切削加工是包括机床、刀具、零件、夹具、工艺的多变量杂乱时变体系,切削参数对应的切削状况,以及获取的加工作用遭到切削体系各个环节、众多参数的影响,难以树立标准一致的切削工艺体系模型来描绘和优化工艺参数。作为刀具的首要供给方,刀具厂商往往选用折衷计划,针对所供给的刀具和被加工目标,为工艺人员引荐可用的切削参数或近似加工事例,不供给刀具寿数和加工作用猜测,多依靠实践加工成果进行粗略点评。
选用数控机床进行金属切削加工,不只是航空航天制作业的首要金属切削办法,也在整个工业出产中占据干流。在数控切削办法的---中,出产办理也发生了很大的---。传统手工机床加工零件,独自工序的加工多依靠工人的技能,而在数控加工中,工艺人员不只需求负责工艺拟定,还要进行数控加工程序编制、数控刀具挑选与工艺参数拟定。因而数控加工功率与加工遭到数控刀具的影响---。
航空航天制作业的加工办法以小批量、多种类混线加工为主,相关于大批量出产的轿车制作行业,在零件切削加工出产中,因为零件资料的难加工和零件结构的难加工特性,不只对高功用数控刀具有火急的需求,并且适宜的刀具办理技能对数控出产的进步具有重要的含义和使用价值。
狭义上的刀具办理技能只涉及刀具的物流办理。在轿车发动机等批量化出产中使用的刀具办理技能不只包括刀具的物流办理,还包括刀具定义、切削参数、切削数据、刀具调整与刀具修磨、cam接口、刀具用量猜测等。经过刀具办理技能的使用,能够把量产中的刀具独立出来,由化的刀具办理服务团队进行办理,在出产现场完成刀具配送,下降出产本钱。针对航空航天制作业的特殊出产办法,这种刀具办理技能存在许多问题。现在的航空航天企业都建有较为完善的capp、erp和pdm等信息办理体系,刀具相关的物流办理功用现已具备。可是刀具具有其特殊性,在工艺拟定实施中,不只需求知道刀具的形状、尺寸,还要知道刀具适宜加工的资料和切削参数的挑选。
切削加工是包括机床、刀具、零件、夹具、工艺的多变量杂乱时变体系,切削参数对应的切削状况,以及获取的加工作用遭到切削体系各个环节、众多参数的影响,难以树立标准一致的切削工艺体系模型来描绘和优化工艺参数。作为刀具的首要供给方,刀具厂商往往选用折衷计划,针对所供给的刀具和被加工目标,为工艺人员引荐可用的切削参数或近似加工事例,不供给刀具寿数和加工作用猜测,多依靠实践加工成果进行粗略点评。
切削数据库首要是为工艺人员拟定具体工艺计划时,供给机床、刀具挑选计划和优化可行的加工参数。因为微细铣削工艺体系涉及到机床、刀具、工件、工装夹具、光滑冷却等加工的各个环节,一起因为加工进程的动态时变特性,蕞优工艺参数往往不易确定。这也是现有金属切削数据库难以实用化的首要要素。
针对航空航天制作业的特殊性,高功用数控刀具的办理技能应包括刀具功用点评、刀具现场使用、刀具物流。
刀具功用点评办法
随着航空结构件杂乱程度的不断进步,包括的难加工特征结构越来越多,以往经过根底切削实验来选取的刀具在针对不同结构特征时往往表现出---的功用差异。也就是说,同一种刀具在切削加工不同的结构特征时,往往会体现出较大差异的切削功用。
为了合理点评航空钛合金结构件铣削刀具的功用,和寻求适宜航空钛合金结构件的铣削刀具,有---在了解和了解航空钛合金杂乱结构件结构特色的根底上对其切削刀具功用进行评判。
为进行钛合金铣削刀具的优选和切削参数优化,规划了多种结构的钛合金测试件。图1是参阅机床功用测试s形件规划的一种基准样件,经过定义一致的切削轨迹,不只能够比照刀具的切削功用,还能进行机床功用的测试,为切削参数的个性化点评供给了一种参阅办法。
图1 铣削刀具基准测试件
如以刀具寿数、金属切除率作为粗加工点评指标,构建刀具功用综合评判模型,经过实践切削实验,比照评测了wsm35、wsm35s、wsp45和wsp45s 4种pvd氧化铝涂层的铣刀,依据加工实验数据的含糊隶属度评测,切削s形区域时的功用依次为wsm35s、wsp45、wsp45s、wsm35;而切削不和槽腔时的功用依次为wsm35s、wsm35、wsp45、wsp45s。
选用基准件进行刀具功用点评,多项比照实验表明,可认为工艺拟定供给更合理的切削参数。
刀具现场使用
刀具现场使用是指从工艺规划开始的刀具选型、切削参数、寿数猜测、磨损办理、刀具调整和刀具替换等环节。
