整體硬質(zhì)合金刀具

提綱硬質(zhì)合金材料簡介刀具的基本構(gòu)造要素整體硬質(zhì)合金刀具加工工序流程現(xiàn)在是1頁\一共有34頁\編輯于星期六硬質(zhì)合金材料簡介硬質(zhì)合金是用硬度和熔點(diǎn)都很高的金屬碳化物（WC、TiC、TaC和NbC等），作硬質(zhì)相，用金屬鈷、鉬、鎳等作粘接相，研制成粉末，按一定比例混合，壓制成型，在高溫高壓下燒結(jié)而成?，F(xiàn)在是2頁\一共有34頁\編輯于星期六硬質(zhì)合金材料簡介刀具材料應(yīng)具備的性能硬度高：刀具材料的硬度必須高于被加工材料的硬度，否則在高溫高壓下，就不能保持刀具鋒利的幾何形狀。足夠的強(qiáng)度和韌性：刀具切削部分的材料在切削時要承受很大的切削力和沖擊力，因此必須要有足夠的強(qiáng)度和韌性（抗彎強(qiáng)度、沖擊韌性）耐磨性和耐熱性好：耐磨性指抵抗磨損的能力（硬度高、金相組織中碳化物多、顆粒細(xì)、分布均勻）；耐熱性指在高溫下保持物理力學(xué)性能的能力。導(dǎo)熱性好：用熱導(dǎo)率表示。熱導(dǎo)率大，表示導(dǎo)熱性好，切削時產(chǎn)生的熱量容易傳導(dǎo)出去，從而降低切削部分的溫度，減輕刀具磨損。（脆性刀具材料斷續(xù)切削，導(dǎo)熱性能差的工件）工藝性好：為了便于制造、要求刀具材料有較好的可加工性?，F(xiàn)在是3頁\一共有34頁\編輯于星期六硬質(zhì)合金材料簡介刀具材料密度硬度抗彎強(qiáng)度沖擊強(qiáng)度熱導(dǎo)率耐熱性線膨脹系數(shù)g/cm3HV/GPaMJ/m2W/(m*K)/。C/x10-6（1/。C)高速鋼8.0~8.89602~4.50.098~0.58816.75~25.1600~7009~12硬質(zhì)合金鎢鈷類14.3~15.31500~16501.08~2.350.019~0.05975.4~87.98003~7.5鎢鈦鈷類9.35~13.20.9~1.40.0029~0.006820.9~62.8900含有碳化鉭、鈮類

~1.5

1000~1100碳化鈦基類5.56~6.30.78~1.08

11008.2現(xiàn)在是4頁\一共有34頁\編輯于星期六刀具的基本構(gòu)造要素切削刀具是由一個或多個刀齒構(gòu)成的。每個刀齒的切削刃都是由前刀面與后刀面組成的刀楔形成的。最簡單的刀具是單齒的（如車刀），而多齒刀具皆可視為單齒刀具的演變?，F(xiàn)在是5頁\一共有34頁\編輯于星期六刀具的基本構(gòu)造要素刀具要從工件上切下金屬，就必須具備一定的切削角度，這些角度決定了刀具切削部分個表面的空間位置，為了確定刀具上刀面及切削刃在空間的位置，首先應(yīng)建立空間參考系—正交平面參考系?，F(xiàn)在是6頁\一共有34頁\編輯于星期六刀具的基本構(gòu)造要素正交平面參考系基面pr——過切削刃選定點(diǎn)，垂直該點(diǎn)切削速度方向的平面。通常平行于刀具安裝面（底面）。切削平面ps——過切削刃選定點(diǎn)與切削刃相切并垂直于基面的平面。正交平面po——過切削刃選定點(diǎn)同時垂直于切削平面和基面的平面?，F(xiàn)在是7頁\一共有34頁\編輯于星期六刀具的基本構(gòu)造要素刀具的主要切削部分前刀面Aγ——切屑沿其流出的表面。主后刀面Aα——與過渡表面相對的面。副后刀面Aαˊ——與已加工表面相對的面。主切削刃——前刀面與主后刀面相交形成的刀刃。副切削刃——前刀面與副后刀面相交形成的刀刃?，F(xiàn)在是8頁\一共有34頁\編輯于星期六刀具的基本構(gòu)造要素刀具的幾何角度前角γo——在主切削刃選定點(diǎn)的正交平面po內(nèi)，前刀面與基面之間的夾角。后角αo——在正交平面po內(nèi)，主后刀面與基面之間的夾角。主偏角κr——主切削刃在基面上的投影與進(jìn)給方向的夾角。刃傾角λs——在切削平面ps內(nèi)，主切削刃與基面pr的夾角?，F(xiàn)在是9頁\一共有34頁\編輯于星期六整體硬質(zhì)合金刀具銑刀銑刀是一種多齒刀具。它的使用廣泛，種類與規(guī)格都很多。利用銑刀可以加工平面、溝槽、臺階、螺紋、型腔等各種成型表面?，F(xiàn)在是10頁\一共有34頁\編輯于星期六整體硬質(zhì)合金刀具現(xiàn)在是11頁\一共有34頁\編輯于星期六整體硬質(zhì)合金刀具螺旋方向與切削刃朝向：

