
硬质合金刀具修磨量大从优「多图」
(一)刀具分类刀具常按加工方式和具体用途,分为车刀、孔加工刀具、铣刀、拉刀、螺纹刀具、齿轮刀具、自动线及数控机床刀具和铰刀等几大类型。刀具还可以按其它方式进行分类,如按所用材料分为高速钢具、硬质合金刀具、具、立方氮化硼(CBN)刀具和金刚石刀具等;按结构分为整体刀具、镶片刀具、机夹刀具和复合刀具等;按是否标准化分为标准刀具和非标准刀具等。(二)常用刀具简介1车刀车刀是金属切削不使用签名加工中应用***广的一种刀具。它可以在车床上加工外圆、端平面、螺纹、内孔,也可用于切槽和切断等。车刀在结构上可分为整体车刀、焊接装配式车刀和机械夹固刀片的车刀。机械夹固刀片的车刀又可分为机床车刀和可转位车刀。机械夹固车刀的切削性能稳定,工人不必磨刀,所以在现代生产中应用越来越多。2孔加工刀具孔加工刀具一般可分为两大类:一类是从实体材料上加工出孔的刀具,常用的有麻花钻、中心钻和深孔钻等;另一类是对工件上已有孔进行再加工的刀具,常用的有扩孔钻、铰刀及镗刀等。3铣刀铣刀是一种应用广泛的多刃回转刀具,其种类很多。按用途分有:1)加工平面用的,如圆柱平面铣刀、端铣刀等;2)加工沟槽用的,如立铣刀、T形刀和角度铣刀等;3)加工成形表面用的,如凸半圆和凹半圆铣刀和加工其它复杂成形表面用的铣刀。铣削的生产率一般较高,加工表面粗糙度值较大。4拉刀拉刀是一种加工精度和切削效率都比较高的多齿刀具,广泛应用于大批量生产中,可加工各种内、外表面。拉刀按所加工工件表面的不同,可分为各种内拉刀和外拉刀两类。使用拉刀加工时,除了要根据工件材料选择刀齿的前角、后角,根据工件加工表面的尺寸(如圆孔直径)确定拉刀尺寸外,还需要确定两个参数:(1)齿升角af[即前后两刀齿(或齿组)的半径或高度之差];(2)齿距p[即相邻两刀齿之间的轴向距离]。5螺纹刀具螺纹可用切削法和滚压法进行加工。6齿轮刀具齿轮刀具是用于加工齿轮齿形的刀具。按刀具的工作原理,齿轮分为成形齿轮刀具和展成齿轮刀具。常用的成形齿轮刀具有盘形齿轮铣刀和指形齿轮刀具等。常用的展成齿轮刀具有插齿刀、齿轮滚刀和剃齿刀等。选用齿轮滚刀和插齿刀时,应注意以下几点:(1)刀具基本参数(模数、齿形角、齿顶高系数等)应与被加工齿轮相同。(2)刀具精度等级应与被加工齿轮要求的精度等级相当。(3)刀具旋向应尽可能与被加工齿轮的旋向相同。滚切直齿轮时,一般用左旋齿刀。7自动线与数控机床刀具这类刀具的切削部分总的来说与一般刀具没有多大区别不同情况,只是为了适应数控机床和自动线加工的特点,对它们提出了更高的要求。数控刀具已形成三大系统:车削刀具系统,钻削刀具系统和镗铣刀具系统。(三)常用刀具种类和应用1.车刀1一般使用之车刀尖型式有下列几种:(1)粗车刀:主要是用来切削大量且多余部份使工作物直径接近需要的尺寸。粗车时表面光度不重要,因此车刀尖可研磨成尖锐的刀峰,但是刀峰通常要有微小的圆度以避免断裂。(2)精车刀:此刀刃可用油石砺光,以便车出非常圆滑的表面光度,一般来说精车刀之圆鼻比粗车刀大。(3)圆鼻车刀:可适用许多不同型式的工作是属于常用车刀,磨平顶面时可左右车削也可用来车削黄铜。此车刀也可在肩角上形成圆弧面,也可当精车刀来使用。(4)切断车刀:只用端部切削工作物,此车刀可用来切断材料及车度沟槽。