刀具选型的基本流程是依据被加工零件的结构、资料,经过刀具样本,获取相关的刀具、刀柄、以及引荐切削参数。刀具选型的好坏对加工、加工功率和加工本钱具有决定性影响,一起也会影响数控加工程序的编制。尤其是航空航天工业中常用的钛合金、高温合金等难加工资料,对刀具资料、刀片槽型以及切削参数较为灵敏,任何过错的搭配都会导致刀具磨损加重或者功率下降。因为刀具选型多依靠于“知识”,瓦儿特早供给了tec-ccs刀具办理辅助软件为用户供给整体铣刀、孔加工的刀具主张;肯纳金属(肯纳金属关方网站,肯纳金属产品一览)也推出了novotm刀具办理软件,使用多种参数束缚的办法为用户供给刀具主张。上述软件还能供给切削力和切削扭矩、功率的计算功用。
充分发挥高功用切削刀具的功用,不只需求依据加工目标挑选适宜的刀具,并且需求在工艺编制进程中为刀具配置合理的切削参数。因为零件在机床上的切削加工是一个多变量杂乱时变进程,必须要依据机床状况、零件装夹办法、加工余量多少对刀具主张的切削参数进行调整。
因为钛合金和高温合金易于加工硬化,应选用适当的进给量和切削---,以坚持切削在硬化层之下进行。在使用淘瓷刀具切削高温合金中,在车削时切削速度一般需求超过80m/min才能充分使用陶瓷和高温合金的硬度差进行切削;而在铣削中,切削线速度需求超过600m/min才能达到相似的作用;一起因为淘瓷刀具的脆性,使用冷却液或者微量光滑时,会因液体在刀具表面微裂纹中的胀大加重裂纹扩张速度,加快刀具破损,应尽量选用风冷或者干切削办法。
在实践加工进程中,刀具切削作用的反应是刀具、切削参数---以及刀具本钱操控的重要依据。现有的车间出产办理体系中,关于实践刀具切削寿数、加工进程动态多为现场操作人员的口头报告,假如进行相关的数据计算又会形成现场办理工作量激增。怎么在出产中、及时、获取相关刀具使用作用的数据,仍有待进一步讨论。
依据国内航空航天制作业对数控切削零件问题的调查,大都问题是因为简略过错导致。如数控机床在加工大型零件的进程中,因为切削液喷注、现场噪声等要素,操作人员忽略导致过错的刀具调用、刀具长度过错、刀具过度磨损等问题尤为常见。使用技能手段进行此类防错处理具有较好的作用,如在车间树立刀具配送体系,依据每台机床当天使命,供给刀具清单,由专门人员在刀具预调仪上进行刀具丈量承认后,配送至对应机床刀库,在程序中依照估计的刀具寿数进行换刀提示。
刀具办理体系
高功用切削刀具的首要目标是在粗加工阶段进步金属切除率,在精加工阶段进步表面。在批量出产中,因为机床-工件的组合、出产率相对固定,刀具种类和耗费数量易于计算,适宜于刀具办理。但在航空航天制作业,小批量、多种类的混线出产,刀具种类和耗费数量不易准确计算,关于刀具办理体系的使用具有较大难度。
刀具办理体系不只要面向制作车间的物流办理、刀具装置调整、机床刀具配置等进程进行刀具相关数据办理,一起还要在工艺编制进程中供给刀具几许数据、切削参数,以及在出产计划编制进程中的机床-工件-夹具-刀具匹配,并能进行作用猜测。图2是tdm刀具办理体系的数据接口环境示意图。
刀具涂层技能知识大盘点,读懂成刀具达人!
一、刀具涂层
经过化学或物理的方法在刀具外表构成某种薄膜,使切削刀具取得尤秀的综合切削功能,从而满足高速切削加工的要求;自20世纪70年代初硬质涂层刀具面世以来,化学气相堆积(cvd)技能和物理气相堆积(pvd)技能相继得到开展,为刀具功能的进步---了历史的新篇章。涂层刀具与未涂层刀具比较,具有显着的---性:它可大幅度进步切削刀具寿数;有用地进步切削加工效率;进步加工精度并显着进步被加工工件的外表;有用地削减刀具资料的消耗,下降加工成本;削减冷却液的使用,下降成本,利于环境保护。
二、刀具涂层的特色
1、选用涂层技能可在不下降刀具强度的条件下,大幅度地进步刀具外表硬度,现在所能到达的硬度已接近100gpa;
2、随着涂层技能的飞速开展,薄膜的化学安稳性及高温抗痒化性---,从而使高速切削加工成为或许。
3、光滑薄膜具有---的固相光滑功能,可有用地---加工,也适合于干式切削加工;
4、涂层技能作为刀具制作的终究工序,对刀具精度---没有影响,并可进行重复涂层工艺。
三、常用的涂层
1、氮化钛涂层:
氮化钛(tin)是一种通用型pvd涂层,能够进步刀具硬度并具有较高的氧化温度。该涂层用于高速钢切削刀具或成形东西可取得很---的加工效果。
2、氮化铬涂层:crn涂层---的抗粘结性使其在简单发作积屑瘤的加工中成为手选涂层。涂覆了这种---无形的涂层后,高速刚刀具或硬质合金刀具和成形东西的加工功能将会------。
