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不同材料的数控刀具,分别都适用于加工什么零件?这些都清楚吗?

干数控最常遇到的问题,就是买的刀具加工不了几个工件,刀尖就磨损了,不同的刀具都具备了哪些性能,这些了解吗?

来看看刀具材料应具备的性能

足够的硬度和耐磨性:足够的耐磨性。

足够的强度和韧性:承受振动和冲击, 不致断裂。

足够的热硬性红硬性:高温下能继续切削,高温下能抗氧化、抗粘结、抗扩散。

良好的工艺性:便于制造

经济性:寿命与加工零件数量的比值。

常用刀具材料

碳素工具钢 手工工具和切削速度较低的刀具

合金工具钢 手工工具和切削速度较低的刀具

高速钢

硬质合金

陶瓷、立方氮化硼、金刚石、聚晶金刚石

常用刀具材料

高速钢

高速钢是一种加入了较多的W钨、Mo钼、Cr铬、V钒等合金元素的高合金工具钢。

特点:1)强度高,抗弯强度为硬质合金的2~3倍;2)韧性高,比硬质合金高几十倍;3)硬度HRC63以上,且有较好的耐热性;4)可加工性好,热处理变形较小。

应用:常用于制造各种复杂刀具(如钻头、丝锥、拉刀、成型刀具、齿轮刀具等)。

CVD(化学气相沉积法)900~10500C,5um~10um,用于硬质合金

PVD(物理气相沉积法)300~5000C,2um~5um,用于高速钢

保持原有韧性的情况下,大大提高刀具耐磨性,刃磨前刀面提高刀具寿命。

切削速度比碳素工具钢及合金工具钢高1—3倍,故称为高速钢,又称锋钢、白钢。高速钢的常温硬度为63—70HRC,热硬性为540—6200C。高速钢刀具易磨出较锋利的刀口,特别适用于制造结构复杂的成形刀具、孔加工刀具及铣刀、拉刀、螺纹刀具、切齿刀具等。

高速钢分为普通高速钢和高性能高速钢,普通高速钢常用牌号有W6Mo5Cr4V2和W18Cr4V等。高性能高速钢是指在普通高速钢中增加碳、钒、钴或铝等合金元素的新钢种,常见有高碳高速钢(如9W18Cr4V)、高钒高速钢(如W12Cr4V4Mo)、钴高速钢(如W2Mo9Cr4VCo8)、铝高速钢(如W6Mo5Cr4V2AI)。高速钢刀具的表面进行氮化钛(TiN)、碳化钛(TiC)等涂层后,使其硬度高和耐磨性强.同时又有较好的强度与韧性,目前广泛应用在钻头、丝锥、成形铣刀、切齿刀具上。

硬质合金

硬质合金是用高硬度、高熔点的金属碳化物(如WC、TiC、TaC、NbC等)粉末和金属粘结剂(如Co、Ni、Mo等)经高压成型后,再在高温下烧结而成的粉末冶金制品。

硬质合金的硬度、耐磨性、耐热性都很高,允许的切削速度远高于高速钢,且能切削诸如淬火钢等硬材料。硬质合金的不足是与高速钢相比,其抗弯强度较低、脆性较大,抗振动和冲击性能也较差。

硬质合金因其切削性能优良而被广泛用来制作各种刀具。在我国,绝大多数车刀、面铣刀和深孔钻都采用硬质合金制造,目前,在一些较复杂的刀具上,如立铣刀、孔加工刀具等也开始应用硬质合金制造。

①钨钴类硬质合金(YG)

切削铸铁等脆性材料和有色金属及其合金

精加工—YG3,半精加工—YG6,粗加工—YG8

Co量增加,抗弯强度和冲击韧性增加

加工钢时易发生粘结和扩散磨损

②钨钛钻类硬质合金(YT)

切削塑性金属材料

精加工—YT30,半精加工-YT15,粗加工-YT5

抗弯强度和冲击韧性略于YG类

③添加稀有金属碳化物的硬质合金(YA、YW)

通用硬质合金

切削难加工材料

④镍钼钛类硬质合金(YN)

填补硬质合金和陶瓷间的空白

切削碳钢、合金钢等(精加工),

大尺寸时效果尤其显著

⑤复合材料表面涂层硬质合金刀具

TiC、TiN、A1,0等

强度、韧性和切削刃锋性有所下降。

不适合粗加工,宜小进给量和低速加工。

⑥其他硬质合金刀具

超细晶粒硬质合金:0.2~1um

难加工材料的断续切削和低速切削

钢结硬质合金:60~70?速钢为粘结相

退火状态可进行锻造和切削加工

常用刀具材料

陶瓷刀具材料

陶瓷材料比硬质合金具有更高的硬度(HRA91~95)和耐热性,在1200℃的温度下仍能切削,耐磨性和化学惰性好,摩擦系数小,抗粘结和扩散磨损能力强,因而能以更高的速度切削,并可切削难加工的高硬度材料。

主要缺点是性脆、抗冲击韧性差,抗弯强度低。

以Al2O3或Si3N4为基体,添加少量金属,高温烧结而成,高的硬度和耐热性,可切削高硬度材料。 性脆,抗冲击韧性差。

超硬刀具材料

天然金刚石是自然界最硬的材料,耐磨性极好,刃口锋利,切削刃的钝圆半径可达0.01um,刀具寿命可达数百小时。因价格昂贵,主要用于高速、精密加工。

聚晶金刚石由金刚石微粉在高温高压下聚合而成,硬度比天然金刚石略低(HK6500~8000),价格便宜,焊接方便,可磨削性好,已成为金刚石刀具主要材料。

金刚石刀具不适于加工钢及铸铁,700~8000C碳化。

聚晶立方氮化硼(CBN)由单晶立方氮化硼微粉在高温高压下聚合而成。硬度为HV3000~4500,耐热性达1200℃,化学惰性很好,在1000℃的温度下不与铁、镍和钻等金属发生化学反应。主要用于加工淬硬工具钢、冷硬铸铁、耐热合金及喷焊材料等。用于高精度铣削时可以代替磨削加工。

认真完看上述,下次买刀再也不会被坑了~

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