新婚人妻沦为民工玩物,朋友人妻系列150合集

　　導(dǎo)讀滾壓刀具：3D玻璃的到來(lái)，對(duì)CNC加工有不小的影響，詳情請(qǐng)見文章手機(jī)3D玻璃時(shí)代對(duì)CNC加工行業(yè)的三點(diǎn)影響。不少專家指出，在未來(lái)，CNC都會(huì)是主流的加工模式。而在CNC加工工藝中，刀具是最為重要的，今天，我們來(lái)詳細(xì)了解一下CNC刀具。

（圖片來(lái)源網(wǎng)絡(luò)，侵刪）

　　一

　　CNC加工刀具概念

　　刀具是機(jī)械制造中用于切削加工的工具，又稱鋁合金刀具。廣義的切削工具既包括刀具，還包括磨具。絕大多數(shù)的刀具是機(jī)用的，但也有手用的。由于機(jī)械制造中使用的刀具基本上都用于切削金屬材料，所以"刀具"一詞一般就理解為金屬切削刀具。切削木材用的刀具則稱為木工刀具。

圖 CNC加工刀具（高硬度模具刀）

　　二

　　刀具的發(fā)展歷史

　　刀具的發(fā)展在人類進(jìn)步的歷史上占有重要的地位。中國(guó)早在公元前28～前20世紀(jì)，就已出現(xiàn)黃銅錐和紫銅的錐、鉆、刀等銅質(zhì)刀具。戰(zhàn)國(guó)后期(公元前三世紀(jì))，由于掌握了滲碳技術(shù)，制成了銅質(zhì)刀具。當(dāng)時(shí)的鉆頭和鋸，與現(xiàn)代的扁鉆和鋸已有些相似之處。

　　然而，刀具的快速發(fā)展是在18世紀(jì)后期，伴隨蒸汽機(jī)等機(jī)器的發(fā)展而來(lái)的。

表滾壓刀具：刀具發(fā)展歷史

　　時(shí)間

　　刀具發(fā)展情況

　　1783年

　　法國(guó)的勒內(nèi)首先制出銑刀

　　1792年

　　英國(guó)的莫茲利制出絲錐和板牙

　　1822年

　　有關(guān)麻花鉆的發(fā)明最早的文獻(xiàn)記載在這個(gè)時(shí)間，但直到1864年才作為商品生產(chǎn)。

　　那時(shí)的刀具是用整體高碳工具鋼制造的，許用的切削速度約為5米/分。

　　1868年

　　英國(guó)的穆舍特制成含鎢的合金工具鋼。

　　1898年

　　美國(guó)的泰勒和懷特發(fā)明高速鋼。

　　1923年

　　德國(guó)的施勒特爾發(fā)明動(dòng)漫下載。

　　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，到采用鋁合金時(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。

　　由于高速鋼和鋁合金的價(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。

　　1938年

　　德國(guó)德古薩公司取得關(guān)于陶瓷刀具的專利。

　　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)碳化鈦涂層鋁合金刀片的專利。

　　1972年

　　美國(guó)的邦沙和拉古蘭發(fā)展了物理氣相沉積法，在鋁合金或高速鋼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。

　　三

　　刀具分類

　　1. 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滾壓刀具；

　　孔加工刀具，包括鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鏜刀、銑刀和內(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。

　　2.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

　　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、銑刀和鋸等；

　　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、圓錐銑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。

　　3. 還有一種刀具是用水來(lái)進(jìn)行切削的

　　就是利用水來(lái)代替鋼制刀具，即激光水切割。切出來(lái)的效果非常好，如電腦cpu的散熱風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)的那部分都可以切出來(lái)

　　曾經(jīng)有過(guò)案例滾壓刀具：給某航空公司做樣板，形狀跟散熱風(fēng)扇的施轉(zhuǎn)部分一樣的，一次性加工完成。

　　四

　　刀具結(jié)構(gòu)

　　各種刀具的結(jié)構(gòu)都由裝夾部分和工作部分組成。整體結(jié)構(gòu)刀具的裝夾部分和工作部分都做在刀體上；鑲齒結(jié)構(gòu)刀具的工作部分(刀齒或刀片)則鑲裝在刀體上。

　　刀具的裝夾部分有帶孔和帶柄兩類。帶孔刀具依靠?jī)?nèi)孔套裝在機(jī)床的主軸或心軸上，借助軸向鍵或端面鍵傳遞扭轉(zhuǎn)力矩，如圓柱形銑刀、套式面銑刀等。

