具有不同物理性能的刀具,如,高導(dǎo)熱和低熔點的高速鋼、高熔點和低熱脹的ceramic刀具、高導(dǎo)熱和低熱脹的金剛石刀具等,所適合加工的工件材料有所不同。加工導(dǎo)熱性差的工件時,應(yīng)采用導(dǎo)熱較好的刀具材料,以使切削熱得以迅速傳出而降低切削溫度。金剛石由于導(dǎo)熱系數(shù)及熱擴散率高,切削熱容易散出,機械刀具哪家好,不會產(chǎn)生很大的熱變形,這對尺寸精度要求很高的精密加工刀具來說尤為重要。
① 各種刀具材料的耐熱溫度:金剛石刀具為700~8000C、PCBN刀具為13000~15000C、ceramic刀具為1100~12000C、TiC(N)基硬質(zhì)合金為900~11000C、WC基超細晶粒硬質(zhì)合金為800~9000C、HSS為600~7000C。
② 各種刀具材料的導(dǎo)熱系數(shù)順序:PCD>PCBN>WC基硬質(zhì)合金>TiC(N)基硬質(zhì)合金>HSS>Si3N4基陶瓷>A1203基陶瓷。
③ 各種刀具材料的熱脹系數(shù)大小順序為:HSS>WC基硬質(zhì)合金>TiC(N)> A1203基陶瓷>PCBN>Si3N4基陶瓷>PCD。
④ 各種刀具材料的抗熱震性大小順序為:HSS>WC基硬質(zhì)合金>Si3N4基陶瓷>PCBN>PCD>TiC(N)基硬質(zhì)合金>A1203基陶瓷。
按制造工藝不同,高速鋼可分為熔煉高速鋼和粉末冶金高速鋼。
① 熔煉高速鋼:普通高速鋼和高性能高速鋼都是用熔煉方法制造的。它們經(jīng)過冶煉、鑄錠和鍍軋等工藝制成刀具。熔煉高速鋼容易出現(xiàn)的嚴重問題是碳化物偏析,硬而脆的碳化物在高速鋼中分布不均勻,且晶粒粗大 (可達幾十個微米),對高速鋼的耐磨性、韌性及切削性能產(chǎn)生不利影響。
② 粉末冶金高速鋼(PM HSS):粉末冶金高速鋼(PM HSS)是將高頻感應(yīng)爐熔煉出的鋼液,用高壓純氮氣使之霧化,再急冷而得到細小均勻的結(jié)晶組織(高速鋼粉末),再將所得的粉末在高溫、高壓下壓制成刀坯,臺州機械刀具,或先制成鋼坯再經(jīng)過鍛造、軋制成刀具形狀。與熔融法制造的高速鋼相比,PM HSS具有優(yōu)點是:碳化物晶粒細小均勻,強度和韌性、耐磨性相對熔煉高速鋼都提高不少。在復(fù)雜數(shù)控刀具領(lǐng)域PM HSS刀具將會進一步發(fā)展而占重要地位。典型牌號,如F15、FR71、GFl、GF2、GF3、PT1 、PVN等,可用來制造大尺寸、承受重載、沖擊性大的刀具,也可用來制造精密刀具。
對刀具進行涂層處理是提高刀具性能的重要途徑之一。涂層刀具的出現(xiàn),機械刀具怎么樣,使刀具切削性能有了重大突破。涂層刀具是在韌性較好刀體上,涂覆一層或多層耐磨性好的難熔化合物,它將刀具基體與硬質(zhì)涂層相結(jié)合,機械刀具口碑,從而使刀具性能大大提高。涂層刀具可以提高加工效率、提高加工精度、延長使用壽命、降低加工成本。
新型數(shù)控機床所用切削刀具中有80%左右使用涂層刀具。涂層刀具將是今后數(shù)控加工領(lǐng)域中重要的刀具品種。
涂層刀具在數(shù)控加工領(lǐng)域有巨大潛力,將是今后數(shù)控加工領(lǐng)域中重要的刀具品種。涂層技術(shù)已應(yīng)用于立銑刀、鉸刀、鉆頭、復(fù)合孔加工刀具、齒輪滾刀、插齒刀、剃齒刀、成形拉刀及各種機夾可轉(zhuǎn)位刀片,滿足高速切削加工各種鋼和鑄鐵、耐熱合金和有色金屬等材料的需要。
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