机械刀具的发展
当前,我国的机械加工业迅速发展,一些切割难度比较大的材料在材料工业和精密机械工业中得到了广泛的应用。而要想满足现代机械加工业的发展需求,还需要科学使用一些强度高、韧性好的工具。因此,硬质材料刀具便逐渐应用到机械加工业中。本篇文章针对硬质材料刀具的发展历程,着重探讨了硬质材料刀具在机械加工中的应用,台州刀片,以供同行业朋友相互参考借鉴。
现代制造技术随着激烈的市场竞争迅速发展,机械制造业对机械设备零件的要求也日益提高,尤其是对于机械零件结构性能的要求不断提升。因此,社会上便逐渐出现了具备各种性能的新材料,这些新材料不仅对传统的机械加工刀具提出了严峻的挑战,而且加工难度相当大。这时,先进的切削刀具便成为机械加工业发展的关键,剪板机刀片,而硬质材料刀具无可厚非地应用到了现代机械加工中。上世纪五十年代,美国科学家将人造金刚石、结合剂,以及碳化硼微粉作为原材料,在高温高压的条件下进行反应,将烧结出的聚晶块作为刀具的主要材料。发展到上世纪七十年代之后,人们逐渐研究出复合片材料,这样的材料是对金刚石与硬质合金结合生产的,滚剪机刀片,或者是氮化硼与硬质合金结合生产的。这样的技术将硬质合金视为基体,使用压制或者烧结等方法在基体的表面形成一层金刚石而得到的,金刚石大约厚0.5到1毫米。这样的材料不仅能够提升材料的抗弯性,而且将传统材料不易焊接的问题有效解决。这便促进了硬质材料刀具进入应用阶段。
硬质合金刀具的种类
按主要化学成分区分,硬质合金可分为碳化钨基硬质合金和碳(氮)化钛(TiC(N))基硬质合金。
碳化钨基硬质合金包括钨钴类(YG)、钨钴钛类(YT)、添加稀有碳化物类(YW)三类,它们各有优缺点,主要成分为碳化钨 (WC)、碳化钛(TiC)、碳化钽(TaC)、碳化铌(NbC)等,常用的金属粘接相是Co。
碳(氮)化钛基硬质合金是以TiC为主要成分(有些加入了其他碳化物或氮化物)的硬质合金,分条刀片,常用的金属粘接相是Mo和Ni。
ISO(国际标准化组织)将切削用硬质合金分为三类:K类,包括Kl0~K40,相当于我国的YG类(主要成分为WC.Co)。
P类,包括P01~P50,相当于我国的YT类(主要成分为WC.TiC.Co)。M类,包括M10~M40,相当于我国的YW类(主要成分为WC-TiC-TaC(NbC)-Co)。各个牌号分别以01~50之间的数字表示从高硬度到韧性之间的一系列合金。
前角在正交平面内测量的前刀面与基面间的夹角。机械刀具前刀面在基面之下时为正前角,刀具前刀面在基面之上时为负前角。前角一般在-5°~ 25°之间选取。前角选择的原则:前角的大小主要解决刀头的坚固性与锋利性的矛盾。因此首先要根据加工材料的硬度来选择前角。加工材料的硬度高,前角取小值,反之取大值。其次要根据加工性质来考虑前角的大小,粗加工时前角要取小值,精加工时前角应取大值。基本原则是:塑性越大的金属前角越大,像铸铁这类几乎没塑性的前角要取到负值
后角在正交平面内测量的主后刀面与切削平面间的夹角。后角不能为零度或负值,一般在6°~12°之间选取。后角选择的原则:首先考虑加工性质。精加工时,后角取大值,粗加工时,后角取小值。其次考虑加工材料的硬度,加工材料硬度高,主后角取小值,以增强刀头的坚固性;反之,后角应取小值。
主偏角在基面内测量的主切削刃在基面上的投影与进给运动方向的夹角。主偏角一般在30°~ 90°之间选取。主偏角的选用原则:首先考虑车床、夹具和刀具组成的车工工艺系统的刚性,如车工工艺系统刚性好,主偏角应取小值,这样有利于提高车刀使用寿命和改善散热条件及表面粗造度。其次要考虑加工工件的几何形状,当加工台阶时,主偏角应取90°,加工中间切入的工件,主偏角一般取60
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