第一篇:數控刀具的主要材料種類及用途
數控刀具的主要材料種類及用途
機床與刀具的發展是相輔相成、相互促進的。刀具是由機床、刀具和工件組成的切削加工工藝系統中最活躍的因素,刀具切削性能的好壞取決于刀具的材料和刀具結構。切削加工生產率和刀具壽命的高低加工成本的多少、加工精度和加工表面質量的優劣等,在很大程度上取決于刀具材料、刀具結構及切削參數的合理選擇。近幾十年來,作為切削加工最基本豐素的刀具材料得到了迅速發展,刀具的結構形式也得到了極大豐富。
數控刀具主要材料種類
(1)超硬刀具。所謂超硬材料是指人造金剛石和立方氮化硼(簡稱CBN),以及用這些粉末與結合劑燒結而成的聚晶金剛石(簡稱PCD)和聚晶立方氮化棚(簡稱PCBN)等。超硬材料具有優良的耐磨性,主要運用于高速切削及難切削材料的加工。
(2)陶瓷刀具。陶瓷刀具具有很高的硬度、耐磨性能及良好的高溫力學性能,與金屬的親合力小,不易與金屬產生粘結,并且化學穩定性好。陶瓷刀具主要應用于鋼、鑄鐵及其合金和難加工材料的切削加工,可以用于超高速切削、高速切削和硬材料切削。
(3)涂層刀具。刀具涂層技術自問世以來,對刀具性能的改善和加工技術進步起著非常重要的作用,涂層技術將傳統刀具涂覆一層薄膜后,刀具性能發生了巨大的變化。主要的涂層材料有:Tic、TiN、Ti(C,N)、TiALN、ALTiN等。涂層技術己應用于立銑刀、鉸刀、鉆頭、復合孔加工刀具、齒輪滾刀、插齒刀、剃齒刀、成形拉刀及各種機夾可轉位刀片,滿足高速切削加工高強度、高硬度鑄鐵(鋼)、鍛鋼、不銹鋼、鈦合金、鎳合金、鎂合金、鋁合金、粉末冶金、非金屬等材質工件的生產技術不同要求。
(4)硬質合金。硬質合刀具是數控加工刀具的主導產品,有的國家有90%以上的車刀和55%以上的銑刀都采用了硬質合金制造,而且這種趨勢還在增加。硬質合金可分為普通硬質合金、細晶粒硬質合金和超晶粒硬質合金。按化學成分區分,可分為碳化鎢基硬質合金和碳(氮)化鈦基硬質合金。硬質合金在強度、硬度、韌性及工藝性方面具有優良的綜合性能,幾乎可用于任何材料的切削加工。
(5)高速鋼刀具。高速鋼是一種加入了較多的W、Mo、Cr、V等合金元素的高合金工具鋼。高速鋼刀具在強度、韌性及工藝性等方面具有優良的綜合性能,在復雜刀具,尤其是制造孔加工刀具、銑刀螺紋刀具、拉刀、切齒刀具等一些刃形復雜刀具,高速鋼仍占據主要地位.
第二篇:廣告材料種類、用途
廣告材料種類和用途
(一)寫真
寫真:有室內寫真和戶外寫真兩種。
室內寫真的材料分幾種:①背膠;②海報紙(PP紙);③厚相紙;④燈片;⑤油畫布;⑥白畫布;⑦玻璃貼等(另還有很多特殊材料)。
室內寫真適用于室內,不宜陽光照射、潮濕、雨淋的地方。戶外寫真的材料分幾種:①背膠;②海報紙(PP紙);③厚相紙;④燈片;⑤油畫布;⑥白畫布;⑦噴繪布;⑧車身貼等(另還有很多特殊材料)。
戶外寫真適用于室外,不怕陽光照射、潮濕、雨淋。背膠適用于展板、宣傳欄(櫥窗)等。海報紙適用于易拉寶、歡迎水牌夾畫等。
厚相紙適用于X展架、亞克力夾畫、鏡框等。燈片適用于燈箱等。油畫布適用于展示畫等。白畫布適用于窗簾畫等。
其它的一些特殊材料可根據現場選用材質。
材料分別的規格(寬)有:0.914m1.07m1.27m1.52m 寫真裱膜有兩種:光膜和啞膜。
做文件時,分辨率必須在72以上;色彩模式為:CMYK。
寫真在出畫面前需注意:檢查精度是否夠、色彩模式是否正確(必須CMYK色)、尺寸大小等進行檢查后才能傳送車間出成品。
寫真成品到位后檢查質量需注意:裱膜是否平整,有無泡泡、灰塵,膜是否全部裱完畫面,有沒有斷墨、起杠杠等。
注:戶外寫真可以不用過膜。噴繪
噴繪:有普通精度和高精度兩種。
普通精度適用于看距比較遠的,如:T型牌就是很遠距離看的。
高精度適用于有小字的畫面和近距離看的。如:落地燈箱、宣傳欄等。材料分別的規格(寬)有:0.6m、0.7m、0.8m……3.2m(最寬3.2m)。做文件時,分辨率通常35-72;色彩模式為:CMYK。
噴繪在出畫面前需注意:檢查精度是否夠、色彩模式是否正確(必須CMYK色)、尺寸大小等進行檢查后才能傳送車間出成品。
噴繪成品到位后檢查質量需注意:接縫平整、干凈,有無顏色差異,有沒有斷墨、起杠杠等。KT板規格:分大板和小板。大板:2.4m×1.2m;小板:2.4m×0.9m KT板有:上海亞展KT板、布紋板、普通板。
亞克力板、PVC板、有機片規格:1.2m×1.8m、1.2m×2.4m 亞克力常見的用途:亞克力桌牌、背雕板(可雕三維、二維立體字)、水晶字(最小可刻3cm 但也得根據字體來,最好使用黑體字)等。
亞克力顏色有:紅、黃、天藍、綠、紫藍、白、黑色、透明色。亞克力的厚度有 :3mm5mm8mm1cm1.5cm2cm PVC常見的用途:PVC字(最小可刻3cm 但也得根據字體來,最好使用黑體字)、PVC宣傳板等。PVC原色為白色。可通過噴漆做出多種顏色。PVC的厚度有 :3mm5mm8mm1cm1.5cm2cm 有機片常見的用途:鏡框面板、歡迎水牌面板等。
有機片的顏色有:紅、黃、藍、綠、白、黑色、透明色。(常用透明色)
有機片的厚度有 :0.5mm1mm2mm3mm5mm 塑料大邊條: 長度:2.4m 顏色有:綠、藍、灰、黑、紅。塑料小邊條: 長度:2.4m 顏色有:綠、藍、灰、黑、紅。金屬邊條: 長度:2.4m 顏色有:金色、銀色。及時貼:
規格(寬度):0.6m、1.02m 顏色有:紅、黃(檸檬黃、橙黃)、綠(嫩綠、中綠)、藍(天藍、品藍)、黑、灰、白等(常用色)。最小刻字2cm以上(黑體字)。反光膜:
規格(寬度):1.02m 顏色有:紅、黃、綠、藍、黑、白等(常用色)。最小刻字2cm以上(黑體字)。木基層獎牌:
木基層有兩種樣式:斜邊、#字型。
