青岛回收数控刀具山高
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数控刀片的磨损,磨料磨损切屑或工件表面的一些微小硬质点(如碳化物、氧化物等)和杂质(如砂粒、氧化皮等),以及粘附的积屑瘤碎片等,在数控刀片表面刻划出沟纹面造成的一种机械磨损。对于期望小速度较低、切削温度不高的高速钢刀具时(如拉刀、板牙、丝锥等),是主要的磨损原因。
刀具是机械制造中用于切削加工的工具,又称切削工具。 绝大多数的刀具是机用的,但也有手用的。由于机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料,所以“刀具”一词一般就理解为金属切削刀具。切削木材用的刀具则称为木工刀具。还有特别应用的一类刀具,用于地质勘探、打井、矿山钻探,称为矿山刀具
标准草案规定了高速切削的速度界限,超过该速度后离心力将成为铣刀的主要载荷,采用安全技术。在刀具直径与高速切削范围关系图,曲线以上区域为该标准规定的铣刀经过安全检验的高速切削范围:对于直径d1≤32mm的单件刀具(整体或焊接刀具),其切削速度超过10000m/mm为高速切削范围;对于直径d1>32mm的装配式机夹刀具,高速切削范围为线段BC以上区域。高速铣刀的安全失效形式有两种:变形和破裂。不同类型铣刀的安全试验方法也不同。对于机夹可转位铣刀,有两种安全试验方法:一种方法是在1.6倍大使用转速下进行试验,刀具的性变形或零件的位移不超过0.05mm;另一种方法是在2倍于大使用转速下试验,刀具不发生破裂(包括夹紧刀片的螺钉被剪断、刀片或其他夹紧元件被甩飞、刀体的爆裂等)。而对于整体式铣刀,则在2倍于大使用转速条件下试验而不发生弯曲或断裂
对刀具进行涂层是机械加工行业前进道路上的一大变革,它是在刀具韧性较高的基体上涂覆一层、二层乃至多层具有高硬度、高耐磨性、耐高温材料的薄层(如TiN、TiC等),使刀具具有全面、良好的综合性能。未涂层高速钢的硬度仅为62~68HRC(760~960HV),硬质合金的硬度仅为89~93.5HRA(1300~1850HV);而涂层后的表面硬度可达2000~3000HV以上。在工业生产中,使用涂层刀具可以提高加工效率、加工精度、延命、降低成本。近30余年来,刀具涂层技术迅速发展,涂层刀具得到了广泛应用。涂层高速钢刀具和涂层硬质合金刀具已占全部刀具使用总量的50%以上。在西欧,由于资源匮乏和机械加工的化,以及数控技术进步及难加工材料增多,涂层刀具正以惊人的发展速度被动式向前挺进。西方工业发达国家使用的涂层刀具占可转位刀片的比例已由1978年的26%上升到2005年的90%,新型的数控机床所用的刀具中80%左右是涂层刀具
刀具材料是决定刀具切削性能的根本因素,对于加工效率、加工质量、加工成本以及刀具度影响很大。刀具材料越硬,其耐磨性越好,硬度越高,冲击韧性越低,材料越脆。硬度和韧性是一对矛盾,也是刀具材料所应克服的一个关键。对于石墨刀具,普通的TiAlN涂层可在选材上适当选择韧性相对较好一点的,也就是钴含量稍高一点的;对于金刚石涂层石墨刀具,可在选材上适当选择硬度相对较好一点的,也就是钴含量稍低一点的
