刀具培训资料.ppt

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1、主要内容,一 刀具材质介绍二 数控刀具角度介绍三 数控车刀型号表示含义介绍四 刀具选型注意事项,一刀具材质,韧性,（硬度）,优,劣,优,劣,涂层,硬质合金,陶瓷,金属陶瓷,高速钢,金刚石烧结体,烧结体,开发方向,切削刀具分类及标志,刀具材质高速钢,定义；又名风钢或锋钢，又称白钢。它是一种成分复杂的合金钢，含有 钨、钼、铬、钒、钴等碳化物形成元素。合金元素总量达1025%左右。它在高速切削产生高热情况下(约500)仍能保持高的硬度，HRC能在60以上。高速钢的工艺性能好，强度和韧性配合好，在刀具制造过程中应用广泛,刀具材料硬质合金,硬质合金是以高硬度难熔金属的碳化物（WC、TiC)微米级粉末为主

2、要成分，以钴（Co）或镍（Ni）、钼（Mo）为粘结剂，在真空炉或氢气还原炉中烧结而成的粉末冶金制品。硬质合金刀具比高速钢切削速度高47倍，刀具寿命高580倍，具有很高的硬度（HRA8092），极高的抗压强度6000MP（600kg/mm2），已经应用于许多领域。,刀具材质金属陶瓷,金属陶瓷是由陶瓷硬质相与金属或合金粘结相组成的结构材料。金属陶瓷既保持了陶瓷的高强度、高硬度、耐磨损、耐高温、抗氧化和化学稳定性等特性，又具有较好的金属韧性和可塑性。传统所说的WC-Co硬质合金，其实就是由陶瓷硬质相WC与金属Co相结合而成的，业内习惯将其称为硬质合金，而将TiC或Ti(C,N)基合金称为金属陶瓷,刀

3、具材料陶瓷,陶瓷粗车球铁差速器壳,刀具材料CBN,CBN方氮化硼是由六方氮化硼和触媒在高温高压下合成的，是继人造金刚石问世后出现的又一种新型高新技术产品。它具有很高的硬度、热稳定性和化学惰性，以及良好的透红外形和较宽的禁带宽度等优异性能，它的硬度仅次于金钢石，但热稳定性远高于金钢石，对铁系金属元素有较大的化学稳定性。,CBN精车齿轮,刀具材料CBN,碳化物,PCD or P-cBN,放电线切割,碳化物,金刚石 or cBN,金刚石 or cBN,原材料,超高压烧结,原料充填,成品,加工,焊接,1350，5.5GPa,刀具材料金刚石,PCD复合片是由天然或人工合成的金刚石粉末与结合剂（其中含钴、

4、镍等金属）按一定比例在高温（10002000）、高压（510万个大气压）下烧结而成。PCD的硬度可达8000HV，为硬质合金的80120倍；,金刚石分类,刀具材料 刀具涂层,涂层刀具是在强度和韧性较好的硬质合金或高速钢(HSS)基体表面上，利用气相沉积方法涂覆一薄层耐磨性好的难熔金属或非金属化合物(也可涂覆在陶瓷、金刚石和立方氮化硼等超硬材料刀片上）,涂层刀具的作用,延长刀具寿命提高生产率提高表面光洁度,CVD方法,。,特点：1）1000(C)涂层温度提高了生产率2）5-15 微米厚度3）多涂层,优点：1）涂层强度和附着力好（涂层强度比母材稍低）2）50%100%提高了切削速度3）多至400%

5、地提高了刀具寿命4）提高了抗热冲击性5）对母材的形状无限制,化学蒸汽堆积,PVD方法,1）牌号的选择覆盖了大多数的应用情况2）薄的氮化钛TiN涂层，厚度在2-4 微米之间（与母材的附着力比CVD差）3）400(C)的涂层温度（不适合内孔的涂层）4）摩擦系数小,优点：比非涂层硬质合金刀片的刀具寿命高出15。刃口锋利刃口牢固性较好。比非涂层硬质合金的刀片的切削速度提高100%。抗月牙洼磨损和积屑瘤,Physical Vapor Deposition 物理蒸汽堆积,碳化钛(TiC)高硬度耐磨化合物，有着良好的抗摩擦磨损性能。氮化钛(TiN)的硬度稍低，但却有较高的化学稳定性，并可大大减少刀具与被加工