面層有:鈦金面、不銹鋼面、防金面、膠片打印、鍍金等。膠片打印面的好處:可印制彩色淺變色。書籍、冊子的排版常規:
A4大小:通常頁眉、頁腳、左右邊距留:2.5cm-3cm 字體:宋體、仿宋體 字號:13號-14號 行距:固定值30 絲印標語:
一般使用規格(寬):0.75m1m1.2m1.5m,字排版高度:0.75m-0.56m1m-0.78m1.2m-0.9m1.5m-1.2m。兩邊各收進0.3m—1m排文字(需根據布幅長度和文字多少來排)。制作要求:一般會議室用要求:裁齊;
室外用要求:上面打盼,左右穿桿; 字體一般采用大黑體;顏色一般是紅底白字和紅底黃字兩種 布的顏色有:紅、黃、藍、綠、白
布的材質有:牛津布、綢布、旗幟布、防雨布 旗幟:
一般使用規格:一號旗:2.88m×1.92m; 二號旗:2.4m×1.6m; 三號旗:1.92m×1.28m; 一般使用旗幟布絲印 木基層獎牌
一般使用規格:40cmX60cm50cmX30cm44cmX64cm 木基層的木基座分兩種:#字型、斜面
面層有:鈦金、不銹鋼、雷射圖案、長城圖案、鍍金……(雷射圖案、長城圖案可打印四色圖)工藝有:字燙金邊、腐蝕填漆等。鈦金牌、不銹鋼牌: 一般使用規格:40cmX60cm50cmX70cm60cmX80cm 牌子分拱面和平面。榮譽證書:
規格:4開8開16開、32開 打印需知:
A4大小以內:將頁面設置為A4大小,把證書內頁紙尺寸放置頁面左下角。A3大小同上。樓層牌:
規格:天龍城市花園A幢:49cmX5cm; 天龍城市花園B幢:40cmX5cm; 商業大樓:48.5cmX5cm; 制作要求:銀麻面黑字,字體用方正中黑簡體,字高度做到32cm,長度:49cm-44cm40cm-35cm48.5cm-43.5cm
(二)一、分類:
1.吸塑燈箱 2.噴繪材料 3.反光材料 4.雕刻材料 5.展示器材 6.不干膠貼 7.寫真耗材 8.廣告板材 9.廣告配件 10光電器材
二、詳細介紹 1.吸塑燈箱(1)燈箱類型
方形燈箱、組合燈箱、旋轉燈箱、圓形燈箱、圓形旋轉燈箱、異型燈箱、橢圓燈箱、凸字燈箱、微型燈箱、公安系統新燈箱、指示牌燈箱、的士燈箱(2)產品材質: 壓克力
(3)產品配置: 燈管1-4套(菲利普燈具、FSL佛山照明)(4)固定架: 掛鉤T型角吊環抱環圓角(5)燈片厚度: 2.0MM、2.5MM、3.0MM(6)燈片突起厚度:客戶自己指定
(7)鋁合金寬度: 6MM 8MM 10MM(8)燈箱畫面:戶外背膠過防爆膜,或可絲印,費用另計
2.噴繪材料
車身貼(中美)、單面透、雙噴布、噴繪反光膜、數碼網格布、網格布、噴繪墨水、Xaar128 噴頭、LG 燈箱布、噴繪燈布
(1)車身貼:產品特點:顏色超白,符合噴繪的本色要求吸墨顏色艷麗、規格齊全、耐候性能好、不脫落,不留殘膠,易粘貼。
適用范圍:汽車車身廣告、絲印廣告、高精密度的畫面噴繪。(2)單面透視貼
產品特點:吸墨顏色艷麗、耐候性好、遮蓋性好、粘貼容易。(3)雙噴布
可以雙面噴繪、噴繪效果好。表面光滑、隔光效果好,產品用途: 戶外廣告、宣傳海報、賣場廣告、櫥窗、裝飾等。(4)噴繪反光膜
產品用途: 廣告標志牌、各種廣告畫面、城市交通指示圖等。使用年限為3年。面層材料為亞克力。產品備注: 張度大,不可撕裂。一般耐溫90度,短時間最高 耐溫150度。(5)數碼網格布
產品特點:噴繪性能優異、透光、采光效果好、強度好、操作方便 產品用途:戶外巨幅廣告、大型摟體廣告、室內裝飾等。(6)燈箱布
產品用途: 戶外持久性招牌,大型廣告牌,使用范圍: 帶膠貼膜裱制,滾筒涂層(移印),絲網印刷,噴繪輸出(7)數碼噴繪布
產品說明: 是一種由兩層PVC和一層高強度的網格布組成的燈箱招牌面料,分內打光和外打光兩種。其主要生產方法有刀刮涂層法、壓延法、貼合法(熔融法)。用途:戶外廣告燈箱,廣告牌畫面,舞臺背景噴畫等。3.反光材料
3H 反光膜系列、通明反光膜系列、車身反光標識系列、反光路錐系列、伸縮路錐、廣角鏡、反光噴繪膜、蓄光膜、反光背心、車輪,車位鎖、附著式輪廓標系列、個人安全防護產品、交通指揮棒、路障燈系列、手持停車牌、停車場產品系列、突起標系列、柱式誘導標系列 主要用途:交通設施 4.雕刻材料
PVC發泡板、壓克力澆注板、壓克力擠出板、雙色板、PS板、芙蓉板、人造大理石、電子金屬蝕刻機、火焰拋光機
(1)雪弗板、安迪板、PVC發泡板
一種是結皮發泡,表面結一層硬皮,光滑平整
另一種是自由發泡,表面沒有結皮,表面成細密凹凸狀(麻面)
產品特點:防水、防腐、阻燃、隔音、防蛀、無毒、耐酸、耐堿、絕緣、易洗。(2)壓克力澆注板
產品厚度:3mm-19mm
產品描述:化學成分是甲基丙烯酸甲脂,化學名稱PMMA
產品特點:無色透明,全新料透光性可達90%以上、可以自由著色、強韌而高光澤,易清潔、易熱成型、機械加工性、對人體無毒性、耐藥性優良、可以完全回收再用。產品用途:櫥窗、隔音門窗、采光罩、電話亭等; 燈箱、招牌、指示牌、展架等; 日光燈、吊燈、街燈罩; 火車、汽車等車輛門窗;
衛浴設施、工藝品、化妝品、支架、水族箱等; 儀器表面板及護蓋。(3)壓克力擠出板 產品規格:1.2 x 2.5m 產品厚度:2mm-5mm
產品描述:化學成分是聚甲基丙烯酸甲脂(372)顆粒,可用于擠出模壓和注射成型,制造透明有色板材等
產品用途:櫥窗、隔音門窗、采光罩、電話亭等
廣告應用:燈箱、招牌、指示牌、展架等照明 產品應用:日光燈、吊燈、街燈罩等
工藝品、化妝品、支架、水族箱等
儀器表面板及護蓋
(4)產品名稱:雙色板
產品描述:雙色板是以ABS為底通過絲網刮漆烘干而成普通面;金屬面是把進口鉑金、銀擠壓而成,是一種雕刻板,可廣泛應用在標牌、燈箱、看板、禮品獎牌、商業空間指示系統,內部裝修和廣告裝潢行業。