　　帶柄的刀具通常有矩形柄、圓柱柄和圓錐柄三種。車刀、刨刀等一般為矩形柄；圓錐柄靠錐度承受軸向推力，并借助摩擦力傳遞扭矩；圓柱柄一般適用于較小的麻花鉆、立銑刀等刀具，切削時(shí)借助夾緊時(shí)所產(chǎn)生的摩擦力傳遞扭轉(zhuǎn)力矩。很多帶柄的刀具的柄部用低合金鋼制成，而工作部分則用高速鋼把兩部分對(duì)焊而成。

圖麻花鉆刀具

　　刀具的工作部分就是產(chǎn)生和處理切屑的部分，包括刀刃、使切屑斷碎或卷攏的結(jié)構(gòu)、排屑或容儲(chǔ)切屑的空間、切削液的通道等結(jié)構(gòu)要素。有的刀具的工作部分就是切削部分，如車刀、刨刀、鏜刀和銑刀等；有的刀具的工作部分則包含切削部分和校準(zhǔn)部分，如鉆頭、擴(kuò)孔鉆、銑刀、內(nèi)表面拉刀和絲錐等。切削部分的作用是用刀刃切除切屑，校準(zhǔn)部分的作用是修光已切削的加工表面和引導(dǎo)刀具。

　　刀具工作部分的結(jié)構(gòu)有整體式、焊接式和機(jī)械夾固式三種。整體結(jié)構(gòu)是在刀體上做出切削刃；焊接結(jié)構(gòu)是把刀片釬焊到鋼的刀體上；機(jī)械夾固結(jié)構(gòu)又有兩種，一種是把刀片夾固在刀體上，另一種是把釬焊好的刀頭夾固在刀體上。鋁合金刀具一般制成焊接結(jié)構(gòu)或機(jī)械夾固結(jié)構(gòu)；瓷刀具都采用機(jī)械夾固結(jié)構(gòu)。

　　五

　　刀具材料應(yīng)具備的基本性能

　　1. 高硬度

　　刀具材料的硬度必須高于被加工工件材料的硬度，否則在高溫條件下，就不能保持刀具鋒利的幾何形狀，這是刀具材料應(yīng)具備的基本特征。目前，切削性能最差的刀具材料——碳素工具鋼，其硬度在室溫條件下也應(yīng)在62HRC以上；高速鋼的硬度為63～70HRC；硬質(zhì)合金的硬度為89～93HRA。

　　2. 足夠的強(qiáng)度和韌性

　　刀具切削部分的材料在切削時(shí)要承受很大的切削力和沖擊力。例如，車削45鋼時(shí)，當(dāng)ap=4㎜,f=0.5㎜/r時(shí)，刀片要承受約4000N的切削力。因此，刀具材料必須要有足夠的強(qiáng)度和韌性。一般用刀具材料的抗彎強(qiáng)度（單位為Pa）,表示它的強(qiáng)度大小，用沖擊韌度(單位為J/m2)表示其韌性的大小，它反映刀具材料抵抗脆性斷裂和崩刃的能力。

　　3. 高耐磨性和耐熱性

　　刀具材料的耐磨性是指抵抗磨損的能力。一般來(lái)說(shuō)，刀具材料硬度越高，耐磨性也越好。此外，刀具材料的耐磨性還和金相組織中化學(xué)成分、硬質(zhì)點(diǎn)的性質(zhì)、數(shù)量、顆粒大小和分布狀況有關(guān)。金相組織中碳化物越多，顆粒越細(xì)，分布越均勻，其耐磨性就越高。刀具材料的耐磨性和耐熱性有著密切的關(guān)系。其耐熱性通常用它在高溫下保持較高的硬度的性能即高溫硬度來(lái)衡量，或叫紅硬性。高溫硬度越高，表示耐熱性越好，刀具材料在高溫時(shí)抗塑性變形的能力、抗磨損的能力也越強(qiáng)。耐熱性差的刀具材料，由于高溫下硬度顯著下降而導(dǎo)致快速磨損乃至發(fā)生塑性變形，喪失其切削能力。

　　4. 良好的導(dǎo)熱性

　　刀具材料的導(dǎo)熱性用熱導(dǎo)率[單位為W/（m·k）]來(lái)表示。熱導(dǎo)率大，表示導(dǎo)熱性好，切削時(shí)產(chǎn)生的熱容量容易傳導(dǎo)出去，從而降低切削部分的溫度，減輕刀具磨損。此外，導(dǎo)熱性好的刀具材料進(jìn)行斷續(xù)切削，特別是在加工導(dǎo)熱性能差的工件時(shí)尤為重要。 ?

　　5. 良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性

　　為了便于制造，要求刀具材料有較好的可加工性，包括鍛壓、焊接、切削加工、熱處理、可磨性等。經(jīng)濟(jì)性是評(píng)價(jià)和推廣應(yīng)用新型刀具材料的重要指標(biāo)之一。刀具材料的選用應(yīng)結(jié)合本國(guó)資源，以降低成本。 ?

