CMCmaterials基础刀具知识.PPT

modiifed by PC China 工件材料的加工性能 0.05 – 2% C 低碳钢 .25% C 中碳钢:0.25-0.55 % C 高碳钢: 0.55 % C 含碳量越高钢材的硬度越高 合金元素是: Mn, Ni, Co, Cr, V, Mo, P, Pb, S etc. 作用: 硬度, 强度, 加工硬化倾向, 切削性能… 低合金钢: 5 % 合金元素 高合金钢: 5 % 合金元素 钢的切削性能 低碳钢易产生粘刀现象 中碳钢的可切削性能最佳 高碳钢的硬度高， 不易加工， 而且刀具磨损快 合金钢等切削性能如下 + C: 0.3-0.6%. Pb, S, P  (free cutting) – Mn, Ni, Co, Cr, V Nb, W  C0.3% C0.6% * 铁屑成形 表面质量 切削力 积屑瘤倾向 刀具磨损 P-990477 P-990478 碳钢和合金钢 P-990479 合金钢 P-990480 改善方法：冷拔，加水，添加硫，硒。 主轴与刀具刚性好，选好槽型，刀尖角小而强度够。刀片材质韧性好抗塑变，大切深大进给配低切速，精车余量大于硬化层；金属陶瓷刀片是最佳后补选择，顺铣比逆铣好，采用小主偏角铣刀 Vc Vc1 Vc2 f 0.1 0.2 0.5 1 月牙洼 塑变 塑变 月牙洼 积屑瘤 灰 口 铸 铁 可 锻 铸 铁 球 墨 铸 铁 白 口铸铁 加工性 铸铁的切削加工 当加工铸铁时，一定要分析它的结构与材质 灰铸铁中含硅量的增加，降使铸铁强度增加，延展性降低，积屑瘤倾向减小。 白口铁的加工比较特别，它要求刀片的刃口倒角型式，一般用CBN与陶瓷刀片来代替磨削。 加工铸铁的刀片要求具有高的热硬性、化学稳定性，陶瓷广泛地与硬质合金一起应用。 大多数铸铁的加工性能是比较容易的，灰铸铁是短屑的，而球墨铸铁与可锻铸铁都是长屑的。 钛及钛合金及其切屑加工 按照钛成份的结构，钛合金可分为三类：?,?-?和?合金。 钛合金的热传导性差，所以切屑极易粘在刀刃上。使用切屑液很正确。 ?钛合金机械加工性能最好，纯钛合金也很好。 从?-?到?合金，加工性能愈来愈难，要求刀具材质 抗磨性增加，抗塑变，抗氧化，高强度，刃口锋利。晶粒细化的非涂层硬质合金，加正确的切削参数以及足够的冷却水，是最好的选择。 钛合金的加工硬化倾向比奥氏体不锈钢弱，但切屑很热，热到可以燃烧。 铣削时，同样推荐顺铣和正确的刀具位置。 Composite 合成材料 Aluminum 铝合金 Titanium 钛合金 Stainless Steel/ Nickel base alloys Nickel base alloys/ Cobalt alloys Kevlar 复合纤维 HRSA---高应力耐热合金 此类金属包括：高应力钢，模具钢，某些不锈钢，钛合金等这些材料的特点是：有的具有低的热传导率，这使切削区的温度过高，易与刀具材料 热焊导致积屑瘤，加工硬化趋向大，磨损加剧，切削力加大，而且波动大。 车削刀片要求刃口槽型设计很好地分散压力，使切削热尽量分布在切屑上，保持热态下刃口锋利。当切削铸造或锻造硬皮时，应降低切削速度。 使用正确的，特殊生产的细晶非涂层硬质合金刀片，或者加晶须的合成型陶瓷刀片。 供给充足的冷却水，确保屑流无阻。 确保工艺系统稳故，无振动倾向。 尽量避免断续车削。 顺铣，使切出时切屑最薄。 铣刀选择容屑槽要大。 硬材料的加工 硬材料是指HRC42~65的工件，以往，这些工件的成形往往靠磨削慢慢地加工。而今天，新的刀具材质已经将它推到车削与铣削的范畴了。 常见的硬金属包括：白口铁，冷硬铸铁，高速钢，工具钢，轴承钢，淬硬钢。 金切难点在于： 切削区内高温度； 单位切削力Kc大； 后刀面磨损过快和断裂。 要求刀具： 抗磨性强； 化学稳定性高； 耐压和抗弯； 刃口强度高。 尽管硬质合金可以加工一些这样的零件，但主要的刀具材质是陶瓷与CBN。 铝合金及其切削加工 现代制造业广泛使用铝合金(而非纯铝)，工件一般可分为锻造件和铸造件。 铝合金中的添加元素主要是铜(增加应力改善切削性能)；锰、硅(提高抗锈性和可铸性)；锌(提高硬度)，铁。铝合金中的硅，是改善其铸造性能，内部结构和应力。这种铝合金铸件是不可热处理的；反之铜的加入使其相反。铝合金的加工性能应该是好的，很低切削温度允许很高的切削速度；但切屑不易控制。 铝合金刀具要求有大的前角，甚至有些刀柄都是为铝合金加工而专门设