產品特點:易切割、鋸、燙印、雕刻、激光雕刻、彎曲及粘貼 產品用途:標牌、燈箱、看板、禮品獎牌、商業空間指示系統 產品規格:60×120CM、厚度一般等于或大于1.5MM雕刻深度不超過0.3MM 5.展示器材
標準易拉寶、滾動易拉寶、袖珍型易拉寶、拉網展架、注水式旗桿、屏風、促銷臺、促銷桌椅、折疊X支架、固定X支架、桌面X支架、防風注水寶、X支架膠片、掛畫架、海報架、資料架、L支架、組合屏、超高旗桿、充氣拱門、搖擺舞、立牌支架、太陽傘、展柱。(1)易拉寶
(2)拉網展架—主要用于掛室內廣告噴繪畫
(3)促銷臺、促銷桌椅
(4)X展架
(5)資料架
(6)海報架、水牌、歡迎牌
6.不干膠貼(3M為最好的不干膠貼)分為:燈箱貼、戶外貼。
粘貼環境:在15℃左右的室內操作貯存環境:豎立存放在低溫干燥產品特點:良好的抗收縮性、良好的膠性、二年的使用期、良好的抗紫外線能力、色彩鮮艷豐富
使用范圍:廣告招牌制作、商場櫥窗制作、室內外指示、燈箱制作、店面裝飾、展示界面 7.寫真耗材
分為戶外和戶內背膠,戶內的背膠必須過膜,戶外的可過防爆膜。8.廣告板材 KT板、PC板
(1)KT板是一種PS發泡板材,板體挺括、輕盈、不易變質、易于加工,并可直接在板上絲網印刷、油漆(需要檢測油漆適應性)及噴繪,廣泛用于廣告展示、建筑裝飾、文化藝術及包裝等方面。在廣告方面的用途一是用于產品宣傳信息發布的展覽、展示及通告用裝裱襯板,另外就是被大量應用于絲網一次印刷,特別適合用于大范圍統一宣傳活動的開展。規格為:1.2m×2.4m,0.9m×2.4m
(2)聚碳酸酯實心板(又稱實心陽光板、PC耐力板、不碎玻璃),聚碳酸酯中空板(又稱陽光板、玻璃卡普隆板、PC中空板)
是一種新型的高強度、隔熱、透光建筑、廣告材料,它具有超強的耐沖擊性能,比玻璃強250倍,其透光率接近90%,與玻璃相當,適用于商場、公用設施、住宅的天窗、采光罩、擴建的陽臺、玻璃層。適用范圍:
辦公樓、大廳、商場、體育場館、娛樂中心及公用設施的采光頂。車站、停車場、涼亭、休息廳、走廊的雨棚。機場、工廠的安全采光材料。
高速公路的隔音墻。
現代農業、養殖業及室內游泳池的采光天幕。廣告燈箱面板、廣告展示牌。
辦公室與私宅的室內隔斷、裝飾。板材特性:
重量輕、透光率高抗沖擊強度高、安全性能好、應用范圍廣、耐候性好、難燃性、施工安裝簡便、隔音效果佳耐候性能:
顏色:透明、寶藍、乳白、湖綠、翠綠、草綠色、茶色等 9.廣告配件(1)科室牌
(2)銘牌
10.光電器材
萬里明平面廣告燈、千禧龍凸面廣告燈、鎮流器、熒光燈管、LED模塊燈、LED變壓器、鋁塑字邊條、水晶燈座、數碼管、美耐燈、LED燈泡、發光地板磚、霓虹燈配件、小型投光燈、大功率投光燈、油站燈、賣場燈、高頂棚加油站燈、戶外廣告燈(遠照)、戶外廣告燈(寬幅)、微電腦時控開關、折角器和齒形條、超薄燈箱
第三篇:關于數控論文數控刀具論文
關于數控論文數控刀具論文
刀具補償在數控加工中的應用
摘要:在上世紀早期的數控加工中,編程人員根據刀具的理論路線和實際路線的相對關系來進行編程,容易產生錯誤。刀具補償的概念出現以后,在數控加工中發揮了巨大的作用,有效提高了編程的工作效率。數控加工中常用的兩種補償是刀具半徑補償和刀具長度補償,這兩種補償為我們解決了加工中因刀具形狀而產生的問題。
關鍵詞:數控加工;半徑補償;長度補償
一、刀具半徑補償
刀具半徑補償的概念。因為有了刀具半徑補償,我們在編程時可以不要考慮太多刀具的直徑大小。以銑刀銑削外輪廓為例,在沒有使用半徑補償時,編程人員必須依次算出刀具中心各點的坐標,然后才能進行編程。當刀具直徑發生變化時,各點的坐標必然也會發生變化,程序中的坐標點需重新進行計算,這樣使得每一次刀具變化都要重新計算重新編程,大大增加了編程工作量。同樣的情況如果使用了刀具半徑補償,編程人員不必計算刀具的實際中心軌跡,只需根據工件的輪廓計算出圖紙上各點的坐標值然后編出程序,再把刀具半徑作為補償量放在半徑補償寄存器里。數控裝置能自動計算出刀具中心軌跡,不管刀具半徑如何變化,我們只需更改刀具半徑補償值,就可以控制工件外形尺寸的大小,對上述程序基本不用作修改。
刀具半徑補償的指令。刀具半徑補償是通過指令G41、G42來執行的,基本格式為G41/G42 G00/G01 X_ Y_ H_;其中H為補償量代碼。補償有兩個方向:當沿著刀具切削方向看,刀具在工件輪廓的左側是刀具半徑左補償用G41,反之則是刀具半徑右補償用G42。取消補償用G40;刀具半徑補償的應用。在應用、G42進行半徑補償時,應特別注意使補償有效的刀具移動方向與坐標。刀具半徑補償的起刀位置很重要,如果使用不當刀具所加工的路徑容易出錯,將會影響加工的零件形狀。正確的走刀應該是在刀具沒有切削工件之前讓半徑補償有效,然后再進行正常的切削。同樣的道理在取消刀具半徑補償時,也應該是在切削完畢離開工件之后。
二、刀具長度補償
刀具長度補償的概念。數控銑床上刀具長度補償只是和Z坐標有關,對于X、Y平面內的編程零點,由于刀具是由主軸錐孔定位決定,因此X、Y平面內的編程零點位置是固定不變的。對于Z坐標的編程零點就不一樣了。在銑床上應用的每一把刀具長度都是不同的,例如,我們要鉆一個深度為40mm的孔,然后將其進行攻絲,攻絲深度設為30mm,加工刀具假設為一把長為250mm的鉆頭和一把長為350mm的絲錐。首先用鉆頭鉆削出40mm深的孔,機床以其為基準設定了相應的工件零點,當采用絲錐攻絲時,如果按照設定的工件零點開始加工,則由于兩把刀具長度不同,從而使得攻絲過長,損壞了刀具和工件。此時如果采用刀具長度補償,那么當工件零點設定之后,即使絲錐和鉆頭長度不同,在調用絲錐工作時,零點Z坐標已經自動向Z+(或Z-)補償了絲錐與鉆頭的長度差,保證了加工零點的正確,這樣就不會損壞刀具和工件了。