　　6. 抗粘結(jié)性

　　防止工件與刀具材料分子間在高溫高壓作用下互相吸附產(chǎn)生粘結(jié)。 ?

　　7. 化學(xué)穩(wěn)定性

　　指刀具材料在高溫下，不易與周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

　　六

　　刀具涂層

　　鋁合金可轉(zhuǎn)位刀片現(xiàn)在都已用化學(xué)氣相沉積法涂覆碳化鈦、氮化鈦、氧化鋁硬層或復(fù)合層。正在發(fā)展的物理氣相沉積法不僅可用于鋁合金刀具，也可用于高速鋼刀具，如鉆頭、滾刀、絲錐和銑刀等。硬質(zhì)涂層作為阻礙化學(xué)擴(kuò)散和熱傳導(dǎo)的障壁，使刀具在切削時(shí)的磨損速度減慢，涂層刀片的壽命與不涂層的相比大約提高1～3倍以上。

圖鋁用涂層

　　七

　　如何選擇刀具

　　在選擇刀具的角度時(shí)，需要考慮多種因素的影響，如工件材料、刀具材料、加工性質(zhì)(粗、精加工)等，必須根據(jù)具體情況合理選擇。通常講的刀具角度，是指制造和測(cè)量用的標(biāo)注角度在實(shí)際工作時(shí)，由于刀具的安裝位置不同和切削運(yùn)動(dòng)方向的改變，實(shí)際工作的角度和標(biāo)注的角度有所不同，但通常相差很校制造刀具的材料必須具有很高的高溫硬度和耐磨性，必要的抗彎強(qiáng)度、動(dòng)漫和化學(xué)惰性，良好的工藝性(切削加工、鍛造和熱處理等)，并不易變形。

　　通常當(dāng)材料硬度高時(shí)，耐磨性也高；抗彎強(qiáng)度高時(shí)，沖擊韌性也高。但材料硬度越高，其抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性就越低。高速鋼因具有很高的抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性，以及良好的可加工性，現(xiàn)代仍是應(yīng)用最廣的刀具材料，其次是鋁合金。

　　聚晶立方氮化硼適用于切削高硬度淬硬鋼和硬鑄鐵等；聚晶金剛石適用于切削不含鐵的金屬，及合金、塑料和玻璃鋼等；碳素工具鋼和合金工具鋼現(xiàn)在只用作銼刀、板牙和絲錐等工具。

　　八

　　加工鋁材時(shí)遇到的問(wèn)題及解決方法

　　加工鋁材時(shí)遇到的問(wèn)題及解決方法加工純鋁時(shí)，容易粘刀的幾點(diǎn)分析及解決辦法:

　　1.鋁材料質(zhì)地偏軟高溫容易粘刀；

　　2.鋁不耐高溫，容易開紋；

　　3.跟加工切削液有關(guān):油性潤(rùn)滑性能好；水溶性冷卻性能好；干切削費(fèi)用高；

　　4.加工純鋁時(shí),應(yīng)選用鋁加工專用的立銑刀:正前角,刃口鋒利,大排屑槽, 45度或55度的螺旋角；

　　5.被加工件和數(shù)控刀具的材料具有較大的親和力.

　　6.前刀面粗糙刀具加工軟的材料.

　　建議:機(jī)床條件差到好要求低到高,請(qǐng)分別使用高速鋼,涂層拋光硬質(zhì)合金、PCD聚晶金剛石和單晶金剛石。

　　7.速度低可用切削液避免,速度高用油霧潤(rùn)滑,效果可改善,鋁合金適合

　　九

　　刀具未來(lái)發(fā)展方向

　　由于在高溫、高壓、高速下，和在腐蝕性流體介質(zhì)中工作的零件，其應(yīng)用的難加工材料越來(lái)越多，切削加工的自動(dòng)化水平和對(duì)加工精度的要求越來(lái)越高。為了適應(yīng)這種情況，刀具的發(fā)展方向?qū)⑹前l(fā)展和應(yīng)用新的刀具材料；進(jìn)一步發(fā)展刀具的氣相沉積涂層技術(shù)，在高韌性高強(qiáng)度的基體上沉積更高硬度的涂層，更好地解決刀具材料硬度與強(qiáng)度間的矛盾；進(jìn)一步發(fā)展可轉(zhuǎn)位刀具的結(jié)構(gòu)；提高刀具的制造精度，減小產(chǎn)品質(zhì)量的差別，并使刀具的使用實(shí)現(xiàn)最佳化.。

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