刀具的发展在人类进步的历史上占有重要的地位。中国早在公元前28~前20世纪,就已出现黄铜锥和紫铜的锥、钻、刀等铜质刀具。战国后期(公元前’三世纪),由于掌握了渗碳技术,制成了铜质刀具。当时的钻头和锯,与现代的扁钻和锯已有些相似之处。然而,刀具的快速发展是在18世纪后期,伴随蒸汽机等机器的发展而来的。1783年,法国的勒内首先制出铣刀。1792年,英国的莫兹利制出丝锥和板牙。有关麻花钻的发明极早的文献记载是在1822年,但直到1864年才作为商品生产。那时的刀具是用整体高碳工具钢制造的,许用的切削速度约为5米/分。1868年,英国的穆舍特制成含钨的合金工具钢。1898年,美国的泰勒和.怀特发明高速钢。1923年,德国的施勒特尔发明硬质合金。在采用合金工具钢时,刀具的切削速度提高到约8米/分,采用高速钢时,又提高两倍以上,到采用硬质合金时,又比用高速钢提高两倍以上,切削加工出的工件表面质量和尺寸精度也大‘’大提高。金刚石刀具具有高硬度、高耐磨性和高导热性能,在有色金属和非金属材料加工中得到广泛的应用。南京泰珂洛数控刀具生产
在数控加工中心的铣削过程中,常用的刀具包括以下几种:平面铣刀(Flat End Mill):具有直径较大的刀头,适用于平面铣削和粗加工。常用于去除材料表面的大量余料,如平面面铣、开槽等操作。长颈刀具(Long Neck End Mill):具有细长的刀颈设计,适用于深度加工和壁面铣削。可用于加工深部孔口、腔体和壁面等,通过长颈刀具的延伸部分可以达到较深的切削深度。球头铣刀(Ball End Mill):刀头呈球形设计,适用于曲面铣削和雕刻加工。球头铣刀可以实现平滑的切削轮廓、圆弧和表面,常用于复杂曲面的加工。高铣刀(High Feed End Mill):具有特殊的切削几何结构,适用于高进给率和快速铣削。高铣刀通常采用大刀径,较少刀齿和大进给率的设计,可高效地进行快速铣削,提高生产效率。倒角刀(Chamfer Mill):用于加工零件边缘的斜角或倒角。倒角刀具可以改善零件的外观、避免锐角以及提供装配和涂覆的便利性。T型槽铣刀(T-Slot Cutter):用于加工槽道或T型槽。T型槽铣刀具有特殊的槽形设计,可实现准确、稳定的槽加工。南京泰珂洛数控刀具生产高性能高速钢是指在通用型高速钢成分中再增加一些含碳量、含钒量及添加Co、Al等合金元素的新钢种。
数控刀具的主要应用领域包括:
1)汽车行业汽车行业的加工特点一是大批量、流水线生产,二是加工条件相对比较固定。为了优化生产,提高质量和效率,汽车行业对刀具的加工效率和使用寿命提出了非常苛刻的要求。同时,由于采用流水线作业,为了避免因换刀导致整条生产线的停机、造成巨大的经济损失,所以通常采用强制性的统一换刀的方式。这对刀具质量的稳定性也提出了高要求。
2)航空航天行业航空航天业的加工特点一是加工精度要求高,二是材料难加工。该行业所加工的零部件材料大多为韧性和强度都非常高的高温合金和镍钛合金(如INCONEL718等)。
3)大型涡轮机、汽轮机、发电机及柴油机生产企业这些企业所要加工的零件大多体积庞大、价值昂贵,在加工时,保证被加工零件的精度和少出废品是至关重要的,所以在这些行业里经常采用进口刀具。
4)使用数控机床较多的企业俗话说“好马配好鞍”,为了提高加工效率和产品质量,充分发挥数控机床的使用效率,往往采用进口刀具更易达到预期的效果。
5)外资企业在这些企业中,往往更注重生产效率和质量的保证。除此之外,还有很多其它行业,如模具行业等应用数控刀具也都十分普遍。
切削刀具材料与加工对象的化学性能匹配问题主要是指刀具材料与工件材料化学亲和性、化学反应、扩散和溶解等化学性能参数要相匹配。材料不同的刀具所适合加工的工件材料有所不同。
①各种刀具材料抗粘接温度高低(与钢)为:PCBN>陶瓷>硬质合金>HSS。
②各种刀具材料抗氧化温度高低为:陶瓷>PCBN>硬质合金>金刚石>HSS。
③各种刀具材料的扩散强度大小(对钢铁)为:金刚石>Si3N4基陶瓷>PCBN>Al2O3基陶瓷。扩散强度大小(对钛)为:Al2O3基陶瓷>PCBN>SiC>Si3N4>金刚石。 高速钢(High Speed Steel,简称HSS)是一种加入了较多的W、Mo、Cr、V等合金元素的高合金工具钢。
涂层刀具的特点:
①力学和切削性能好:涂层刀具将基体材料和涂层材料的优良性能结合起来,既保持了基体良好的韧性和较高的强度,又具有涂层的高硬度、高耐磨性和低摩擦系数。因此,涂层刀具的切削速度比未涂层刀具可提高2倍以上,并允许有较高的进给量。涂层刀具的寿命也得到提高。
②通用性强:涂层刀具通用性广,加工范围明显扩大,一种涂层刀具可以代替数种非涂层刀具使用。
③涂层厚度:随涂层厚度的增加刀具寿命也会增加,但当涂层厚度达到饱和,刀具寿命不再明显增加。涂层太厚时,易引起剥离;涂层太薄时,则耐磨性能差。
④重磨性:涂层刀片重磨性差、涂层设备复杂、工艺要求高、涂层时间长。⑤涂层材料:不同涂层材料的刀具,切削性能不一样。如:低速切削时,TiC涂层占有优势;高速切削时,TiN较合适。 高速钢刀具易于磨出锋利的切削刃。江苏数控刀具生产
数控加工效率提高第一步—常用刀具的知识与选择。南京泰珂洛数控刀具生产
常用硬质合金刀具的应用:
YG类合金主要用于加工铸铁、有色金属和非金属材料。细晶粒硬质合金(如YG3X、YG6X)在含钴量相同时比中晶粒的硬度和耐磨性要高些,适用于加工一些特殊的硬铸铁、奥氏体不锈钢、耐热合金、钛合金、硬青铜和耐磨的绝缘材料等。
YT类硬质合金的突出优点是硬度高、耐热性好、高温时的硬度和抗压强度比YG类高、抗氧化性能好。因此,当要求刀具有较高的耐热性及耐磨性时,应选用TiC含量较高的牌号。YT类合金适合于加工塑性材料如钢材,但不宜加工钛合金、硅铝合金。
YW类合金兼具YG、YT类合金的性能,综合性能好,它既可用于加工钢料,又可用于加工铸铁和有色金属。这类合金如适当增加钴含量,强度可很高,可用于各种难加工材料的粗加工和断续切削。 南京泰珂洛数控刀具生产