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数控冲床高通切削刀具材料

发布者:卓东机械  发布时间:2013/7/8 9:40:50
数控冲床高速切削加工对刀具材料提出了特殊的要求,除应具备要求的硬度和耐磨性、强度和韧性、耐热性、工艺性能和经济性外,还应具备离可靠性、高耐热性和抗热冲击性能以及良好的高温力学性能。针对生产中广泛应用的铝合金、铸铁、钢和耐热合金等的高速切削,已发展的刀具材料主要有涂层刀具、金属陶瓷、陶瓷、立方氧化珊(CBN)和金刚石等,它们各有特点,适合不同的工件材料和不同的切削速度范围。表8-4列出了几种工件材料在高速切削时的刀具材料。
数控冲床涂层刀具高速镜削大量采用的是涂层刀具,基体有离速钢、硬质合金和陶瓷,但以硬质合金为主。涂层硬质合金是在韧性较好的硬质合金基体上,涂覆一层或多层几微米至十几微米厚的离耐磨、难熔化的金属化合物。涂层是解决刀具材料中硬度、耐磨与强度、韧性之间矛盾的一个有效措施,目前80%以上的刀具都是涂层刀具。涂层刀具分为两大类,一类是"硬"涂层刀具,如TiC、TiN、Ah03,其主要优点是硬度高、耐磨性好。另一类是"软"涂层刀具,如MOS2、w等,这类刀具也称自润滑刀具,可以减少摩擦,降低切削力和切削温度。常用涂层材料有TiCN、TiAIN、TiAICN、CBN、Ah03、CNX等,通常采用多层复合涂层,如TiCN+Ab03 +TiN、TiCN+Ah03、TiCN+ Alz 03 + HfN、TiN+Ah03等。最新发展的TiN+AIN纳米涂层刀具也适合用于高速切削。如今涂层技术已取得 了很大发展,在加工铁质材料、实现硬加工和干切削中,涂层技术起着决定性的作用。日本黛杰公司开发的jCllO涂层刀具,切削碳钢的速度可达360m/min.
数控冲床金属陶瓷主要有高耐磨性TiC基金属陶瓷(TiC+Ni或Mo)、高韧性TiC基金属陶瓷(TiC+TaC+WC+Co)、增强型TiCN基金属陶瓷(TiCN+NbC),相比硬质合金其改善了刀具的高温性能,适合高速加工合金钢和铸铁。复合涂层金属陶~刀具,具有较强的抗侧面磨损性,其切削速度达300m/min以上,已成功地运用于镜削铸铁和不锈钢,具有代表性的牌号有常纳公司的KC992M、三菱综合材料公司的UE6005和UE6035等。对Ah03-SiC陶瓷进行涂层的刀具牌号有日本三菱综合材料公司的XD805、Cerasiv公司的C7015等。
①陶瓷刀具陶瓷刀具分为氧化铝陶配、氧化硅陶谊和复合陶怪三类,具有高硬度、高耐磨性、热稳定性.其中Alz03基陶程约占2/3,这种陶览刀具适合加工钢件; SiJ比基陶瓷约占1/3,这种陶器刀具更适于高速镜削铸铁; Si3N4-Ah03复合陶瓷具有较高的强度和断裂韧性,不适合加工钢件,可用于高速租加工铸铁和锦基合金.
@立方氨化棚 CBN是人工合成的超硬材料,具有很高的硬度(仅次于金刚石)和耐热性0300-1500'C)、优良的化学稳定性(远优于金刚石)和导热性、低的摩擦因数,但前提。
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