立銑刀的螺旋方向和切削刃的朝向可以有4種不同的組合—左刃左螺旋、左刃右螺旋、右刃左螺旋、右刃右螺旋，但在實(shí)際使用中右刃右螺旋最常見?，F(xiàn)在是12頁\一共有34頁\編輯于星期六整體硬質(zhì)合金刀具底端形狀：立銑刀的底端形狀常見的有平頭、圓弧頭、倒角頭、球頭、平頭現(xiàn)在是13頁\一共有34頁\編輯于星期六整體硬質(zhì)合金刀具周刃形狀：柱狀、錐狀、成形銑刀現(xiàn)在是14頁\一共有34頁\編輯于星期六整體硬質(zhì)合金刀具現(xiàn)在是15頁\一共有34頁\編輯于星期六整體硬質(zhì)合金刀具銑刀的直徑d0：銑刀的直徑指周刃所在外圓的直徑，直徑越大，刀齒的傳熱散熱情況好，可提高刀具的耐用度。但直徑太大時，浪費(fèi)刀具材料，并在同樣切削條件下切削力增加。所以，銑刀直徑應(yīng)根據(jù)切削用量選取?，F(xiàn)在是16頁\一共有34頁\編輯于星期六整體硬質(zhì)合金刀具刃長l2：立銑刀的刃長l2是端齒至周刃尾部的長度。刃長越短，刀具的剛性和切削性能越好。立銑刀的剛性與刃長的3次方成反比。在相同的切削條件下，因為立銑刀的刃長增大以后，刀具的剛度將下降，從而影響到被加工面的垂直度和表面質(zhì)量?，F(xiàn)在是17頁\一共有34頁\編輯于星期六整體硬質(zhì)合金刀具刃數(shù)Z和芯厚k：影響立銑刀切削性能的另一重要因素是切削刃的刃數(shù)。一般情況下，切削刃數(shù)少的立銑刀的容屑槽大，其切屑的排除性好，齒數(shù)多時，立銑刀的橫截面積大，剛性好；但容屑槽的能力低，在加工中易出現(xiàn)切屑阻塞。刃數(shù)：精/粗加工芯厚：剛性、容屑槽（加工精度）切削效率；現(xiàn)在是18頁\一共有34頁\編輯于星期六整體硬質(zhì)合金刀具直刃立銑刀切削時呈斷續(xù)切削狀態(tài)，切削力的波動較大，而螺旋刃立銑刀的切削力曲線比較平滑。直刃立銑刀和螺旋刃立銑刀的切削阻力可分解為徑向和軸向的兩個分力F1和F2，因此螺旋刃立銑刀與直刃立銑刀相比，它的徑向阻力小現(xiàn)在是19頁\一共有34頁\編輯于星期六整體硬質(zhì)合金刀具前角γo后角αo主偏角κr副偏角κr’現(xiàn)在是20頁\一共有34頁\編輯于星期六楔角圓周刃前角過大時，雖然切削刃比較鋒利，但刃口的強(qiáng)度小，在加工中易出現(xiàn)振動、卷刃和崩刃。圓周刃前角過小時，切削刃的鋒利度不好，切削阻力較大，排屑差，前面易磨損。從刀具長度方面考慮：由于刃部較長的立銑刀其刀體的剛性低，工作中易出現(xiàn)振動、卷刃和崩刃，所以必須設(shè)法提高立銑刀切削刃的強(qiáng)度，即增大楔角。但另一方面立銑刀刃部較長時，由于彎曲變形大，其易產(chǎn)生背切，又不能把圓周刃后角磨得太小。為此通常采用較小圓周刃前角的方法來提高切削刃強(qiáng)度。從被切削材料方面來考慮，當(dāng)加工硬質(zhì)材料時，為了防止卷刃、崩刃，一般采用大楔角；當(dāng)加工軟材料、有加工硬化性材料及韌性大易粘到的材料時，為使刃口鋒利，切削性能好，采用小楔角的效果比較好?，F(xiàn)在是21頁\一共有34頁\編輯于星期六整體硬質(zhì)合金刀具鉸刀鉸刀是孔的精加工刀具，當(dāng)然也可用作高精度孔的半精加工。主要是為了提高孔的加工精度。刀的齒數(shù)多，槽底直徑大，其導(dǎo)向性及剛性好，而且加工余量小，鉸刀的制造精度高、結(jié)構(gòu)完善等現(xiàn)在是22頁\一共有34頁\編輯于星期六整體硬質(zhì)合金刀具現(xiàn)在是23頁\一共有34頁\編輯于星期六整體硬質(zhì)合金刀具鉸刀的直徑:鉸刀校準(zhǔn)部分的直徑是鉸刀的主要參數(shù)和基本尺寸。鉸刀的直徑公差設(shè)計要考慮如下因素：1.被加工孔的直徑和公差帶。2.在切削過程中被加工孔的擴(kuò)張量、或收縮量，即被加工出的孔的實(shí)際尺寸與鉸刀的實(shí)際尺寸之差值。一般情況下是被加工出的孔的實(shí)際尺寸大于鉸刀實(shí)際尺寸呈微量擴(kuò)張；但有時在加工塑性大的材料和韌性大的合金鋼或高鉻鋼、耐熱合金時也可能呈相反結(jié)果—孔縮。擴(kuò)張量（或收縮量）的確切數(shù)值應(yīng)由試驗確定。3.鉸刀要有足夠的刃磨次數(shù)?，F(xiàn)在是24頁\一共有34頁\編輯于星期六整體硬質(zhì)合金刀具倒錐

