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北京朗坤兴业科技发展有限公司 刀具培训 车削篇 主要内容 一刀具材质介绍二数控刀具角度介绍三数控车刀型号表示含义介绍四刀具选型注意事项 一刀具材质 韧性 硬度 优 劣 优 劣 涂层 硬质合金 陶瓷 金属陶瓷 高速钢 金刚石烧结体 烧结体 开发方向 切削刀具分类及标志 刀具材质高速钢 定义 又名风钢或锋钢 又称白钢 它是一种成分复杂的合金钢 含有钨 钼 铬 钒 钴等碳化物形成元素 合金元素总量达10 25 左右 它在高速切削产生高热情况下 约500 仍能保持高的硬度 HRC能在60以上 高速钢的工艺性能好 强度和韧性配合好 在刀具制造过程中应用广泛 刀具材料硬质合金 硬质合金是以高硬度难熔金属的碳化物 WC TiC 微米级粉末为主要成分 以钴 Co 或镍 Ni 钼 Mo 为粘结剂 在真空炉或氢气还原炉中烧结而成的粉末冶金制品 硬质合金刀具比高速钢切削速度高4 7倍 刀具寿命高5 80倍 具有很高的硬度 HRA80 92 极高的抗压强度6000MP 600kg mm2 已经应用于许多领域 刀具材质金属陶瓷 金属陶瓷是由陶瓷硬质相与金属或合金粘结相组成的结构材料 金属陶瓷既保持了陶瓷的高强度 高硬度 耐磨损 耐高温 抗氧化和化学稳定性等特性 又具有较好的金属韧性和可塑性 传统所说的WC Co硬质合金 其实就是由陶瓷硬质相WC与金属Co相结合而成的 业内习惯将其称为硬质合金 而将TiC或Ti C N 基合金称为金属陶瓷 刀具材料陶瓷 陶瓷粗车球铁差速器壳 刀具材料CBN CBN方氮化硼是由六方氮化硼和触媒在高温高压下合成的 是继人造金刚石问世后出现的又一种新型高新技术产品 它具有很高的硬度 热稳定性和化学惰性 以及良好的透红外形和较宽的禁带宽度等优异性能 它的硬度仅次于金钢石 但热稳定性远高于金钢石 对铁系金属元素有较大的化学稳定性 CBN精车齿轮 刀具材料CBN 碳化物 PCDorP cBN 放电线切割 碳化物 金刚石orcBN 金刚石orcBN 原材料 超高压烧结 原料充填 成品 加工 焊接 1350 5 5GPa 刀具材料金刚石 PCD复合片是由天然或人工合成的金刚石粉末与结合剂 其中含钴 镍等金属 按一定比例在高温 1000 2000 高压 5 10万个大气压 下烧结而成 PCD的硬度可达8000HV 为硬质合金的80 120倍 金刚石分类 刀具材料刀具涂层 涂层刀具是在强度和韧性较好的硬质合金或高速钢 HSS 基体表面上 利用气相沉积方法涂覆一薄层耐磨性好的难熔金属或非金属化合物 也可涂覆在陶瓷 金刚石和立方氮化硼等超硬材料刀片上 涂层刀具的作用 延长刀具寿命提高生产率提高表面光洁度 CVD方法 特点 1 1000 C 涂层温度提高了生产率2 5 15微米厚度3 多涂层 优点 1 涂层强度和附着力好 涂层强度比母材稍低 2 50 100 提高了切削速度3 多至400 地提高了刀具寿命4 提高了抗热冲击性5 对母材的形状无限制 化学蒸汽堆积 PVD方法 1 牌号的选择覆盖了大多数的应用情况2 薄的氮化钛TiN涂层 厚度在2 4微米之间 与母材的附着力比CVD差 3 400 C 的涂层温度 不适合内孔的涂层 4 摩擦系数小 优点 比非涂层硬质合金刀片的刀具寿命高出15 刃口锋利刃口牢固性较好 比非涂层硬质合金的刀片的切削速度提高100 抗月牙洼磨损和积屑瘤 PhysicalVaporDeposition物理蒸汽堆积 碳化钛 TiC 高硬度耐磨化合物 有着良好的抗摩擦磨损性能 氮化钛 TiN 的硬度稍低 但却有较高的化学稳定性 并可大大减少刀具与被加工工件之间的摩擦系数 碳氮化钛 TiCN 是在单一的TiC晶格中 氮原子 N 占据原来碳原子 C 在点阵中的位置而形成的复合化合物 TiCxNy中碳氮原子的比例有两种比较理想的模式 即TiC0 5N0 5和TiC0 3N0 7 由于TiCN具有TiC和TiN的综合性能 其硬度 特别是高温硬度 高于TiC和TiN 因此是一种较理想的刀具镀层材料 氧化铝 Al2O3 在抗氧化磨损和抗扩散磨损性能上 没有任何材料能与氧化铝相比 但由于氧化铝与基体材料的物理 化学性能相差太大 单一的氧化铝镀层无法制成理想的镀层刀具 铝氮化钛 TiAlN 在切削过程中铝氧化而形成Al2O3 从而起到抗氧化和抗扩散磨损作用 但其抗氧化性能比单一的Al2O3镀层稍差 因为TiAlN中形成的Al2O3在切削过程中边生成边磨掉 但在高速切削时 其效果优于不含铝的TiCN镀层 常用涂层材质 切削基本概念 待加工表面 工件上有待切除的表面 已加工表面 工件上经刀具切削后产生的表面 