(5)螺丝车刀(牙刀):用于车削螺杆或螺帽,依螺纹的形式分60度,或55度V型牙刀,29度梯形牙刀、方形牙刀。(6)搪孔车刀:用以车削钻过或铸出的孔。达至光制尺寸或真直孔面为目的。(7)侧面车刀或侧车刀:用来车削工作物端面,右侧车刀通常用在精车轴的未端,左侧车则用来精车肩部的左侧面。2因工件之加工方式不同而采用不同的刀刃外形,一般可区分为:(1)右手车刀:由右向左,车削工件外径。(2)左手车刀:由左向右,车削工件外径。(3)圆鼻车刀:刀刃为圆弧形,可以左右方向车削,适合圆角或曲面之车削。(4)右侧车刀:车削右侧端面。(5)左侧车刀:车削左侧端面。(6)切断刀:用于切断或切槽。(7)内孔车刀:用于车削内孔。(8)外螺纹车刀:用于车削外螺纹。(9)内螺纹车刀:用于车削内螺纹。2.孔加工刀具切削加工是包括机床、刀具、零件、夹具、工艺的多变量杂乱时变体系,切削参数对应的切削状况,以及获取的加工作用遭到切削体系各个环节、众多参数的影响,难以树立标准一致的切削工艺体系模型来描绘和优化工艺参数。作为刀具的首要供给方,刀具厂商往往选用折衷计划,针对所供给的刀具和被加工目标,为工艺人员引荐可用的切削参数或近似加工事例,不供给刀具寿数和加工作用猜测,多依靠实践加工成果进行粗略点评。选用数控机床进行金属切削加工,不只是航空航天制作业的首要金属切削办法,也在整个工业出产中占据干流。在数控切削办法的革新中,出产质量办理也发生了很大的革新。传统手工机床加工零件,独自工序的加工质量多依靠工人的技能,而在数控加工中,工艺人员不只需求负责工艺拟定,还要进行数控加工程序编制、数控刀具挑选与工艺参数拟定。因而数控加工功率与加工质量遭到数控刀具的影响显著。航空航天制作业的加工办法以小批量、多种类混线加工为主,相关于大批量出产的轿车制作行业,在零件切削加工出产中,因为零件资料的难加工和零件结构的难加工特性,不只对高功用数控刀具有火急的需求,并且适宜的刀具办理技能对数控出产质量的进步具有重要的含义和使用价值。狭义上的刀具办理技能只涉及刀具的物流办理。在轿车发动机等批量化出产中使用的刀具办理技能不只包括刀具的物流办理,还包括刀具定义、切削参数、切削数据、刀具调整与刀具修磨、CAM接口、刀具用量猜测等。经过刀具办理技能的使用,能够把量产中的刀具***出来,由***化的刀具办理服务团队进行办理,在出产现场完成刀具配送,下降出产本钱。针对航空航天制作业的特殊出产办法,这种刀具办理技能存在许多问题。现在的航空航天企业都建有较为完善的CAPP、ERP和PDM等信息办理体系,刀具相关的物流办理功用现已具备。可是刀具具有其特殊性,在工艺拟定实施中,不只需求知道刀具的形状、尺寸,还要知道刀具适宜加工的资料和切削参数的挑选。切削数据库首要是为工艺人员拟定具体工艺计划时,供给机床、刀具挑选计划和优化可行的加工参数。因为微细铣削工艺体系涉及到机床、刀具、工件、工装夹具、光滑冷却等加工的各个环节,一起因为加工进程的动态时变特性,蕞优工艺参数往往不易确定。这也是现有金属切削数据库难以实用化的首要要素。针对航空航天制作业的特殊性,高功用数控刀具的办理技能应包括刀具功用点评、刀具现场使用、刀具物流。刀具功用点评办法随着航空结构件杂乱程度的不断进步,包括的难加工特征结构越来越多,以往经过根底切削实验来选取的刀具在针对不同结构特征时往往表现出显著的功用差异。