Metal cutting tool and Theory.ppt

刀具材料发展6个方面的大致方向： 1、尽可能根据我国资源情况，发展或代用某些 新材料。 2、改善现有刀具材料的切削性能。 3、发展界于现有高速钢与硬质合金之间的材料。 4、发展通用性广的合金。 5、发展复合刀具材料。 6、发展耐热、高硬度、高强度，能加工难加工 材料的其他新型刀具材料。 2．合理选择刀具材料 孔加工刀具、铣刀和螺纹刀具这一类普通刀具，制造工艺较为简单，精度要求较低，材料费用占刀具成本的比重较大， 常采用W6MoSCr4V2、W18Cr4V等通用型高速钢。 拉刀、齿轮刀具—些复杂刀具，由于制造精度高，制造费用占刀具成本的比重较大 宜采用硬度和耐磨性均较高的高性能高速钢。 为了提高生产效率，延长刀具寿命，应尽量采用硬质合金 硬质合含在面铣刀、钻头、铰刀和齿轮刀具等方面已获得广泛应用 近年来，国内外已广泛选用涂层刀具。 四、刀具使用和设计中应当注意的若干问题 (1)选择合理的刀具类型—— 加工同一个零件，有时可用多种不同类型的刀具。 要根据零件的加工要求、生产批量、工艺要求、设备条件等因素综合考虑，选用合适的刀具。 基本原则是——在保证加工质量的前提下，优先考虑提高生产效 (2)选择合理的切削方式 切削方式是指刀具切削刃从工件上切去加工余量的形式。 切削方式的合理与否，将直接影响切削刃形状、加工质量、刀具寿命和 生产效率等。 (3)选择合理的几何参数 要遵循“锐字当头，锐 中求固”的原则 应考虑刀具的工作条件、重磨情况等因素。 (4)设计正确的刀刃廓形 对于成形刀具，其切削刃的廓形会直接影响零件成形表面的形状． 必须根据零件的轮廓形状，正确地设计切削刃的廓形，同时要兼顾制造，检测、重磨等方面的简便性。 (5)合理处理好容屑、排屑和强度、刚度的关系 麻花钻、立铣刀、丝锥、拉刀等有容屑要求的刀具，切屑能否顺利排出——确保刀具能否正常工作的关键。 若切屑堵塞在槽内，就会划伤已加工表面或损坏刀齿。 而刀具的容屑、排屑与其强度、刚度有着密切的关系。 例如，加大麻花钻的螺旋槽（容屑空间）就会影响和降低刀具的强度和刚度 因此，应恰当处理，合理兼顾两者的关系。 (6)考虑刀具的刃磨或重磨 刀具的刃磨表面应根据磨损形式和刀具使用要求来选择。 如成形车刀、成形铣刀等要求刃磨后切削刃的形状保持不变，应选择面为刃磨表面 又如铰刀、钻头等刀具，后面磨损量较大，故刃磨表面常选择后面 粗加工用车刀、刨刀等因其前、后面磨损均较大，故前、后面部 应刃磨。 刃磨时要保证刀具原始的几何参数和表面质量。 刃磨后表面不能有烧伤或裂纹，切削刃应锋利，不允许有缺口、崩刃、毛刺等缺陷存在。 (7)合理选择刀具的结构形式及有关尺寸 先进的刀具结构能有效地减少换刀和重磨时间、提高切削效率和加工质量。 应根据不同的条件选用合理的刀具结构，优先采用机夹式、可转位式、模块式、成组式等结构。 同时，应根据切削负荷强度、刚度等要求，正确设计刀具夹持部分的结构尺寸． (8)其它方面 还应考虑刀具与机床、工装的合理配置 及选择合理的切削用量和切削液等。 六 刀具发展 金属切削刀具在机械制造工业中的作用、地位及发展趋势 金属切削加工是机械制造工业中运用最广泛的一种加工方法，占机械制造总工作量的50％以上，而金属切削刀具则是其中不可缺少的重要工具之一。 无论是普通机床，还是先进的数控机床和加工中心，以至柔性制造系统，都必须依靠刀具才能完成各种需要的切削加工 实际证明，刀具的更新可以成倍、数十倍地提高生产效率。 例如：群钻与麻花钻相比，工效可提高3-5倍 数控机床、加工中心等先进设备效率的发挥，很大程度上取决于刀具的性能，刀具所产生的效益远远大于刀具本身的费用 数控机床和自动线的应用又要求刀具可靠性好，精度高，以及具有自动更换、自动识别和自动检测等功能。 因此，不断采用新技术、新工艺、新材料是机械制造工业发展的基础 刀具材料(含磨料)的研制，新型刀具材料，新型刀具结构及新的磨削加工方法的应用，对切削加工技术，尤其对金属切削刀具的发展起着决定性的作用。 不仅能大幅度地提高生产效率，降低成本和保证加工质量，而且还能促进加工工艺和加工设备的更新和发展。 20世纪初，刀具材料为碳素钢，切削速度不超过10m／min。 自20世纪80 年代，金刚石、立方氮化硼刀具材料的出现，使最高切削速度可达1000m/min。 各种新型刀具材料的出现和特种加工、精密加工等新技术、新工艺的应用，加工精度已超过0.01?m。 为适应宇航、激光、电子等新型工业发展的需要，加工精度正向纳米(1nm)级进军． 国内外刀具的发展动向 (1)通用刀具和齿轮刀具进入更新换代的新阶段 (2)可转位立铣刀朝着多功能高性能多品种方向发展 (3)专用刀具趋向智能化 (4)刀具的新型夹