6、工件之间的摩擦系数。碳氮化钛(TiCN)是在单一的TiC晶格中，氮原子?(N)占据原来碳原子(C)在点阵中的位置而形成的复合化合物，TiCxNy中碳氮原子的比例有两种比较理想的模式，即TiC0.5N0.5和TiC0.3N0.7。由于TiCN具有 TiC和TiN的综合性能，其硬度(特别是高温硬度)高于 TiC和TiN，因此是一种较理想的刀具镀层材料。氧化铝(Al2O3)在抗氧化磨损和抗扩散磨损性能上，没有任何材料能与氧化铝相比。但由于氧化铝与基体材料的物理、化学性能相差太大，单一的氧化铝镀层无法制成理想的镀层刀具。铝氮化钛(TiAlN)在切削过程中铝氧化而形成Al2O3，从而起到抗氧化和抗扩散磨

7、损作用，但其抗氧化性能比单一的Al2O3镀层稍差，因为TiAlN中形成的Al2O3在切削过程中边生成边磨掉。但在高速切削时，其效果优于不含铝的TiCN镀层。,常用涂层材质,切削基本概念,待加工表面-工件上有待切除的表面。已加工表面-工件上经刀具切削后产生的表面。过渡表面(同义词：加工表面)-工件上由切削刃形成的那部分表面，它将在下一个行程，刀具或工件的下一转里被切除，或者由下一个切削刃切除。,二刀具切削几何参数-刀具结构,前面(同义词：前刀面)刀具上切屑流过的表面。后面(同义词：后刀面)与工件上切削中产生的表面相对的表面。主后面(同义词：主后刀面)对着过渡表面。副后面(同义词：副后刀面)它对着

8、已加工表面,主切削刃起始于切削刃上主偏角为零的点，并至少有一段切削刃拟用来在工件上切出过渡 表 面的那个整段切削刃。副切削刃切削刃上除主切削刃以外的刃，亦起始于切削刃上主偏角为零的点，但它向背离主切削刃的方向延伸。,车刀角度的辅助平面,为了便于确定和测量车刀的几何角度，需要假想以下三个辅助平面作基准。（1）、基面（P）：通过刀刃上某 一选定点，垂直于该点切削速度方向 的平面。（2）、切削平面（Ps）：通过切削刃 且垂直于基面的平面。（3）、主剖面（P。）通过主切削刃上 的选定点，又垂直于基面和切削平面 的剖面。(主截面),车刀的三个辅助平面,车刀的标注角度,前角-前面与基面间的夹角。后角-后面

9、与切削平面间的夹角。楔角-前面与后面间的夹角。主偏角r-主切削平面与假定工作平面间的夹角，在基面中测量。副偏角 r-副切削平面与假定工作平面间的夹角，在基面中测量。刀尖角-主切削平面与副切削平面间的夹角，在基面中测量。刃倾角-主切削刃与基面间的夹角，在主切削平面中测量。,前角的影响,大前角的优点：切削力小切削热小能抑制积屑瘤不易振动大前角的缺点：刀头强度低散热体积小弯曲应力，易造成崩刃不易断屑,a 拉应力b 压应力,后角的影响,大后角的优点：减少磨擦，提高加工表面质量钝圆半径值小，切削刃锋利 大后角的缺点：相同磨损体积时NB大，精加工不宜采用刀头强度低散热体积小,后角的主要功用是减小后刀面与加