也就是说,同一种刀具在切削加工不同的结构特征时,往往会体现出较大差异的切削功用。为了合理点评航空钛合金结构件铣削刀具的功用,和寻求适宜航空钛合金结构件的铣削刀具,有必要在了解和了解航空钛合金杂乱结构件结构特色的根底上对其切削刀具功用进行评判。为进行钛合金铣削刀具的优选和切削参数优化,规划了多种结构的钛合金测试件。图1是参阅机床功用测试S形件规划的一种基准样件,经过定义一致的切削轨迹,不只能够比照刀具的切削功用,还能进行机床功用的测试,为切削参数的个性化点评供给了一种参阅办法。图1铣削刀具基准测试件如以刀具寿数、金属切除率作为粗加工点评指标,构建刀具功用综合评判模型,经过实践切削实验,比照评测了W***35、W***35S、WSP45和WSP45S4种PVD氧化铝涂层的铣刀,依据加工实验数据的含糊隶属度评测,切削S形区域时的功用依次为W***35S、WSP45、WSP45S、W***35;而切削不和槽腔时的功用依次为W***35S、W***35、WSP45、WSP45S。选用基准件进行刀具功用点评,多项比照实验表明,可认为工艺拟定供给更合理的切削参数。刀具现场使用刀具现场使用是指从工艺规划开始的刀具选型、切削参数、寿数猜测、磨损办理、刀具调整和刀具替换等环节。刀具选型的基本流程是依据被加工零件的结构、资料,经过刀具样本,获取相关的刀具、刀柄、以及引荐切削参数。刀具选型的好坏对加工质量、加工功率和加工本钱具有决定性影响,一起也会影响数控加工程序的编制。尤其是航空航天工业中常用的钛合金、高温合金等难加工资料,对刀具资料、刀片槽型以及切削参数较为灵敏,任何过错的搭配都会导致刀具磨损加重或者功率下降。因为刀具选型多依靠于“知识”,瓦儿特***早供给了TEC-CCS刀具办理辅助软件为用户供给整体铣刀、孔加工的刀具主张;肯纳金属(肯纳金属关方网站,肯纳金属产品一览)也推出了NOVOTM刀具办理软件,使用多种参数束缚的办法为用户供给刀具主张。上述软件还能供给切削力和切削扭矩、功率的计算功用。充分发挥高功用切削刀具的功用,不只需求依据加工目标挑选适宜的刀具,并且需求在工艺编制进程中为刀具配置合理的切削参数。因为零件在机床上的切削加工是一个多变量杂乱时变进程,必须要依据机床状况、零件装夹办法、加工余量多少对刀具主张的切削参数进行调整。因为钛合金和高温合金易于加工硬化,应选用适当的进给量和切削深度,以坚持切削在硬化层之下进行。在使用淘瓷刀具切削高温合金中,在车削时切削速度一般需求超过80m/min才能充分使用陶瓷和高温合金的硬度差进行***切削;而在铣削中,切削线速度需求超过600m/min才能达到相似的作用;一起因为淘瓷刀具的脆性,使用冷却液或者微量光滑时,会因液体在刀具表面微裂纹中的胀大加重裂纹扩张速度,加快刀具破损,应尽量选用风冷或者干切削办法。在实践加工进程中,刀具切削作用的反应是刀具、切削参数改善以及刀具本钱操控的重要依据。现有的车间出产办理体系中,关于实践刀具切削寿数、加工进程动态多为现场操作人员的口头报告,假如进行相关的数据计算又会形成现场办理工作量激增。怎么在出产中***、及时、***获取相关刀具使用作用的数据,仍有待进一步讨论。依据国内航空航天制作业对数控切削零件质量问题的调查,大都质量问题是因为简略过错导致。如数控机床在加工大型零件的进程中,因为切削液喷注、现场噪声等要素,操作人员忽略导致过错的刀具调用、刀具长度过错、刀具过度磨损等问题尤为常见。