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加快新型刀具材料的开发与研究促进产业发展
2021-05-19
加快新型刀具材料的开发与研究促进产业发展
 回顾机械加工发展的历史,可以看出刀具材料的发展起着重大的推动作用。在21世纪初刀具材料的发展将有两个重要的趋势。一是硬质合金刀具应用范围继续扩大、碳氮化钛基硬质合金(金属陶瓷)、超细颗粒硬质合金、梯度结构硬质合金及硬质合金与高速钢两种粉末复合的材料等将代替相当一部分高速钢刀具,包括钻头、立铣刀、丝锥等简单通用刀具和齿轮滚刀、拉刀等精密复杂刀具,高速钢刀具的比例进一步减少。       这样,硬质合金将在刀具材料中占主导地位,覆盖大部分常规的加工领域。二是超硬刀具材料的使用将明显增加,CBN由于硬高度、化学稳定性好、热膨胀系数小、导热率高等优点,将成为高速加工黑色金属、难加工材料以及进行干切削、硬切削的主要刀具材料。       随着其韧性的进一步改善,它在切削刀具中的比例将有很大的提高。此外,CBN还是对黑色金属实现超高速切削,突破C.Salomon提出的临界速度,从本质上改善切削过程最有希望的刀具材料。PCD和单晶金刚石是高效精密加工有色金属、陶瓷、玻璃、石墨等非金属材料最佳的刀具。随着汽车、航空航天、电子、军工等部门对这些材料需求的增加,PCD的应用也将更加广泛。
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金属切削刀具的制造与应用技术发展情况探讨
2021-05-19
金属切削刀具的制造与应用技术发展情况探讨
数控机床以及刀具的发展,都围绕着稳定质量、提高效率、降低成本和保证用户使用等几个方面来实现其追求效率的目标。近年来来全球范围内金属切削刀具的制造和应用技术方面均有了长足进展。   数控机床和难加工材料的发展给金属切削效率的提升不断增加新的压力,从而使得在影响金属切削发展的诸多因素中起着决定性作用的刀具材料和涂层技术不断进步;新的刀具综合应用理念--系统工程开始出现,开始注重更加紧密的合作;刀具服务和管理也开始向着专业化前进,刀具专业服务和管理公司大规模出现;刀具设计应用了切削仿真技术,预先计算出实际切削时的切削力和切屑的温度;刀具结构向着提升切削系统刚性、降低切削力,避免产生系统共振的角度发展。   面对这些,中国刀具企业和刀具本身有了实质性的进步。但是在世界金属切削刀具市场中,中国的刀具仍处于十分弱势的地位,发展壮大还需要走很多的路,需要整个行业一起努力。   数控刀具的进步,需要从资金和技术实力上加大重视程度,国家和企业也需要加大基础研究投入,牢固的基础研究是推动企业发展的强劲动力,现在许多企业热衷于发展见效快的项目产品,而忽略了基础研究。目前行业内建立了许多各种名目的研究开发中心、工程中心,但是,迄今为止,还没有看到这些中心在现代高效刀具的基础技术研究方面有所进展。一些研发中心,在引进技术的消化吸收工作方面表现甚好,但真正的自主创新能力依然存在问题。   数控刀具的进步,需要企业增加技术研发资金投入,提高自主创新能力。在过去的几十年,从刀片技术、涂层技术、刀具制造技术到刀具应用技术,不管是模仿来还是引进技术,中国的刀具制造商都为自己建立起来了一定的技术积累。在这个基础之上,刀具企业还应当吸收制造业中的新理念,通过自主创新研发提高自身竞争力。   数控刀具的进步,需要有一批勇于奉献、眼光长远的企业掌舵者和良好的企业管理机制,这样中国刀具才能丢掉自身体制上枷锁,不着眼于小利和眼前利益,能从长远之处看到刀具发展的未来趋势,通过增加技术研发资金、培养技术人才、储备技术开积累,逐渐将生产重点移向高端产品市场。   同样,数控刀具的进步,还需要有一个良好的市场竞争机制,整个制造厂商给予的使用机会和足够的信任,包容、看到、承认甚至帮助他们的进步,才能使数控刀具不断进步。
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车削精密刀具的特点和使用材料
2021-05-19
车削精密刀具的特点和使用材料
赛灯熄灭,比赛开始,满档,230匹马力的引擎发出如虎啸般轰鸣声,赛车手踩下油门重力前倾,2.6秒后速度已至100千米/每小时。5秒之后,宝马新SUTER以每小时200千米的速度如雷鸣般飞驰在沥青赛道上。如此的神速足以让任何一位保时捷赛车手们为之震撼,因为要达到如此性能,对于赛车手及摩托赛车,都必须达到极高的水准。赛车手要为此付出超出常人的艰苦训练,而赛车必须配备高质量的系统保证其高速安全运行。   其实,瑞士巴索润滑有限公司在此领域已有研究。对于制造商而言,刀具及金属切削液的费用只占一台新机床的极小一部分,因此制造商不会专注于金属切削液对于不同材质工件加工与刀具的巨大影响,也很容易低估正确的切削液对于工件加工的影响,更有甚者,他们认为切削液只是切削过程中增加企业加工成本的魔鬼。