过渡表面 同义词 加工表面 工件上由切削刃形成的那部分表面 它将在下一个行程 刀具或工件的下一转里被切除 或者由下一个切削刃切除 二刀具切削几何参数 刀具结构 前面 同义词 前刀面 刀具上切屑流过的表面 后面 同义词 后刀面 与工件上切削中产生的表面相对的表面 主后面 同义词 主后刀面 对着过渡表面 副后面 同义词 副后刀面 它对着已加工表面 主切削刃起始于切削刃上主偏角为零的点 并至少有一段切削刃拟用来在工件上切出过渡表面的那个整段切削刃 副切削刃切削刃上除主切削刃以外的刃 亦起始于切削刃上主偏角为零的点 但它向背离主切削刃的方向延伸 车刀角度的辅助平面 为了便于确定和测量车刀的几何角度 需要假想以下三个辅助平面作基准 1 基面 P 通过刀刃上某一选定点 垂直于该点切削速度方向的平面 2 切削平面 Ps 通过切削刃且垂直于基面的平面 3 主剖面 P 通过主切削刃上的选定点 又垂直于基面和切削平面的剖面 主截面 车刀的三个辅助平面 车刀的标注角度 前角 前面与基面间的夹角 后角 后面与切削平面间的夹角 楔角 前面与后面间的夹角 主偏角 r 主切削平面与假定工作平面间的夹角 在基面中测量 副偏角 r 副切削平面与假定工作平面间的夹角 在基面中测量 刀尖角 主切削平面与副切削平面间的夹角 在基面中测量 刃倾角 主切削刃与基面间的夹角 在主切削平面中测量 前角的影响 大前角的优点 切削力小切削热小能抑制积屑瘤不易振动大前角的缺点 刀头强度低散热体积小弯曲应力 易造成崩刃不易断屑 a拉应力b压应力 后角的影响 大后角的优点 减少磨擦 提高加工表面质量钝圆半径值小 切削刃锋利大后角的缺点 相同磨损体积时NB大 精加工不宜采用刀头强度低散热体积小 后角的主要功用是减小后刀面与加工表面之间的摩擦 主偏角的影响 主偏角大的优点 减少吃刀抗力 减小工艺系统的弹性变形和振动易于断屑孔加工有利于切屑沿轴向顺利排出主偏角大的缺点 表面粗糙度差切削负荷集中 容易磨损进给抗力大刀头强度低散热体积小 主偏角的作用 切削压力 0O 15O 45O 铁屑厚度 薄 厚 减弱 增加 刃倾角的影响 刃倾角的作用 影响排屑方向 影响刀头的强度 影响切削刃的锋利 S 0 排向待加工表面 S 0 排向已加工表面 S 0 前刀面上卷曲 刀具刃倾角的选用 精加工取 S 0 5到10 粗加工取 S 0 5 到 10 加工细长工件采用 S 0 90 三刀具基础知识 刀片规格介绍 公制 CNMG120408SUT3000Z 1 刀片形狀2 刀片本身的角度3 刀片的公差等級4 刀片的幾何形狀5 刀片的刃口長度6 刀片的厚度7 刀片的圓角8 刀片的斷屑槽形9 刀片的材質 123456789 1刀片形状 公制 CNMG120408SUT3000Z 公制 CNMG120408SUT3000Z 2刀片后角 公制 CNMG120408SUT3000Z 3刀片制造公差 公制 CNMG120408SUT3000Z 4刀片加工固定特征 5刀片的刃口長度 CNMG120408SUT3000Z 12 12 7mm 6 刀片的厚度 7 刀片的圓角 CNMG120408SUT3000Z 8 刀片的斷屑槽形 9刀具材质 CNMG120408SUT3000Z 刀片切削刃形状 TNMG160408T020 20 刀片切削刃形状 TNMG160408T020 20 TNMG160408T020 20 倒棱角度 车削基本原理 刃口设计 公制外圓刀柄 MCLNR2525M12 123456789 1 刀片的固定方式2 被固定刀片的形狀3 刀柄的導引角度4 被固定刀片的後角5 左右手6 刀柄的高度7 刀柄的厚度8 刀柄的長度9 刀片的刃口長度 1 刀片的固定方式 MCLNR2525M12 2 被固定刀片的形狀 刀片外形 MCLNR2525M12 123456789 MCLNR2525M12 3 刀柄的主偏角 123456789 4 被固定刀片的後角 刀片后角 MCLNR2525M12 123456789 5 左右手 MCLNR2525M12 123456789 6 7刀柄的高度 宽度 8刀片的刃口長度 公制 9 刀片的刃口長度 公制 CNMG120408MNKC9110 內圓刀柄公制 A25R MCLNR12 123456789 1 刀柄的制造材料2 刀柄的直徑 mm 3 刀柄的長度 mm 4 刀片的固定方式5 被固定刀片的形狀6 刀柄的導引角度7 被固定刀片的後角8 左右手9 刀片的刃口長度 mm 1 刀柄的類型 A25R MCLNR12 123456789 2 刀柄的直徑 A25R MCLNR12 123456789 A25R MCLNR12 123456789 2 刀柄的直徑 刀具基础