性能极好高硬度钛基陶瓷层构成工业自动化网版权所有,芯部则越往深处强度越高硬质合金。这种材料构成带有梯度结构,材料性能不断变化。值得期待,这种刀具具有可与陶瓷涂层相媲美耐磨性强韧性同时,所加工出工件又具有与用金属陶瓷刀具(具有硬质合金陶瓷间特性)加工相似精密表面。因此,迄今一直采用陶瓷涂层刀具进行粗加工,用金属陶瓷刀具完成精加工这种分工今后可能就不再需要了。




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