石墨刀具选择合适的几何角度,有助于减小刀具的振动,反过来,石墨工件也不容易崩缺;1.前角,采用负前角加工石墨时,刀具刃口强度较好,耐冲击和摩擦的性能好,随着负 前角值的减小,后刀面磨损面积变化不大,但总体呈减小趋势,采用正前角加工时,随着前角的增大,刀具越锋利,但刀具刃口强度被削弱,反而导致后刀面磨损加剧。负前角加工时,切削阻力大,增大了切削振动,采用大正前角加工时,刀具磨损严重,切削振动也较大。一般粗加工应选择较小前角刀具或负前角刀具。2.后角,如果后角的增大,则刀具刃口强度降低,后刀面磨损面积逐渐增大。刀具后角过大后,切削振动加强。后角越小,弹性恢复层同后刀面的摩擦接触长度越大,它是导致切削刃及后刀面磨损的直接原因之一。从这个意义上来看,增大后角能减小摩擦,可以提高已加工表面质量和刀具使用寿命。3.螺旋角,螺旋角较小时,同一切削刃上同时切入石墨工件的刃长长,切削阻力大,刀具承受的切削冲击力大,因而刀具磨损、铣削力和切削振动都是大的。当螺旋角去较大时,铣削合力的方向偏离工件表面的程度大,石墨材料因崩碎而造成的切削冲击加剧,因而刀具磨损、铣削力和切削振动也都有所增大。因此,刀具角度变化对刀具磨损、铣削力和切削振动的影响是前角、后角及螺旋角综合产生的,所以在选择方面一定要多加注意。通过对石墨材料的加工特性做了大量的科学测试,PARA刀具优化了相关刀具的几何角度,从而使得刀具的整体切削性能大大提高。
刀具刃口钝化技术是一个还不被人们普遍重视,而又是十分重要的问题。金刚石砂轮刃磨后的硬质合金刀具刃口,存在程度不同的微观缺口(即微小崩刃与锯口)。石墨高速切削加工刀具性能和稳定性提出了更高的要求,特别是金刚石涂层刀具在涂层前经过刀口的钝化处理,才能涂层的牢固性和使用寿命。刀具钝化目的就是解决上述刃磨后的刀具刃口微观缺口的缺陷,使其锋值减少或消除,达到圆滑平整,既锋利坚固又的目的
选择适当的加工条件对于刀具的寿命有相当大的影响。1.切削方式(顺铣和逆铣),顺铣时的切削振动小于逆铣的切削振动。顺铣时的刀具切入厚度从大减小到零,刀具切入工件后不会出现因切不下切屑而造成的弹刀现象,工艺系统的刚性好,切削振动小;逆铣时,刀 具的切入厚度从零增加到大,刀具切入初期因切削厚度薄将在工件表面划擦一段路径,此时刃口如果遇到石墨材料中的硬质点或残留在工件表面的切屑颗粒,都将引起刀具的弹刀或颤振,因此逆铣的切削振动大;2.吹气(或吸尘)和浸渍电火花液加工,及时清理工件表面的石墨粉尘,有利于减小刀具二次磨损,延长刀具的使用寿命,减少石墨粉尘对机床丝杠和导轨的影响;3.选择合适的高转速及相应的大进给量。综述以上几点,刀具的材料、几何角度、涂层、刃口的强化及机械加工条件,在刀具的使用寿命中扮演者不同的角色,缺一不可,相辅相成的。一把好的石墨刀具,应具备流畅的石墨粉排屑槽、长的使用寿命、能够深雕刻加工、能节约加工成本。
1、刃口磨损。改进办法:提高进给量;降低切削速度;使用更耐磨的刀片材质;使用涂层刀片。2、崩碎。改进办法:使用韧性更好的材质;使用刃口强化的刀片;检查工艺系统的刚性;加大主偏角。3、热变形。改进办法:降低切削速度;减少进给;减少切深;使用更具热硬性的材质。4、切深处破损。改进办法:改变主偏角;刃口强化;更换刀片材质。5、热裂纹。改进办法:正确使用冷却液;降低切削速度;减少进给;使用涂层刀片。6、积屑。改进办法:提高切削速度;提高进给;使用涂层刀片或金属陶瓷刀片;使用冷却液;使刃口更锋利。7、月牙洼磨损。改进办法:降低切削速度;降低进给;使用涂层刀片或金属陶瓷刀片;使用冷却液。8、断裂。改进办法:使用韧性更好的材质或槽型;减少进给;减少切深;检查工艺系统的刚性。注意:通常当后刀面磨损达0.7毫米时,应更换刀片刃口;精加工时大磨损量为0.04毫米。