巴索瑞士润滑有限公司技术中心总监ChristophWüthrich先生强调,在此行业,切削液的选择至关重要。   巴索技术中心   让我们走进设立于瑞士Hasle-Rüegsau巴索总部的技术中心,它将为您阐述金属切削液在加工过程中的重要性以及对于机械加工工艺的影响。技术总监ChristophWüthrich先生介绍到,在300平方米的中心,巴索公司需要根据客户的加工工艺及工件进行针对性的测试,此类研究测试就如同“在草剁中寻觅一根针”般艰苦,因为不同性能的金属切削液由不同的添加剂配制而成。   测试结果概述   选择正确的金属切削液对于刀具的使用寿命起决定作用,对于相同材质的工件,使用寿命可以增加至15倍。至于刀片方面,则具有戏剧性的差异,即使使用相同的金属切削液和切削参数,刀具使用寿命依然有20倍的差异。钛合金镗孔最佳测试组合:瑞士KAISER655.389配瑞士巴索B-Cool755。     ——本信息真实性未经证实,仅供您参考
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硬质合金钻头修磨与涂层技术的应用探索
2021-05-19
硬质合金钻头修磨与涂层技术的应用探索
 一、项目背景简述     桥箱齿轮车间被动锥齿轮盘孔原采用摇臂钻床,使用普通高速钢钻头进行加工。随着公司生产规模的不断扩大,原有加工方式已不能满足生产节拍,为此,车间内引进了先进的数控加工中心。数控机床具有加工效率高、产品质量稳定等特点,特别适合大批量生产。     目前车间内所加工的产品为HOWO被动锥齿轮,具有16个φ17的通孔,其材料为SAE8822H。该产品原材料硬度在HB165-190,由于含有一定成分的Ni元素,造成粘性较大。针对该工件的特性,选取合适的钻头,优化切削参数,提高加工效率成为当务之急。     二、钻头材料的选取     根据该材料的加工特性,要求钻头具有以下特点:     1.足够的硬度。钻头的硬度必须大于被加工工件的硬度。     2.足够的强度和韧性。由于钻头在加工工件时承受着很大的扭转力和轴向力,因此必须具有足够的强度和韧性。     3.足够的耐磨性。由于被加工材料韧性好,要求切削时刀刃要足够锋利,因此刀具材料必须具有足够的抗磨损能力,这样才能减少加工硬化。     4.刀具材料与工件亲和力要差。由于该工件化学特性要高,因此要求刀具材料和钛合金亲和力要差,以免行程扩散而造成粘刀、断钻现象。     目前,适用于做刀具的材料种类极其繁多,包括工具钢、硬质合金、超硬材料等。     起初,尝试采用普通高速钢钻头进行涂层进行试验,普通高速钢钻头价格低廉,当采用涂层技术后,可以明显降低刀具与工件的摩擦系数,提高刀具寿命。但是由于机床转速较高,所使用钻头强度不够,加工过程中造成钻头折断,效果并不理想。     硬质合金是最新发展起来的一种刀具材料,适用于大多数材料的粗精加工,包括钢、铸铁、特殊材料和塑料。为此,决定采用整体硬质合金钻头。     三、钻头修磨各参数的确定     1.麻花钻的主要辅助平面     (1)基面:如果不考虑辅助运动,麻花钻头主切削刃上任意点的基面,是通过该点而又包含钻头中心线的平面。由于麻花钻的架构特点,钻头主切削刃上各点的基面是变化的。     (2)切削平面:主切削刃上任意点的切削平面,是包含该点切削速度方向而又切于该点加工表面的平面。切削平面和基面垂直,且主切削刃上各点的切削平面均不相同。     (3)中剖面:通过钻头的中心线并与两个主切削刃平行的平面称为中剖面,中剖面只有一个。     (4)柱剖面:主切削刃上任意点的柱剖面是通过该点并以钻头中心线为中心线而做的圆柱面,主切削刃上不同的柱剖面是不同半径的圆柱面。     2.麻花钻钻头的主要几何参数的选取     (1)钻头顶角的选择。     顶角是两主切削刃在中剖面上投影的夹角。标准麻花钻钻头的顶角为118°。钻头顶角较小时、切削刃长,切下的切屑宽,因而钻头扭矩较大,轴向抗力也大。同时切屑卷成螺旋状程度大,切屑所占的空间也大,排屑不顺畅,影响冷却。     钻头顶角决定切屑宽度和钻头前角的大小。当钻头直径和进给量一定时,增大顶角,则铁屑变窄,单位切削刃上的负荷减轻。同时,钻头外圆处的刀尖角减小,减少了刀尖角的磨损速度,同时有利于散热,耐用度也得到提高。顶角对前角有很大影响,相应增加顶角有利于改善钻心处的切削条件。顶角影响切屑流出的方向。顶角较大,切屑卷曲成螺旋的程度较小,且比较平直,容易排出,即提高了排屑性能。     根据相关刀具设计资料,结合所加工产品硬度不高,但粘性较大的特点,选取该钻头顶角为140°。     (2)钻头切削刃前角和后角的选择。
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