复合材料相比于其它材料具有质量轻、强度高、耐高温、耐腐蚀等特性,成为航空航天领域的理想材料。随着航空航天复合材料的广泛应用,如何正确选择、合理使用刀具进行高效高质量切削加工是一个非常重要的问题。航空航天制造业广泛应用的刀具材料主要有硬质合金和PCD刀具材料,其中,PCD刀具材料所占比重越来越大,在当今的航空制造中两者成为航空航天业刀具发展中的主导刀具,应用范围相当。PCD刀具于1973年在美国开始应用。自汽车工业应用PCD刀具以来,PCD刀具在北美汽车工业中的使用量高速增长。美国汽车公司使用PCD刀具加工的主要对象是发动机的铝合金汽缸体。PCD刀具的应用涵盖汽车几乎所有铝合金零部件加工领域,包括阶梯复合刀具,铸铝及铝合金加工丝锥,各种高精度孔复合绞刀,复合钻头,大倍径钻头,高难度材料加工钻头等等。国内汽车企业如一汽大众,已使用PCD刀具加工汽车铝合金零部件(如汽车铝合金活塞、铝合金轮毂)。铝合金及有色金属适用金刚石PCD刀具。安徽加工中心刀具定制
PCD刀具是指使用聚晶金刚石(PolycrystallineDiamond)作为刀具切削刃的一种刀具。PCD是一种由许多微小金刚石颗粒通过高温高压工艺合成而成的材料,具有极高的硬度和耐磨性。PCD刀具之所以被称为PCD刀具,是因为其刀具切削刃采用了聚晶金刚石材料。聚晶金刚石是由许多微小的金刚石颗粒通过高温高压工艺合成而成的,这些颗粒之间通过金属结合剂连接在一起,形成了一个坚固的刀具切削刃。PCD刀具具有以下特点:高硬度:PCD刀具的硬度比传统的硬质合金刀具高几倍,能够在高速切削中保持刀具的尖锐度和耐磨性。耐磨性:PCD刀具的切削刃具有极高的耐磨性,能够在切削过程中长时间保持刀具的锋利度,减少刀具更换的频率。优异的导热性:PCD刀具具有良好的导热性能,能够迅速将切削过程中产生的热量散发出去,减少刀具的热膨胀和变形。适用范围广:PCD刀具适用于加工各种材料,包括铝合金、铜合金、钛合金、复合材料等,具有***的应用领域。 安徽机床刀具供应商被加工工件有特殊的容屑和排屑要求,这时就应该选用较少的齿数和较深的容屑槽。
有时候,只有定制刀具才能把产品质量和生产效率均提升到极至。在一些特殊工况下,比如,断续切削、精密的外形、不同的材料以及薄壁工件,这些都要求使用的切削材质、特殊槽型以及匹配的加工策略和工序。这时候需要组合刀具来改善加工质量,减少刀具的更换,缩短加工时间,从而提高效率和加工的经济性。另外,在机床腾出的刀具位置上可以放置其他备用刀具,充分利用有限的资源。非标定制刀具有诸多的好处,在这一领域中一切皆有可能。
干式切削PCBN刀具和PCD刀具一般都建议干式切削。目前国内外已经大规模投入使用CBN刀具和PCD刀具,这还得益于高速数控机床近20年来的快速发展,尤其是在汽车工业中,CBN刀具和PCD刀具已占据刀具市场份额的30%以上。CBN刀具和PCD刀具以其高硬度、高耐磨性、良好的导热性、低摩擦系统等优异的性能,非常适合汽车工业数控自动加工流水线上使用。PCBN刀具和PCD刀具的发展趋势汽车工业是重要的国民经济支柱之一,也是PCBN刀具和PCD刀具比较好的应用领域,淬火后的齿轮、轴承、汽车轮毂轴承单元、气缸套、球笼万向节、各种轴类零件、同步器齿毂、耐磨环等,铝合金发动机缸体、缸套、活塞、轮毂、变速箱等,都要用到CBN刀具和PCD刀具,而且配合高速数控机床使用,加工时间能**缩短,提高加工效率。PCBN刀具和PCD刀具是较理想的切削刀具材料,是刀具材料的发展方向,因硬质合金材料不可再生、渐渐匮乏,所以CBN刀具和PCD刀具材料会在更多领域实现替代。加工过程中,需要对刀具的材质、刀口的几何形状、几何角度等,进行针对性的设计。
PCBN制成的刀具**适应于硬零件的切削加工。实际上,被加工零件硬度的下限是45HRC。如果用PCBN刀具加工硬度低于45HRC的零件,就将产生刀痕。在粗加工中,用整体PCBN刀具切削加下的比较大切削深度,在4.76~6.4mm的范围内变化加工白铁和其它硬的高铬铁比较大切削深度约为4.76mm,加工非合金的纯铸铁比较大切削深度为6.4mm,精加工的切削速度范围从加工高铬铁的107~122m/min到加工灰铸铁的高达2134m/min内变化。一切用PCBN刀具的加工,都要求使用刚性非常好的工具、夹具、主轴和机床。恰当的PCBN刀具精加工切削速度随着工件材料、材料高度以及零件的尺寸和形状的不同而***变化。例如,你可以在加工洛氏硬度60~62HRC的硬化钢时,以0.51mm的切削深度达到183m/min的切削速度;进给量为0.05~O.1mm/r可以加工出较低的表面粗糙度;材料越硬要求的切削速度越高。但是,切削速度大于约198m/min时,将导致过度磨损。加工普通铸铁可以用非常高的切削速度。刀尖形PCBN刀具无论是用于粗加下还是精加工都是既经济又可靠的。但是在有此场合要求使用整体刀具和全断面形刀具。粗镗带有铸造毛刺的气缸衬里的中间部位,就是一个典型的例子。致力于为客户提供稳定品质的数控刀具。安徽加工中心刀具定制
多晶金刚石(PCD)和多晶立方氮化硼(PCBN)刀具虽然其成本较高,但是这种刀具能成为提高生产率的比较好工具。安徽加工中心刀具定制
薄膜涂层刀具(1)薄膜涂层刀具是在刚性及高温特性好的集体材料上通过化学气相沉积法(CVD)沉积金刚石薄膜制成的刀具。由于SiN4系陶瓷、WC+Co系硬质合金以及金属W的热膨胀系与金刚石接近,制膜时产生的热应力小,因此可作为刀体的基体材料。WC+Co系硬质合金中,粘结相Co的存在易使金刚石薄膜与基体之间形成石墨而降低附着强度,在沉积前需进行预处理以消除Co的影响(一般通过酸腐蚀去Co)。(2)化学气相沉积法是采用一定的方法把含有C源的气体***,在极低的气体压强下,使碳原子在一定区域沉积下来,碳原子在凝聚、沉积过程中形成金刚石相。目前用于沉积金刚石的CVD法主要包括:微波、热灯丝、直流电弧喷射法等。(3)金刚石薄膜的优点是可应用于各种几何形状复杂的刀具,如带有切屑的刀片、端铣刀、铰刀及钻头;可以用来切削许多非金属材料,切削时切削力小、变形小、工作平稳、磨损慢、工件不易变形,适用于工件材质好、公差小的精加工。主要缺点是金刚石薄膜与基体的粘接力较差,金刚石薄膜刀具不具有重磨性。安徽加工中心刀具定制