使用技能手段进行此类防错处理具有较好的作用,如在车间树立刀具配送体系,依据每台机床当天使命,供给刀具清单,由专门人员在刀具预调仪上进行刀具丈量承认后,配送至对应机床刀库,在程序中依照估计的刀具寿数进行换刀提示。刀具办理体系高功用切削刀具的首要目标是在粗加工阶段进步金属切除率,在精加工阶段进步表面质量。在批量出产中,因为机床-工件的组合、出产率相对固定,刀具种类和耗费数量易于计算,适宜于刀具办理。但在航空航天制作业,小批量、多种类的混线出产,刀具种类和耗费数量不易准确计算,关于刀具办理体系的使用具有较大难度。刀具办理体系不只要面向制作车间的物流办理、刀具装置调整、机床刀具配置等进程进行刀具相关数据办理,一起还要在工艺编制进程中供给刀具几许数据、切削参数,以及在出产计划编制进程中的机床-工件-夹具-刀具匹配,并能进行作用猜测。图2是TDM刀具办理体系的数据接口环境示意图。关于一种特定的镍基合金,在特定的环境中存在着多种变量,包含:浓度、温度、通风姿、液(气)流速度、杂质、磨蚀、循环工艺条件等。这些变量会产生各种各样的腐蚀问题。这些问题都能在镍及其他合金元素中找到答案。金属镍直到达到熔点之前一直保持着奥氏体,面心立方结构。这就给韧脆转变供给了自由度,同时也大大减小了因其他金属一起并存而呈现的制作问题。在电化序上,镍比铁慵懒而比铜活波。因而,在还原性环境中,镍比铁要耐腐蚀,但没有铜耐腐蚀。在镍的基础上,加上铬之后,使合金具备了抗痒化功能,由此能够产生许多种应用规模十分广泛的合金,使他们能够对还原性环境和氧化性环境都有蕞佳的抵抗力。镍基合金与不锈钢和其他铁基合金比较,在固溶状态下能够容纳更多的合金元素,而且还能保持很好的冶金稳定性。这些要素允许增加多种多样的合金元素,使镍基合金大量的应用在千差万别的腐蚀环境中。镍基合金中常见的元素主要有:镍Ni供给冶金稳定性、进步热稳定性和可焊性、进步对还原性酸和柯性钠的抗腐蚀性、进步尤其是在氯化物和柯性钠环境中的抗应力腐蚀开裂功能。铬Cr进步抗痒化和高温抗痒化、抗硫化功能、进步抗点蚀、间隙腐蚀功能。钼Mo进步对还原性酸的抗腐蚀性、进步含氯化物水溶液环境下的抗点蚀、间隙腐蚀的功能、进步高温强度。铁Fe进步对高温渗碳环境的抵抗性、下降合金成本、操控热膨胀。铜CuCu进步对还原性酸(尤其是那些用于空气不流转场合的***和轻氟酸)和盐类的抗腐蚀性、铜增加到镍-铬-钼-铁合金中有助于进步对轻氟酸、磷酸和***的抗腐蚀性。铝Al进步高温抗痒化性、进步时效硬化。钛Ti与碳结合,减少了热处理时发作碳化铬沉积形成的晶间腐蚀、进步时效强化。铌Nb与碳结合,减少了热处理时发作碳化铬沉积形成的晶间腐蚀、进步抗点蚀、间隙腐蚀功能、进步高温强度。钨W进步抗还原性酸和部分腐蚀的功能、进步强度和可焊性。氮N进步冶金稳定性、进步抗点蚀、间隙腐蚀功能、进步强度。钴Co供给增强的高温强度、进步抗碳化、抗硫化功能。这些合金元素中许多都能够与镍在很宽的成分规模内结合形成单相固溶体,保证合金在许多腐蚀条件下都具有杰出的抗腐蚀性。合金在完全退火的状态下,也具有杰出的力学功能,而无需忧虑制作加工或热加工中带来的***的冶金改变。许多高镍合金能够通过固溶硬化、碳化物沉积、沉积(时效)硬化和弥散强化等方式进步强度。)