刀具基础技术培训.ppt
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1、刀具基础技术培训上海镔翎机械有限公司2006年12月2021/9/272021/9/271 1刀具基本术语 2021/9/272021/9/272 2切削基本概念待加工表面待加工表面-工件上有待切除的表面。已加工表面已加工表面-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。2021/9/272021/9/273 3切削运动VcVVf主切削运动主切削运动l l通常由机床主轴的旋转形成通常由机床主轴的旋转形成l l衡量参数衡量参数:(:(主主)切削速度切削速度V Vc c进给
2、运动进给运动l l刀具与工件之间附加的相对运动刀具与工件之间附加的相对运动l l配合主运动依次地或连续不断地维配合主运动依次地或连续不断地维持切削持切削l l衡量参数衡量参数:进给进给速度速度V Vf f合成运动合成运动l l由主切削运动和进给运动按矢量方式叠由主切削运动和进给运动按矢量方式叠加加l l衡量参数衡量参数:合成合成切削速度切削速度V V2021/9/272021/9/274 4切削速度计算(以车削为例)转速:而切削速度:进给速度:n 转速,r/minVc切削速度,m/mind 工件直径,mmf 进给量,mm/r2021/9/272021/9/275 5可转位刀片2021/9/27
3、2021/9/276 6刀片形状1边特性角特性相等不相等不相等相等圆形2021/9/272021/9/277 7刀片公差32021/9/272021/9/278 8刀片的刃长5表示刀片主切削刃长度,用两位数代表,取理论长度的整数部分。如舍取小数部分后只剩下一位数字,则必须在数字前加一个“0”。2021/9/272021/9/279 9刀片的厚度60101S=1.59S=1.59T1T1S=1.98S=1.980202S=2.38S=2.38T2T2S=2.78S=2.780303S=3.18S=3.18T3T3S=3.97S=3.970404S=4.76S=4.760505S=5.56S=5.
4、560606S=6.35S=6.350707S=7.94S=7.940909S=9.52S=9.521010S=10.0S=10.00 01212S=12.0S=12.00 0表示刀片主切削刃到刀片定位面的距离,用两位数代表,取理论长度的整数部分。如舍取小数部分后只剩下一位数字,则必须在数字前加一个“0”。当刀片厚度的整数相同而小数部分值不同,则将小数部分大的刀片的代号用“T”代替“0”,以示区别。2021/9/272021/9/271010刀具材料2021/9/272021/9/271111刀具基体材料分类2021/9/272021/9/271212一般刀具材料对比韧性韧性硬度硬度HSS镀层
5、镀层HSS未镀层硬质合金未镀层硬质合金镀层硬质合金镀层硬质合金超细颗粒超细颗粒硬质合金硬质合金镀层超细颗粒镀层超细颗粒硬质合金硬质合金氧化物陶瓷氮化物陶瓷CBNPCD切削材料性能比较图切削材料性能比较图2021/9/272021/9/271313高速钢刀具材料优点:优点:强度高强度高韧性好韧性好性能比较稳定性能比较稳定工艺性好,制作工艺性好,制作形状复杂刀具,形状复杂刀具,大型成型刀具大型成型刀具 高速钢是一种加入了较多的钨、钼、铬、钒等合金元素的高合金工具钢。别名:(风钢)良好的淬透性,空气中冷却就可淬硬。(锋钢)刃容锋利。(白钢)磨光后,表面光亮。2021/9/272021/9/27141
