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硬質(zhì)合金刀具的選擇技巧

為了減少換刀時(shí)間和方便對(duì)刀便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)控車床車削加工時(shí)應(yīng)盡量采用機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀。在數(shù)控機(jī)床上加工零件機(jī)械加工工序可以比較集中在一次裝夾中盡可能完成大部分或全部工序。首先應(yīng)根據(jù)零件圖樣?？紤]被加工零件是否可以在一臺(tái)數(shù)控機(jī)床上完成整個(gè)零件的加工工作若不能則應(yīng)決定其中哪一部分在數(shù)控機(jī)床上加工哪一部分在其他機(jī)床上加工即對(duì)零件的加工工序進(jìn)行劃分。工步的劃分工步的劃分主要從加工精度和效率兩方面考慮。在一個(gè)工序內(nèi)往往需要采用不同的刀具和切削用量對(duì)不同的表面進(jìn)行加工。為了便于分析和描述較復(fù)雜的工序在工序內(nèi)又細(xì)分為工步。刀片材質(zhì)的選擇。常見(jiàn)刀片材料有高速鋼、硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金、陶瓷、立方氮化硼和金剛石等其中應(yīng)用比較多的是硬質(zhì)合金和涂層硬質(zhì)臺(tái)金刀片。機(jī)械加工刀片是機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀的一個(gè)重要組成元件。選機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀重點(diǎn)是選刀片。按照國(guó)標(biāo)刀片大弦可分為帶圓孔、帶沉孔以及無(wú)孔三大類形狀有三角形、正方形、五邊形、六邊形、圓形以及菱形等共17種。在選擇刀片時(shí)主要從下面幾個(gè)方面來(lái)考慮 刀片尺寸的選擇。刀片尺寸的大小取決于必要的有效切削刃長(zhǎng)度L。有效切削刃長(zhǎng)度L與背吃刀量a。和車刀的主偏角有關(guān)選用時(shí)可查閱有關(guān)刀具手冊(cè)。選擇刀片材質(zhì)主要依據(jù)被加工工件的材料、被加工表面的精度、表面質(zhì)量要求、切削載荷的大小以及切削過(guò)程有無(wú)沖擊和振動(dòng)等。

硬質(zhì)合金刀具在采用合金工具鋼時(shí)，刀具的切削速度提高到約8米/分，采用高速鋼時(shí)，又提高兩倍以上，到采用硬質(zhì)合金時(shí)，又比用高速鋼提高兩倍以上，切削加工出的工件表面質(zhì)量和尺寸精度也大大提高。

　　由于高速鋼和硬質(zhì)合金的價(jià)格比較昂貴，刀具出現(xiàn)焊接和機(jī)械夾固式結(jié)構(gòu)。1949～1950年間，美國(guó)開(kāi)始在車刀上采用可轉(zhuǎn)位刀片，不久即應(yīng)用在銑刀和其他刀具上。1972年，美國(guó)通用電氣公司生產(chǎn)了聚晶人造金剛石和聚晶立方氮化硼刀片。這些非金屬刀具材料可使刀具以更高的速度切削。

　　1969年，瑞典山特維克鋼廠取得用化學(xué)氣相沉積法，生產(chǎn)碳化鈦涂層硬質(zhì)合金刀片的專利。1972年，美國(guó)的邦沙和拉古蘭發(fā)展了物理氣相沉積法，在硬質(zhì)合金刀具表面涂覆碳化鈦或氮化鈦硬質(zhì)層。表面涂層方法把基體材料的高強(qiáng)度和韌性，與表層的高硬度和耐磨性結(jié)合起來(lái)，從而使這種復(fù)合材料具有更好的切削性能。

　　刀具按工件加工表面的形式可分為五類。加工各種外表面的刀具，包括車刀、刨刀、銑刀、外表面拉刀和銼刀等;孔加工刀具，包括鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鏜刀、鉸刀和內(nèi)表面拉刀等;螺紋加工工具，包括絲錐、板牙、自動(dòng)開(kāi)合螺紋切頭、螺紋車刀和螺紋銑刀等;齒輪加工刀具，包括滾刀、插齒刀、剃齒刀、錐齒輪加工刀具等;切斷刀具，包括鑲齒圓鋸片、帶鋸、弓鋸、切斷車刀和鋸片銑刀等等。此外，還有組合刀具。

　　按切削運(yùn)動(dòng)方式和相應(yīng)的刀刃形狀，刀具又可分為三類。通用刀具，如車刀、刨刀、銑刀(不包括成形的車刀、成形刨刀和成形銑刀)、鏜刀、鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀和鋸等;成形刀具，這類刀具的刀刃具有與被加工工件斷面相同或接近相同的形狀，如成形車刀、成形刨刀、成形銑刀、拉刀、圓錐鉸刀和各種螺紋加工刀具等;展成刀具是用展成法加工齒輪的齒面或類似的工件，如滾刀、插齒刀、剃齒刀、錐齒輪刨刀和錐齒輪銑刀盤等。

機(jī)械刀具在車削和銑削加工中的應(yīng)用

在車削鋼件材料加工時(shí)，對(duì)于淬硬鋼的加工，超硬材料刀具能夠在很大程度上實(shí)現(xiàn)以車代磨的加工效果。在切削加工過(guò)程中，由于其切削深度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于磨削，極大程度上提高了以車代磨的工作效率，從而降低了加工制造的成本。需要注意的是，在進(jìn)行高硬度機(jī)械部件加工時(shí)，要采取低速或中低速的切削方式，防止超硬材料刀具偏離切割軌道。

   在車削鑄鐵件時(shí)，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的排氣閥座，可以選擇銅、鉬高鉻合金鑄鐵，這種材料的加工一般有車削和銑削2 種工藝。用PCBN 材料所制的刀具加工灰鑄鐵剎車盤時(shí)，合金刀具哪家好，其切削速度一般在700～2000m/min 適宜。

用PCD 材料制成的刀具銑削鋁合金時(shí)， 其速度可達(dá)到300～4000m/min；用PCBN 制成的刀具銑削灰鑄鐵時(shí)，硬質(zhì)合金刀具 公司，其速度一般在1000～2000m/min 范圍內(nèi)。目前，硬質(zhì)合金刀具報(bào)價(jià)， 我國(guó)加工鋁合金缸蓋的PCD 面銑刀切削速度已達(dá)到了4021m/min，臺(tái)州合金刀具， 其進(jìn)給速度為5670mm/min，這種效率是我國(guó)20 世紀(jì)90 年代初期引進(jìn)外國(guó)設(shè)備的2 倍。精加工灰鑄鐵缸體的CBN 面銑刀銑削速度也達(dá)到了2000m/min，其效率是硬質(zhì)合金面銑刀的10 倍之多。在玻璃深加工中，銑削玻璃的PCD 螺旋內(nèi)排液面銑刀應(yīng)用為廣泛。

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