刀具長度補償的指令。刀具長度補償一般通過含有G43(G44)和H指令來實現的,格式為指令格式為G43 G01 Z_H_;或G44 G01 Z_H_。其中G43表示刀具長度正補償,即把編程的Z值加上H代碼指定的偏值寄存器中預設的數值后作為CNC實際執行的Z坐標移動值,也就是說實際執行的Z坐標值為Z'=Z_+(H_);而G44則正好相反,實際執行的Z坐標值為Z'=Z_-(H_)。其中H
可設正值或負值,我們可以將這兩個指令通過H的正負值設定進行統一,即只用G43和G44其中之一。加工結束后要取消刀具長度補償,用指令G49實現;刀具長度補償的應用:(1)用刀具的實際長度作為刀具長度的補償(推薦使用這種方式)。使用刀具的實際長度作為補償就是使用對刀儀測量刀具的長度,然后把測量出來的數值輸入到刀具長度補償寄存器中,作為刀具長度補償。以避免加工不同的工件時不斷地修改刀具長度偏置值,減少由此產生的操作失誤。(2)以其中一把較長的刀作為標準刀具,這個標準刀具的長度補償值為0,其余刀具實際長度與標準刀具長度的差值作為這些刀具的長度補償數值,輸入到其所采用的H代碼地址內。(3)利用每把刀具到工件坐標系原點的距離作為各把刀的刀長補償,該值一般為負;此時用于設定工件坐標系偏置的G54的Z值為0。以上是在數控加工中常用的兩種補償方式,它給我們的編程和加工帶來很大的方便。
參考文獻:
[1]王志平.機床數控技術應用[M].高等教育出版社,2003.[2]葉伯生,戴永清.數控加工編程與操作[M].華中科技大學出版社,2005.[3]宇龍數控仿真系統說明書[M].
第四篇:數控刀具開題報告
一、選題的目的和意義:
刀具是機械制造系統中重要的組成部分之一,機械工業的生產過程中涉及大量的金屬切削加工。其中要采用各類標準與非標準刀具,其共性是規格多、品種雜、數量大、精度高,在實際加工中刀具的性能和質量直接影響到能否順利加工出符合要求的產品,影響到加工工藝,影響到產品的精度;而能否按時保質保量地將調度或修磨好的刀具順利地提供給生產線又將直接影響到生產能否正常持續地進行下去,特別是在實施高精益生產的CAM中,生產的中間環節是整個生產線的核心環節。因此,一把關鍵的刀具特別是非標準刀具如不能按時提供到位,將會造成整個生產線的停產作業,此時如沒有完善的應急措施或迅速反應,可能會造成最后的裝配線的停產作業,這將給整個企業帶來大的經濟損失。由此看來,刀具的管理無疑是影響其效率發揮的重要因素之一,刀具管理是否合理、科學,在很大程度上決定了CAM系統的可靠性和生產效率的高低。刀具管理的目標就是保證及時、準確地為指定的機床提供所需的刀具。一個合理有效的全面刀具管理系統必然會對整個系統生產力水平的提高、投資費用的減少起重要作用。
在開發數據庫應用的軟件項目中, 建立有效管理生產車間的刀具, 在利用刀具開發的系統中能否實現利用最小的刀具資源來達到企業的生產要求, 盡可能減少對刀具資源的占有, 使刀具的存取更便利, 刀具交換次數少, 準備時間短, 利用率更高, 為提高自動化生產效率奠定基礎
二、國內外研究現狀及存在問題:
自第一個切削數據庫誕生以來,世界各工業發達國家大都開發了各自的金屬切削數據庫。據不完全統計,迄今已有德國、美國、瑞典、英國、日本、挪威、比利時和匈牙利等12個國家建立了30多個金屬切削數據庫,提供各種形式的信息服務。對世界各國切削數據庫所作的調查情況,目前切削數據庫中的數據來源于實驗室、生產車間及文獻,主要應用于車削、銑削、鉆削及磨削。
在已建立的切削數據庫中,當屬CUTDATA與INFOS最為著名。1964年,美國金屬切削聯合研究公司和美國空軍材料實驗所聯合建立了美國空軍加工性數據中心(AFMDC)。該中心開發的CUTDATA切削數據庫,是世界上第一個金屬切削數據庫,該數據庫包含大量的切削試驗數據,并且經過多次更新,比較全面、可靠,可以為3750種以上的工件材料,22種加工方式及12種刀具材料提供切削參數。德國1971年建立了切削數據情報中心(INFOS)。該中心存儲的材料可加工性信息達二百多萬個單數據,成為世界上存儲信息最多、軟件系統最完整和數據服務能力最強的切削數據庫之一。
我國建立的切削數據庫是從20世紀80年代開始的。目前,國內有成都工具研究所、南京航空航天大學、北京理工大學、西北工業大學、上海工業大學、山東大學、哈爾濱理工大學和天津大學等單位,在切削數據庫方面開展了一些研究工作。
成都工具研究所在1987年建成了我國第一個試驗性車削數據庫TRN10,又于1988年從當時的聯邦德國引進了INFOS車削數據庫軟件(在國內運行后,被稱為ATRN90),并加以改進,向國內推出其修訂版的ATRN90E。隨后又繼續開發并推出了車削數據庫軟件CTRN90V1.0。CTRN90與原版INFOS比較,它改進、擴展了系統,增強了功能,增添了中國數據,應用了“可加工性材料組——切削材料副”的概念,實現了軟件的漢語化和英語化。它在漢化VAX/CVMS操作系統環境中運行,用戶界面為人機對話方式,采用多層菜單驅動。軟件本身規模約為8MB,帶有11個專用子程序庫。采用了國內的機床、刀具和試驗數據,同時也包含了部分國外數據。1991年推出了CTRN90V2.0,1992年又推出CTRN90V3.0。在上述基礎上,1998年開發了在Windows環境下運行的數據庫軟件。
南京航空航天大學是研究金屬切削數據庫比較早的高校,早在1986年,南航的張幼楨教授就對建立金屬切削數據庫的若干問題進行了探討,許洪昌等對金屬切削數據庫又進行了更深一步的研究,近年來,著重研究切削數據的優化和專家系統技術在切削數據庫中的應用。1988年,開發了一個專用切削數據庫軟件系統NAIMDS,1991年進一步開發了KBMDBS切削數據庫系統。
