数控刀具的失效形式及对策

时间:2024-06-08 06:01:57 偲颖 数控机床 我要投稿
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数控刀具的失效形式及对策

  对策是一个汉语词语,指古时就政事、经义等设问,由应试者对答。自汉起作为取士考试的一种形式。也指对付的办法或策略。以下是小编整理的数控刀具的失效形式及对策,欢迎阅读与收藏。

  失效形式及对策:

  切削过程,刀具磨损到一定限度,刀刃崩刃或破损,刀刃卷刃(塑变)时,刀具丧失其切削能力或无法保障加工质量,称之为刀具失效。刀具破损主要形式及产生原因对策如下:

  1、后刀面磨损

  由机械应力引起出现后刀面上摩擦磨损。

  由于刀具材料过软,刀具后角偏小,加工过程切削速度太高,进给量太小,造成后刀面磨损过量,使得加工表面尺寸精度降低,增大摩擦力。应该选择耐磨性高刀具材料,同时降低切削速度,提高进给量,增大刀具后角。这样才能避免或减少后刀面磨损现象发生。

  2、边界磨损

  主切削刃上边界磨损常见于与工件接触面处。

  主要原因工件表面硬化、锯齿状切屑造成摩擦,影响切屑流向并导致崩刀。只有降低切削速度进给速度,同时选择耐磨刀具材料并增大前角使切削刃锋利。

  3、前刀面磨损(月牙洼磨损)

  前刀面上由摩擦扩散导致磨损。

  前刀面磨损主要由切屑工件材料接触以及对发热区域扩散引起。另外刀具材料过软,加工过程切削速度太高,进给量太大,也前刀面磨损产生原因。前刀面磨损会使刀具产生变形、干扰排屑、降低切削刃强度。主要采用降低切削速度进给速度,同时选择涂层硬质合金材料,可以减少前刀面磨损。

  4、塑性变形

  切削刃高温或高应力作用下产生变形。

  切削速度、进给速度太高以及工件材料硬质点作用,刀具材料太软切削刃温度很高等现象产生塑性变形主要原因。它将影响切屑形成质量,有时也可导致崩刀。可以采取降低切削速度进给速度,选择耐磨性高导热系数高刀具材料等对策,以减少塑性变形磨损产生。

  主要材料种类及用途:

  机床与刀具的发展是相辅相成、相互促进的。刀具是由机床、刀具和工件组成的切削加工工艺系统中最活跃的因素,刀具切削性能的好坏取决于刀具的材料和刀具结构。切削加工生产率和刀具寿命的高低加工成本的多少、加工精度和加工表面质量的优劣等,在很大程度上取决于刀具材料、刀具结构及切削参数的合理选择。近几十年来,作为切削加工最基本丰素的刀具材料得到了迅速发展,刀具的结构形式也得到了极大丰富。

  数控刀具主要材料种类:

  (1)超硬刀具。所谓超硬材料是指人造金刚石和立方氮化硼(简称CBN),以及用这些粉末与结合剂烧结而成的聚晶金刚石(简称PCD)和聚晶立方氮化棚(简称PCBN)等。超硬材料具有优良的耐磨性,主要运用于高速切削及难切削材料的加工。

  (2)陶瓷刀具。陶瓷刀具具有很高的硬度、耐磨性能及良好的高温力学性能,与金属的亲合力小,不易与金属产生粘结,并且化学稳定性好。陶瓷刀具主要应用于钢、铸铁及其合金和难加工材料的切削加工,可以用于超高速切削、高速切削和硬材料切削。

  (3)涂层刀具。刀具涂层技术自问世以来,对刀具性能的改善和加工技术进步起着非常重要的作用,涂层技术将传统刀具涂覆一层薄膜后,刀具性能发生了巨大的变化。主要的涂层材料有:Tic、TiN、Ti(C,N)、TiALN、ALTiN等。涂层技术己应用于立铣刀、铰刀、钻头、复合孔加工刀具、齿轮滚刀、插齿刀、剃齿刀、成形拉刀及各种机夹可转位刀片,满足高速切削加工高强度、高硬度铸铁(钢)、锻钢、不锈钢、钛合金、镍合金、镁合金、铝合金、粉末冶金、非金属等材质工件的生产技术不同要求。

  (4)硬质合金。硬质合刀具是数控加工刀具的主导产品,有的国家有90%以上的车刀和55%以上的铣刀都采用了硬质合金制造,而且这种趋势还在增加。硬质合金可分为普通硬质合金、细晶粒硬质合金和超晶粒硬质合金。按化学成分区分,可分为碳化钨基硬质合金和碳(氮)化钛基硬质合金。硬质合金在强度、硬度、韧性及工艺性方面具有优良的综合性能,几乎可用于任何材料的切削加工。

  (5)高速钢刀具。高速钢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。高速钢刀具在强度、韧性及工艺性等方面具有优良的综合性能,在复杂刀具,尤其是制造孔加工刀具、铣刀螺纹刀具、拉刀、切齿刀具等一些刃形复杂刀具,高速钢仍占据主要地位.

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