為減輕校準(zhǔn)部分與孔壁的摩擦和孔徑擴(kuò)張，校準(zhǔn)部分的一段或全部制成倒錐形

現(xiàn)在是25頁\一共有34頁\編輯于星期六整體硬質(zhì)合金刀具主偏角：鉸刀前邊的切削錐部起主要切削作用，刃口無刃帶，要鋒利現(xiàn)在是26頁\一共有34頁\編輯于星期六整體硬質(zhì)合金刀具螺旋角：一般，通用鉸刀都做成直齒的，即螺旋角為0°，也有螺旋槽鉸刀,其特點(diǎn)是切削平穩(wěn)，振動小，耐用度高，可以加工出高質(zhì)量的孔，尤其是鉸削軸向有鍵槽或孔壁長度方向不連續(xù)的孔，用螺旋齒最適合。加工盲孔時，用右旋鉸刀，鉸通孔時，采用左旋鉸刀現(xiàn)在是27頁\一共有34頁\編輯于星期六整體硬質(zhì)合金刀具刃傾角：具有刃傾角的鉸刀切削部分的前面和校準(zhǔn)部分的前面不在同一平面，其切削余量可比無刃傾角鉸刀大，進(jìn)給量也大，切屑向前排出順暢，不會出現(xiàn)切屑積壓在容屑槽內(nèi)劃傷孔壁現(xiàn)象。加工不同孔時，鉸刀前端有一沉孔可容納切屑?，F(xiàn)在是28頁\一共有34頁\編輯于星期六加工硬質(zhì)合金刀具的設(shè)備現(xiàn)在是29頁\一共有34頁\編輯于星期六切削參數(shù)切削速度Vc進(jìn)給量（每齒）fz切削深度ap切削寬度ae泰勒壽命公式（碳鋼）：T=CT/（Vc5fz2.25ap0.75）Vc影響最大，fz次之，ap最小現(xiàn)在是30頁\一共有34頁\編輯于星期六常用公式切削速度（m/min）：Vc=π×D×n/1000主軸轉(zhuǎn)速（rev/min）RPM：n=Vc×1000/（π×D）進(jìn)給速度（工作臺進(jìn)給）（mm/min）：Vf=fz×n×z每齒進(jìn)給量（mm/tooth）：fz=Vf/（n×z）每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（mm/rev）：fn=Vf/n金屬去除率（cm3/min）：Q=ap×ae×Vf/1000加工時間（min）：Tc=lm/Vf現(xiàn)在是31頁\一共有34頁\編輯于星期六切削速度

切削區(qū)域的熱量積屑瘤切削輕快、變形加工效率1.刀具的種類和材質(zhì)2.刀具的直徑3.被加工工件的材質(zhì)4.機(jī)床及刀具系統(tǒng)的剛性5.