10、工表面之间的摩擦。,主偏角的影响,主偏角大的优点：减少吃刀抗力，减小工艺系统的弹性变形和振动易于断屑孔加工有利于切屑沿轴向顺利排出主偏角大的缺点：表面粗糙度差切削负荷集中，容易磨损进给抗力大刀头强度低散热体积小,主偏角的作用,切削压力,0O,15O,45O,铁屑厚度,薄,厚,减弱,增加,刃倾角的影响,刃倾角的作用：影响排屑方向：影响刀头的强度；影响切削刃的锋利S 0 排向待加工表面；S 0 排向已加工表面；S=0 前刀面上卷曲,刀具刃倾角的选用：精加工取S 0，5到10 粗加工取S 0，5到10 加工细长工件采用S 0 90,三 刀具基础知识-刀片规格介绍,公制:CNMG12 04 08 SU

11、 T3000Z,1.刀片形狀2.刀片本身的角度3.刀片的公差等級4.刀片的幾何形狀5.刀片的刃口長度6.刀片的厚度7.刀片的圓角8.刀片的斷屑槽形9.刀片的材質,1 2 3 4 5 6 7 8 9,1刀片形状,公制:CNMG12 04 08 SU T3000Z,公制:CNMG12 04 08 SU T3000Z,2刀片后角,公制:CNMG12 04 08 SU T3000Z,3刀片制造公差,公制:CNMG12 04 08 SU T3000Z,4刀片加工固定特征,5刀片的刃口長度,CNMG120408 SU T3000Z,12=12.7mm,6.刀片的厚度,7.刀片的圓角,CNMG120408

12、SU T3000Z,8.刀片的斷屑槽形,9刀具材质,CNMG120408 SU T3000Z,刀片切削刃形状,TNMG160408 T020-20,刀片切削刃形状,TNMG160408 T020-20,TNMG160408 T020-20,倒棱角度,车削基本原理,刃口设计,公制外圓刀柄:,MCLNR25 25 M12,1 2 3 4 5 6 7 8 9,1.刀片的固定方式 2.被固定刀片的形狀 3.刀柄的導引角度 4.被固定刀片的後角 5.左右手 6.刀柄的高度 7.刀柄的厚度 8.刀柄的長度 9.刀片的刃口長度,1.刀片的固定方式,MCLNR25 25 M12,2.被固定刀片的形狀,刀片外形

13、,MCLNR25 25 M12,1 2 3 4 5 6 7 8 9,MCLNR25 25 M12,3.刀柄的主偏角,1 2 3 4 5 6 7 8 9,4.被固定刀片的後角,刀片后角,MCLNR25 25 M12,1 2 3 4 5 6 7 8 9,5.左右手,MCLNR25 25 M12,1 2 3 4 5 6 7 8 9,6-7刀柄的高度/宽度,8刀片的刃口長度(公制),9.刀片的刃口長度(公制),CNMG120408 MN KC9110,內圓刀柄公制,A25R-MCLNR12,1 2 3 4 5 6 7 8 9,1.刀柄的制造材料 2.刀柄的直徑(mm)3.刀柄的長度(mm)4.刀片的固

14、定方式 5.被固定刀片的形狀 6.刀柄的導引角度 7.被固定刀片的後角 8.左右手 9.刀片的刃口長度(mm),1.刀柄的類型,A25R-MCLNR12,1 2 3 4 5 6 7 8 9,2.刀柄的直徑,A25R-MCLNR12,1 2 3 4 5 6 7 8 9,A25R-MCLNR12,1 2 3 4 5 6 7 8 9,2.刀柄的直徑,刀具基础-槽刀,槽刀种类,1 外径槽刀,2内径槽刀,3端面槽刀,四 刀具选型注意事项,转速：而切削速度：进给速度：n 转速，r/minVc切削速度，m/mind 工件直径，mmf 进给量，mm/r,切削速度，是一种衡量刀具品质的一种标准，是刀具切削刃上的某一点相对于待加工表面在主动动方向上的瞬时速度,切削运动,槽刀侧切注意事项,扩大槽宽的情况下使用阶梯加工法,宽槽加工,槽刀侧车削切销参数,刀片形状与强度的关系,强度较好,