6、4硬质合金是一种主要由不同硬质合金是一种主要由不同硬质合金是一种主要由不同硬质合金是一种主要由不同的碳化物和粘结相组成的粉的碳化物和粘结相组成的粉的碳化物和粘结相组成的粉的碳化物和粘结相组成的粉末冶金产品。末冶金产品。末冶金产品。末冶金产品。硬质合金很硬。其主要碳化硬质合金很硬。其主要碳化硬质合金很硬。其主要碳化硬质合金很硬。其主要碳化物有:物有:物有:物有:-碳化钨碳化钨(WC)WC)-碳化钛碳化钛 (TiC)TiC)-碳化钽碳化钽(TaC)TaC)-碳化铌碳化铌(NbCNbC)在大部分情况下,钴作为粘在大部分情况下,钴作为粘在大部分情况下,钴作为粘在大部分情况下,钴作为粘结相使用。结相使用
7、。结相使用。结相使用。硬质合金切削材料在硬质合金工厂,硬质合金需经过混合、压制和烧结。硬质合金的分类根据ISO标准进行。这种分类的依据是工件的材料类别(P,M,K)。不同的硬质合金材质有不同的用途,如车削、铣削、孔加工、螺纹加工、切槽等。2021/9/272021/9/271515钛基硬质合金(金属陶瓷)CermetsCermets以以以以TiCTiC或或或或TiCTiC、TiNTiN为主要硬质相为主要硬质相为主要硬质相为主要硬质相以以以以Ni-MoNi-Mo或或或或Ni-Co-MoNi-Co-Mo等为粘结等为粘结等为粘结等为粘结相相相相抗冲击韧度略低抗冲击韧度略低抗冲击韧度略低抗冲击韧度略低
8、高温硬度略高温硬度略高温硬度略高温硬度略耐磨损性略耐磨损性略耐磨损性略耐磨损性略与被加工材料的亲和力与被加工材料的亲和力与被加工材料的亲和力与被加工材料的亲和力小余量、精密车小余量、精密车小余量、精密车小余量、精密车2021/9/272021/9/271616陶瓷刀片材料高硬度高硬度高硬度高硬度高耐磨性高耐磨性高耐磨性高耐磨性化学稳定性优良,与被加工材料的化学亲和性小化学稳定性优良,与被加工材料的化学亲和性小化学稳定性优良,与被加工材料的化学亲和性小化学稳定性优良,与被加工材料的化学亲和性小摩擦系数低摩擦系数低摩擦系数低摩擦系数低在在在在790790的高温下,陶瓷仍能保持较高的硬度的高温下,陶
9、瓷仍能保持较高的硬度的高温下,陶瓷仍能保持较高的硬度的高温下,陶瓷仍能保持较高的硬度能用于高速切削或高速重切削能用于高速切削或高速重切削能用于高速切削或高速重切削能用于高速切削或高速重切削2021/9/272021/9/271717氮化硅陶瓷 Si3N4氮化硅陶瓷氮化硅陶瓷氮化硅陶瓷氮化硅陶瓷 SiSi3 3N N4 4的金相颗粒结构显示的金相颗粒结构显示的金相颗粒结构显示的金相颗粒结构显示氮化硅的须状晶体,具有高的韧性、抗氮化硅的须状晶体,具有高的韧性、抗氮化硅的须状晶体,具有高的韧性、抗氮化硅的须状晶体,具有高的韧性、抗热震性及抗冲击能力,一般用于粗加工热震性及抗冲击能力,一般用于粗加工热
10、震性及抗冲击能力,一般用于粗加工热震性及抗冲击能力,一般用于粗加工铸铁,甚至带有断续切削和变化的切削铸铁,甚至带有断续切削和变化的切削铸铁,甚至带有断续切削和变化的切削铸铁,甚至带有断续切削和变化的切削余量余量余量余量切削速度比硬质合金高切削速度比硬质合金高切削速度比硬质合金高切削速度比硬质合金高3 3倍倍倍倍铸铁材料的粗加工铸铁材料的粗加工铸铁材料的粗加工铸铁材料的粗加工 甚至在不良的切削条件下也可使用甚至在不良的切削条件下也可使用甚至在不良的切削条件下也可使用甚至在不良的切削条件下也可使用切削速度切削速度切削速度切削速度l lHB 190-210:vHB 190-210:vc c=500-