北京理工大學建立了一個主要面向硬質合金刀具材料和涂層刀具生產廠家的切削數據庫系統。根據切削數據的不同來源和特點,將其分為三大類:即濃縮型切削數據、離散型切削數據和資料型切削數據。北京理工大學對切削試驗曲線在切削數據庫中的存儲與繪制進行了研究,并在此基礎上實現了刀具磨損、刀具壽命、斷屑和切削力等六種試驗曲線的存儲和繪制,使金屬切削數據庫在功能上不僅能夠存儲數據,而且也能處理曲線。這對于豐富切削數據庫的內容,擴大切削數據庫的范圍,以及工程數據庫的建立都有積極的意義。除了各國均建立自己的切削數據庫外,國際學術機構也開展了切削數據庫的研究開發工作,如于1995年成立的國際生產工程學會(CIRP)切削加工模型研究小組,從事切削加工預報模型的研究,為機械制造業提供切削參數,自1998年開始邀請世界著名研究機構加盟其切削數據庫的研究與建立。
建立切削數據庫的根本目的是為生產實際服務,但已建立的切削數據庫及工藝數據庫,付諸實用的還不多,分析其原因是多方面的:①企業對切削數據庫的重視不夠;②數據的信息量還不夠多,且尚未解決與CAPP、CAM等系統的聯接問題;③關鍵的問題是現有切削數據庫本身還存在一些問題,首先是切削數據的可靠性,由于數據的來源較多,有來自工廠的數據、實驗室的數據,還有來自各種手冊上的數據,這些數據應經過嚴格的分析、處理和評估,否則,其應用效果必然不佳。
三、主要研究內容:
1,了解刀具管理系統的國內外研究現狀及其存在的問題。
2,根據系統總體的需求分析,思考系統需采用的一些相關技術,然后分析設計系統數據庫,創建數據庫。
3,構建刀具管理模型,應用數據庫技術設計的原理和方法,建立刀具管理數據庫系統。
四、研究方法:
利用網絡資源查找相關資料,找到數控加工刀具數據庫和切削參數數據庫的建立方案,以Microsoft SQL Server 2000為后臺,完成數據庫的建立,并以VB為開發工具,創建了SQL數據庫數據的連接和顯示, 實現了多維數據影射技術。通過構建數據關聯, 完成程序設計即可實現刀具數據庫系統的登錄和系統操作的應用,開發一個合理的刀具參數和切削參數查詢軟件。
五、研究步驟:
1,接觸課題,利用學校圖書館資源查找相關文獻,了解課題。2,學習課題所需的技術手段,如VB,SQL等。
3,分析有關資料,提出數控加工刀具數據庫和切削參數數據庫的建立方案。4,設計數據庫。5,通過SQL、Excel等,構建刀具數據庫,盡量使數據庫結構合理,內容全面。6,利用VB軟件,構建刀具管理系統,軟件的界面友好,操作方便、可靠。7,測試完成的系統,使其能夠根據所需刀具類型交互式地查詢刀具參數、加工材料、切削參數等內容。
8,文檔資料編寫,完成課程設計所規定的內容。
六、參考文獻: [1] 陳志同 陳五一 林東 《優化型切削參數數據庫的數據結構》 2007.11 [2] 劉勇賢 劉紅軍 《數控加工工藝參數查詢系統》 2007年第4期
[3] 宋玉貴 黃小霞 蘇煒 《面向工藝設計的數控刀具管理控件開發》 2006年2月 [4] 劉戰強 黃傳真 萬熠等 《切削數據庫的研究現狀與發展》 2003年11月 [5] 丁娜仁花 《基于開放式數控系統的刀具數據庫管理研究與設計》 2007年1月 [6] 田先亮 《數控加工中的刀具選擇和切削用量的確定》 科技資訊 2007年NO.24
第五篇:刀具材料的發展、主要牌號及用途
刀具材料的發展、主要牌號及用途
發布: 2007-11-10 23:07 | 作者: 國際化 | 來源: 中國機械資訊網
目前21世紀刀具材料的發展呈現出以下特點: 1.硬質合金刀具必將替代高速鋼刀具。2.涂層刀具的應用越來越普遍,其中PVD涂層刀具增幅最大。3.PCD、PCBN和金剛石涂層刀具增長迅速。對用于金屬切削的刀具材料,一般有硬度、強度、紅硬性、導熱性等指要求,其中硬度和強度是一對極其重要的指標。理想的刀具材料當然是硬度、強度兼備。這是我們機械刀具界發展的目標。不同切削材料的對比材料的分類主要牌號及用途: YBC151: 高耐磨性的基體與MT-TiCN、厚Al2O3、TiN涂層的組合;是鋼、鑄鋼和不銹鋼材料精加工在高速切削條件下的理想牌號。YBC251: 具有特殊強度與韌性刀刃的基體與MT-TiCN、厚Al2O3、TiN涂層的極佳組合,是鋼材加工的通用牌號,適應于鋼、鑄鋼和不銹鋼的半精加工、精加工等。YBC351: 高強度與抗塑性變形基體與MT-TiCN、厚Al2O3、TiN涂層的結合,具有好的韌性及抗塑性變形;適用于鋼、鑄鋼、不銹鋼的輕型粗加工與粗加工。YBM151: 特殊組織結構基體與TiCN、薄Al2O3、TiN涂層結合,具有良好的抗擴散磨損性及抵抗塑性變形能力,適宜于在切削條件較好情況下進行不銹鋼的精加工及半精加工。YBM251: 韌性和強度好的基體與TiCN、薄Al2O3、TiN涂層結合,優先選用于不銹鋼的半精加工、輕型粗加工(車削和鏜削),可在連續切削與斷續切削條件下使用。YBM351: TiAlN和TiN的PVD涂層合金,有極好的切削強度與抗沖擊性能及非常好的耐磨性,適用于車加工和鏜加工不銹鋼及在P30范圍內材料的低速重負荷粗加工。YBD051: CVD涂層,基體能承受高溫而不發生塑性變形。適用于球墨鑄鐵、高強度可鍛鑄鐵和灰口鑄鐵的精加工到半精加工。YBD151: 高耐磨性基體與MT-Ti(CN)、厚Al2O3、TiN 涂層的極佳組合,是球墨鑄鐵與灰口鑄鐵加工的首選牌號,允許有較高的切削速度。YBM252: TiAlN和TiN的PVD涂層合金,具有良好的韌性與耐磨性,適用于精車、鏜加工和輕型銑削不銹鋼及鉆加工鑄鐵、不銹鋼和合金鑄鐵,也可用于中、低速切斷與切槽低碳鋼。