11、1500 m/min=500-1500 m/minl lHB 220-240:vHB 220-240:vc c=400-1200 m/min=400-1200 m/minl lHB 250-280:vHB 250-280:vc c=300-800 m/min=300-800 m/min进给率进给率进给率进给率 f fz z=0,15-0,25 mm=0,15-0,25 mm切深切深切深切深:a:ap p 5 mm 5 mm干式加工和湿式(加切削液加工)加工干式加工和湿式(加切削液加工)加工干式加工和湿式(加切削液加工)加工干式加工和湿式(加切削液加工)加工应用领域:铸铁加工应用领域:铸铁加工应
12、用领域:铸铁加工应用领域:铸铁加工/汽车工业汽车工业汽车工业汽车工业.2021/9/272021/9/271818立方氮化硼CBN氮化硼的化学组成和石墨非常相似氮化硼的化学组成和石墨非常相似氮化硼的化学组成和石墨非常相似氮化硼的化学组成和石墨非常相似,颜色为白色,颜色为白色,颜色为白色,颜色为白色,晶格为密排六方晶格,象石墨一样的低硬度。晶格为密排六方晶格,象石墨一样的低硬度。晶格为密排六方晶格,象石墨一样的低硬度。晶格为密排六方晶格,象石墨一样的低硬度。立方氮化硼刀片是由立方氮化硼细小颗粒在氮化立方氮化硼刀片是由立方氮化硼细小颗粒在氮化立方氮化硼刀片是由立方氮化硼细小颗粒在氮化立方氮化硼刀片
13、是由立方氮化硼细小颗粒在氮化钛等基体材料上通过压力烧结方式制造出来的。钛等基体材料上通过压力烧结方式制造出来的。钛等基体材料上通过压力烧结方式制造出来的。钛等基体材料上通过压力烧结方式制造出来的。石墨经高温高压处理变成人造金刚石,用类似的石墨经高温高压处理变成人造金刚石,用类似的石墨经高温高压处理变成人造金刚石,用类似的石墨经高温高压处理变成人造金刚石,用类似的手段处理氮化硼(六方)就能得到立方氮化硼。手段处理氮化硼(六方)就能得到立方氮化硼。手段处理氮化硼(六方)就能得到立方氮化硼。手段处理氮化硼(六方)就能得到立方氮化硼。立方氮化硼是六方氮化硼的同素异形体,是人类立方氮化硼是六方氮化硼的同
14、素异形体,是人类立方氮化硼是六方氮化硼的同素异形体,是人类立方氮化硼是六方氮化硼的同素异形体,是人类已知的硬度仅次于金刚石的物质。已知的硬度仅次于金刚石的物质。已知的硬度仅次于金刚石的物质。已知的硬度仅次于金刚石的物质。立方氮化硼的热稳定性大大高于金刚石。在空气立方氮化硼的热稳定性大大高于金刚石。在空气立方氮化硼的热稳定性大大高于金刚石。在空气立方氮化硼的热稳定性大大高于金刚石。在空气中,人造金刚石在中,人造金刚石在中,人造金刚石在中,人造金刚石在800800时即碳化,而立方氮化硼时即碳化,而立方氮化硼时即碳化,而立方氮化硼时即碳化,而立方氮化硼可耐可耐可耐可耐1300150013001500
15、的高温,甚至在的高温,甚至在的高温,甚至在的高温,甚至在15001500时也不时也不时也不时也不发生相变。聚晶立方氮化硼在发生相变。聚晶立方氮化硼在发生相变。聚晶立方氮化硼在发生相变。聚晶立方氮化硼在 1400 1400仍然保持仍然保持仍然保持仍然保持其硬度,与铁族元素的化学惰性比金刚石大,能其硬度,与铁族元素的化学惰性比金刚石大,能其硬度,与铁族元素的化学惰性比金刚石大,能其硬度,与铁族元素的化学惰性比金刚石大,能以加工普通钢和铸铁的切削速度切削淬火钢、冷以加工普通钢和铸铁的切削速度切削淬火钢、冷以加工普通钢和铸铁的切削速度切削淬火钢、冷以加工普通钢和铸铁的切削速度切削淬火钢、冷硬铸铁、高温
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