YBG201: TiN的PVD涂層合金,具有良好的韌性和耐磨性,是高質量的螺紋加工低碳鋼、不銹鋼和鑄鐵的專用牌號,也用于鉆加工(用周邊和中心部位都參與切削的刀片)。YB235: 韌性非常好的基體,與TiN、TiCN 涂層相結合。刀刃安全性好。在中、低速情況下粗加工,適用于鋼、奧氏體不銹鋼、鑄鋼的車、銑、鏜、鉆(帶周邊切削刀片),主要用于P40和M35材料。YC10: 適用于鋼、鑄鋼的精加工和半精加工,宜采用較高切削速度和中、小進給量,也可做仿形車削。YC40: 用于鋼、鑄鋼的強力切削,宜在惡劣的條件下采用低速切削和大進給量切削加工。YD101: 適用于鑄鐵、有色金屬尤其是鋁材的精加工、半精加工,亦可加工錳鋼、淬火鋼等硬質材料。YD201: 用于鑄鐵、耐熱合金的半精加工,也使用于塑料、橡膠、木頭等非金屬材料的加工。特別適用于航空工業有銳利刀刃要求的刀具。宜采用中切削速度和較大進給量。具有良好的耐磨性和韌性。YNG051: TiCN基金屬陶瓷,提高了化學穩定性和耐磨性,結合鋒利的切削刃槽型使用,無論在高速和低速條件下都能保證加工件的表面質量。適合于鋼、不銹鋼、鑄鐵的精加工。YNG151: TiCN基金屬陶瓷,與YNG051相比,韌性更好,具有極好的抗塑性變形和積屑瘤性。適合于鋼、不銹鋼、鑄鐵的半精和精加工。YCB011: PCBN刀具,具有高硬度和極好的熱穩性,切削溫度可達1300oC。主要適用于淬硬鋼HRC50-60(例如:碳素工具鋼、軸承鋼、模具鋼和高速鋼等)灰口鑄鐵、球墨鑄鐵、冷硬鑄鐵、以及Ni基、Co基、Cr基、Fe基高溫合金的機械加工。YCD011: PCD刀具,具有高硬度,極好的耐磨性,摩擦系數低,極好的熱導性。它適合于有色金屬(如:Cu、Al、Mg、Ti高硅鋁合金等)和非金屬材料(如:玻璃纖維、陶瓷、增強塑料等)的機械加工。
QIAOLIGUO(2007-11-29 22:01:04)PCBN和PCD刀具是什么材料的,是有涂層的刀具嗎?請指教,學習中。養豬東籬下(2007-11-29 22:46:14)PCD聚晶金剛石刀具;CVD金剛石膜刀具(物理涂層)刀具;以下詳細介紹來自網絡(僅供參考):
VD物理涂層金剛石刀具
CBN聚晶立方氮化硼
超 硬 刀 具
一、概述 超硬刀具材料是指比陶瓷材料更硬的刀具材料。包括:單晶金剛石、聚晶金剛石(PCD)、聚晶立方氮化硼(PCBN)和CVD金剛石等。超硬刀具主要是以金剛石和立方氮化硼為材料制作的刀具,其中以人造金剛石復合片(PCD)刀具及立方氮化硼復合片(PCBN)刀具占主導地位。許多切削加工概念,如綠色加工、以車代磨、以銑代磨、硬態加工、高速切削、干式切削等都因超硬刀具的應用而起,故超硬刀具已成為切削加工中不可缺少的重要手段。隨著科技的進步,制造業的高速發展,CNC加工技術的迅猛發展以及數控機床的普遍使用,超硬刀具的生產及應用也越來越廣泛。PCD和PCBN刀具已廣泛應用于機械加工的各個行業,如汽車零部件的切削加工,強化木地板的 加工等,極大地促進了切削加工及先進制造技術的飛速發展。
二、切削材料及超硬材料發展史
超硬材料發展史
時間 1955 1957 1977 1995
超硬材料 人造金剛石 立方氮化硼 PCD,PCBN 人造單晶金剛石 人造單晶CBN 類金剛石膜 金剛石薄膜 金剛石厚膜
公司 GE GE GE
CVD CVD
2.3MM
方法 高溫高壓 高溫高壓 高溫高壓
5MM 指標
用途 磨料 磨料 刀具 刀具 刀具 刀具 刀具 刀具
三、金剛石、超硬材料的特性與作用 眾所周知,金剛石材料的成分是碳,金剛石與鐵系有親和力,切削過程中,金剛石的導熱性優越,散熱快,但是要注意切削熱不宜高于700度,否則會發生石墨化現象,工具會很快磨損。因為金剛石在高溫下和W、Ta、Ti、Zr、Fe、Ni、Co、Mn、Cr、Pt等會發生反應,與黑色金屬(鐵碳合金)在加工中會發生化學磨損,所以,金剛石不能用于加工黑色金屬只能用在有色金屬和非金屬材料上,而CBN即使在1000oC的高溫下,切削黑色金屬也完全能勝任。已成為未來難加工材料的主要切削工具材料。一般超硬材料指的是人造金剛石、人造CBN。這兩種材料的同時存在,起到了互補的作用、可以覆蓋當前與今后發展的各種新型材料的加工,對整個切削加工領域極為有利。1.PCD 金剛石燒結體(PCD)的出現,在許多方面代替了天然單晶金剛石。PCD與天然金剛石比較,價格便宜,且刃磨遠比天然金剛石方便,所以其應用、推廣特別迅速。在大量涌現的新材料中,大部分都是難加工材料,如高硅鋁合金,汽車發動機的活塞大量采用這種材料。一般,含硅量低于10%的鋁合金,用硬質合金切削工具即可,但含硅量超過10%,就只能借助PCD。當前采用的高硅鋁合金含硅量均在12%以上,有的已達18%以上,所以非PCD莫屬。但是,由于PCD的種類很多,有合理選擇的必要。其粒度、濃度等都會影響到硬度、耐磨性等性能。因此,在應用中也必須根據被加工材料的種類。硬度等特性來考慮合理的各種參數。PCD在國內外的生產已十分普及,但是質量有較大的差異,因此在價格上出入很大。2.PCBN 立方氮化硼燒結體(PCBN)是CBN顆粒與結合劑一起燒結而成,硬度僅次于金剛石,與黑色金屬無親和力。但是,PCBN不適于切削一般的鋼件。PCBN刀具材料性能如下:(1)具有較高的硬度和耐磨性。CBN晶體結構與金剛石相似,化學鍵類型相同,晶格常數相近,因此具有與金剛石相近的硬度和強度。CBN微粉的顯微影度為HV8000-9000,其燒結體PCBN的硬度為HV3000-5000。(2)具有很高的熱穩定性。CBN的耐熱性可達1400-1500℃,PCBN在800℃時的硬度還高于陶瓷和硬質合金的常溫硬度。(3)具有優良的化學穩定性。由于PCBN耐高溫,在大氣和水蒸氣中,在900℃以下無任何變化 且穩定,甚至在1300℃時,和Fe、Ni、Co等也幾乎沒有反應,更不會像金剛石那樣急劇磨損,這時它仍能保持硬質合金的硬度,因此,它不僅能切削淬火過的鋼零件或冷硬鑄鐵,而且能被廣泛應用于高速或超高速的切削工作上。(4)具有較好的導熱性。在各類刀具材料中,CBN的導熱性僅次于金剛石,大大高于硬質合金,而且隨著溫度的升高,PCBN的導熱系數是增加的。(5)具有較好的摩擦系數。與不同材料間的摩擦系數CBN為0.1-0.3,硬質合金為0.4-0.6,隨著切削速度的提高, 摩擦系數是減小的。
3.超硬材料涂層切削工具 CVD、PVD等技術的出現,是切削工具領域中的一次重大的革命。它的出現立即引起了機械制造領域的巨大反響,理想的切削工具應當是既有硬的表面,又有高的韌性,涂層技術便達到了這個目標。最早的涂層材料都是陶瓷性質的物質,如TiN、TiC、Al2O3等,近年來,涂層技術又有了很大的發展。超硬材料涂層正在得到全面應用,許多產品相繼出現在市場上。超硬材料涂層的發展,使整個現有的切削工具的性能都明顯得到了提高,面對當前大量涌現的難加工材料,這些新發展的涂層技術將有巨大的適應能力,前景相當喜人?br> 超硬材料涂層的種類共有三大類,即類金剛石、金剛石和CBN。這些涂層材料均為純金剛石或純CBN,所以硬度與沉積的材料是相同的,和PCD與PCBN相比,因不含結合劑,所以硬度、耐磨性等均有較大的提高。金剛石涂層和CBN涂層的性能與原材料是相同的,只是薄膜而已,使用時與陶瓷涂層類同。4.厚膜金剛石 金剛石薄膜的合成技術和應用研究在全球范圍發展極為迅速,形成了“金剛石薄膜熱”。在這十多年內,氣相合成的方法發展到二十多種,一般沉積的速度每小時只1~2um,如何加快沉積速度一直是人們研究的課題。在近期沉積速度發展到了100um/h以上,最高達到930um/h。我們稱之為厚膜金剛石。厚膜金剛石是純金剛石,其硬度接近天然金剛石,而PCD、PCDN是金剛石粉與結合劑混合在一起燒結而成,因此硬度受到結合劑的影響,其硬度不如前者。我國已成功地掌握了這門技術,最大的沉積厚度達到了2.3mm。現在已商品化,進入了國際先進行列。厚膜金剛石不同于PCD之處是沒有結合劑,是純金剛石,所以它的硬度高得多,與天然金剛石不同,它具有各向同性,成本低,因此在許多方面將取代PCD。用作拔絲模將是均勻磨損,因此拔絲的線材質量明顯優于天然金剛石模具。如果沉積質量進一步提高,在超精密加工中也有取代天然金剛石的可能,因此頗受超精密領域的重視。總之,金剛石和超硬材料由于性能優越,應用不斷地在擴大,已從金屬加工發展到了光學玻璃加工、石材加工、陶瓷加工、硬脆材料加工等傳統加工難進行的領域,對各種工業的發展將起到巨大的推動作用,前景十分廣闊。
四、超硬刀具的主要品種及特點(1)PCD金屬切削刀具 ①.刀具種類:(以車刀為例,其它還有銑刀,鉸刀,鏜刀等。)
②.結構形式 此類刀具從結構上主要可分為焊接式PCD刀具和可轉位式PCD刀具。焊接式PCD刀具同普通硬質合金焊接刀具結構形式是一樣的。見下圖。圖一 不同的是刃口材質不一樣,幾何參數不一樣,加工對象不一樣。可轉位式PCD刀片是在硬質合金可轉位刀片上焊接一小塊PCD刀坯再經刃磨而成,可裝夾在與之對應的高精度刀桿上,進行高效,大批量加工。隨著數控機床、自動生產線的普及,可轉位式PCD刀片的使用將越來越廣泛,在一定條件下,其刀具耐用度較硬質合金刀具可提高幾十倍至幾百倍。圖二 ③.刀具幾何參數: 金剛石切削工具的幾何參數一般其前角為0°-5°,后角為5°~12°,其端部有兩種,一是圓弧,另一為直線,后者有時稱為修光刃,其長度根據被加工材料來選擇。圓弧車刀在切削過程中的調整比較簡單,而平刃的調整相對而言是很費時的。如果應用在高精度的曲面加工中,圓弧的刃磨要求就很嚴格,它精度的優劣會復印在曲面上。④.切削用量
PCD切削用量及適用范圍
推薦切削用量
刀具材質 適用范圍
切削速度(M/MIN)進給量(MM/REV)切削深度(MM)
鋁合金
銅合金
PCD
木工材質
硬質非金屬材料如陶瓷等
100-1000 200-500 3000 10-90
0.1-0.3 0.08-0.2 0.04 0.01-0.3
0.3 0.3 0.5-9 0.5 ⑤.典型應用 有色金屬的高速、高穩定性、低粗糙度加工及鏡面加工 采用PCD刀具加工有色金屬時,由于金剛石硬度高,表面與金屬親合力小,因此加工尺寸穩定性及表面質量都很好,刀具壽命也較長。例1:采用PCD刀具加工電機整流子的紫銅換向器,典型切削參數為:V=300m/min,f=0.08mm/r,ap≤0.15mm,加工表面粗糙度Ra0.1~0.2μm,刀具壽命>5,000件,而采用硬質合金刀具則只能加工幾件。例2:采用PCD刀具加工各種硅鋁合金零件,表面粗糙度Ra≤0.1μm,刀具壽命可達幾千~幾萬件,尤其適合汽車、摩托車零件的大規模生產。(2)PCD木工刀具 PCD木工刀具目前最主要的用途就是加工強化木地板。在加工強化木地板Al2O3耐磨層時,切削速度可達3,000m/min,,進給量可達每分鐘20米,且加工時噪音小,PCD刀具耐用度是硬質合金刀具的200倍以上,已完全取代硬質合金刀具。其它PCD木工刀具主要有PCD鋸片和PCD家具成形銑刀等。由于價格較貴或家具更新較快,國內應用不是很多。(3)PCBN金屬切削刀具 立方氮化硼(簡稱CBN)雖然它的硬度稍遜于金剛石,但卻是目前可用于加工硬化黑色金屬的最硬的刀具材料。①. 刀具種類及結構形式 PCBN金屬切削刀具也可分為可轉位式PCBN刀具和焊接式PCBN刀具兩類。
可轉位結構的PCBN刀片一般是在可轉位硬質合金刀片的一個角上焊接一塊PCBN刀坯,經刃磨而成。考慮到刀坯較貴及重磨等原因,一般只做成一個刀尖。隨著焊接工藝質量的提高,PCBN刀坯尺寸越做越小,不重磨PCBN刀片的價格也隨之降低。焊接式PCBN刀具是將PCBN刀坯焊接在鋼基體上經刃磨而成,主要有車刀、鏜刀、鉸刀等。②. 幾何參數 PCBN刀具的強度比硬質合金刀具低,因此在加工淬硬鋼時,因此其刀尖角不能太小,刀具前角一般為-5°~0°,后角一般為6°~12°,斷續切削時一般采用負倒棱,通常負倒棱尺寸取(0.1~0.5)×(10°~30°)為宜。這不僅有利于對切削刃進行補強,而且有很好的耐磨性。若切削刃進行適當的鈍化處理,其效果更好。此外,在可能的情況下,盡量采用小主偏角和大的刀尖圓弧半徑,這有助于保護刀刃,延長刀具的使用壽命。③.切削用量:為了充分發揮PCBN刀片的優越性,取得滿意的加工效果,在實際使用時,除參照下表所推薦的PCBN刀片選用的切削用量外,還應根據機床、工件及其它有關條件的具體情況全面考慮,合理選擇。
PCBN切削用量及適用范圍
推薦切削用量
刀具材質 適用范圍
切削速度(m/min)進給量((mm/r)切削深度(mm)
各種淬硬鋼:HRC50-67 普通灰鑄鐵:HB200左右 高硬度鑄鐵:HRC50-64 PCBN 粉末冶金零件 熱噴涂焊零件 硬質合金:HRA80-88
50-150 400-1000 50-100 80-150 50-120 5-40
0.05-0.12 0.1-0.5 0.1-0.3 0.03-0.2 0.1-0.3 0.05-0.2
0.2 0.12-2.0 0.5 1 0.5 0.3 ③. PCBN刀具的典型應用及常見問題 由于PCBN刀具材料具有優良的切削性能,所以特別適合加工其硬度在HRC45以上的淬硬鋼、耐磨鑄鐵、HRC35以上的耐熱合金以及HRC30以下而其它刀片很難加工的珠光體灰口鑄鐵。在加工淬硬鋼時,徑向力很大,這就要求機床功率要大,機床系統剛性要好,這既可保護PCBN刀具,又可獲得滿意的加工效果。裝夾PCBN刀具時,刀具的懸伸長度要盡量短,以防止刀桿顫振和變形,使PCBN刀具保持良好的加工狀態。而對于硬度高和不規則的工件,由于PCBN刀片較脆、怕沖擊。刀具從工件端面切入、切出時,尤其表面有夾渣、砂眼、凹凸不平,最易發生沖擊,刃口破裂,使耐用度降低。所以在使用PCBN刀具前,最好先將冷硬層粗車一次,并在工件切入切出端先倒角,以減小PCBN刀具沖擊力。例1: 工件材料 16CrMo5,HRC60-65 Ra0.8μm
φ30×30止口 刀片型號 CNMA120402, 負倒棱 250×0.1mm 切削用量 V=140mm/min f=0.1-0.12mm/r aP=0.15-0.20mm 干切,連續切削,1000個工件左右 例2:汽車、摩托車齒輪孔的加工,齒輪孔精度為IT6。傳統加工工藝為:機加工->熱處理->磨削。采用超硬刀具“以車代磨”的加工工藝為:粗加工->熱處理->精加工。新工藝可大幅度提高加工效率,降低加工成本,原采用磨削工藝一班僅能加工100個小齒輪,現采用PCBN刀具車削,一班能加工400個小齒輪。此外,分攤到每個齒輪的加工成本也有所下降。工件材料 20CrMnTi,滲碳淬火,HRC60-62 Ra0.8μm
刀片型號 CNMA120402, 負倒棱 250×0.1mm 切削用量 V=90mm/min f=0.1mm/r aP=0.1mm 例3: 工件材料 HT25-47, HB200, Ra1.6μm
鏜孔 刀片型號 CCMW090304, 負倒棱 100×0.1mm 切削用量
V=500mm/min f=0.2mm/r aP=0.08-0.20mm 干切,連續切削,1000個工件左右 硬材料的立方氮化硼有如下要求: CBN含量<60%;微顆粒結構;高的刃口強度;低的熱傳導 這樣的CBN可用于加工50-65HRC的硬材料,大致的切削規范是: 切削速度Vc=300-800 m/min 每齒進給量fz=0.08-0.12mm/Z 切削深度ap不超過0.5 mm 總結:(1)切削高硬度淬硬鋼刀具耐用度高。(2)切削正火鋼刀具耐用度低于硬質合金刀具。(3)切削耐磨黃銅時刀具耐用度高于金剛石刀具。(4)高速下PCBN刀具耐用度高。(5)干切下PCBN刀具耐用度高。為很好地使用PCBN刀具,穩定地控制工件質量,準確判斷PCBN刀具的耐用度至關重要。如果一直使用磨損已很嚴重的刀具,那么切削力及切削溫度增加、切削不暢,就難以控制工件尺寸及表面完整性,甚至使PCBN刀具無法繼續修磨而報廢。為保證刀具的正常使用,建議PCBN刀具后刀面磨損量達0.3~0.6mm(精車時取小值)時應進行重磨。但重磨需要一定的設備和技巧,多數工廠的機床不具備適合的條件,一般PCBN刀具的重磨都應由專業廠來完成。PCBN刀具不適于加工較軟的黑色金屬材料。確定切削速度、進給量及切削深度要綜合考慮生產效率和加工成本。一般來講,其切削速度可比硬質合金刀具高2倍左右,高的切削速度產生大的切削熱量,使被加工材料的塑性增大,有利于控制切屑和降低切削力。使用PCBN刀具時,可加冷卻液,也可不加,使用冷卻液時則一定要充分冷卻。有關使用PCBN刀具常見的磨損形式,磨損原因及預防措施: 1.月牙洼磨損 工件硬度太軟;切速太快;產生化學和擴散磨損 改用硬質合金刀具或陶瓷刀具;降低切速;使用冷卻液 2.后刀面磨損 切削速度太快;進給量太大;刀具后角太小 減小切速和進給量;增大后角 3.邊界磨損 主偏角太大;進給量太大;切速太小 減小主偏角;減小進給量;增大切速 4.斷裂磨損 系統剛性差;刀尖角太小;進給量與切速太大;刀具刃口脆 提高系統剛性,增大刀尖角;降低進給量和切速并采用負倒棱刀具 5.PCBN層破裂 系統剛性差;工件沖擊太大;PCBN層太薄,刀具刃口過脆 提高工藝系統剛性;工件表面預加工和倒角;采用厚的PCBN層;采用負倒棱刀具