3、金刚石涂层cvd:金刚石涂层可为非铁金属资料加工刀具提供蕞佳功能,是加工石墨、金属基复合资料(mmc)、高硅吕合金及许多其它高磨蚀资料的抱负涂层(留意:纯金刚石涂层刀具不能用于加工钢件,因为加工钢件时会发作很多切削热,并导致发作化学反响,使涂层与刀具之间的粘附层遭到破坏)。金属加工微信,内容---,值得重视
4、氮碳化钛涂层:氮碳化钛(ticn)涂层中增加的碳元素可进步刀具硬度并取得---的外表光滑性,是高速刚刀具的抱负涂层。
5、氮铝钛或氮钛铝涂层(tialn/altin):tialn/altin涂层中构成的氧化铝层能够有用进步刀具的高温加工寿数。主要用于干式或半干式切削加工的硬质合金刀具可选用该涂层。依据涂层中所含铝和钛的份额不同,altin涂层可提供比tialn涂层更高的外表硬度,因此它是高速加工范畴又一个可行的涂层挑选。
四、涂层技能及刀具涂层知识
1、氮碳化钛(ticn):涂层比氮化钛(tin)涂层具有更高的硬度。因为增加了含碳量,使ticn涂层的硬度进步了33%,其硬度改变范围约为hv3000——4000(取决于制作商)。
2、cvd金刚石涂层:外表硬度---hv9000的cvd金刚石涂层在刀具上的应用已较为老练,与pvd涂层刀具比较,cvd金刚石涂层刀具的寿数进步了10——20倍。金刚石涂层刀具的高硬度,使得切削速度可比未涂层的刀具进步2——3倍,使cvd金刚氧化温度是指涂层开端分化时的温度值。氧化温度值越高,对在高温条件下的切削加工越有利。尽管tialn涂层的常温硬度也许低于ticn涂层,但事实证明它在高温加工中要比ticn有用得多。tialn涂层在高温下仍能保持其硬度的原因在于可在刀具与切屑之间构成数控---cncdar一层氧化铝,氧化铝层可将热量从刀具传入工件或切屑。与高速刚刀具比较,硬质合金刀具的切削速度一般更高,这就使tialn成为硬质合金刀具的手选涂层,硬质合金钻头和立铣刀一般选用这种pvdtialn涂层石涂层刀具成为有色金属和非金属资料切削加工的---挑选。金属加工微信,内容---,值得重视。
3、刀具外表的硬质薄膜对资料有如下要求:硬度高、耐磨功能好;化学功能安稳,不与工件资料发作化学反响;耐热耐氧化,摩擦系数低,与基体附着结实等。单一涂层资料很难全部到达上述技能要求。涂层资料的开展,已由初的单一tin涂层、tic涂层,阅历了
tic—a12o3一tin复合涂层和ticn、tialn等多元复合涂层的开展阶段,现在蕞新开展了tin/nbn、tin/cn,等多元复合薄膜资料,使刀具涂层的功能有了很大进步。
4、在涂层刀具制作进程中,一般依据涂层的硬度,耐磨性,高温抗痒化性,光滑性以及抗粘结性等几个方面来挑选,其间涂层氧化性是与切削温度直接相关的技能条件。氧化温度是指涂层开端分化时的温度值,氧化温度值越高,对在高温条件下的切削加工越有利。尽管tialn涂层的常温硬度也许低于ticn涂层,但事实证明它在高温加工中要比ticn有用得多。tialn涂层在高温下仍能保持其硬度的原因在于可在刀具与切屑之间构成一层氧化铝,氧化铝层可将热量从刀具传入工件或切屑。与高速刚刀具比较,硬质合金刀具的切削速度一般更高,这就使tialn成为硬质合金刀具的手选涂层,硬质合金钻头和立铣刀一般选用这种pvdtialn涂层.
5、从应用技能角度讲:除了切削温度外,切削---、切削速度和冷却液都或许对刀具涂层的应用效果发作影响。
五、常用涂层资料发展及超硬涂层技能
硬质涂层资猜中,工艺老练、应用广泛的是tin。现在,工业发达tin涂层高速刚刀具的使用率已占高速刚刀具的50%一70%,有的不可重磨的复
杂刀具的使用率已---90%。因为现代金属切削对刀具有---的技能要求,tin涂层日益不能适应。tin涂层的耐氧化性较差,使用温度达500℃时,膜层 显着氧化而被烧蚀,并且它的硬度也满足不了需求。tic有较高的显微硬度,因此该资料的耐磨功能较好。同时它与基体的附着结实,在制备多层耐磨涂层时,常将tic作为与基体接触的底层膜,在涂层刀具中它是十分常用的涂层资料。
ticn和tialn的开发,又使涂层刀具的功能上了一个台阶。
ticn可下降涂层的内应力,进步涂层的耐性,增加涂层的厚度,阻止裂纹的扩散,削减刀具
崩刃。将ticn设置为涂层刀具的主耐磨层,可显着进步刀具的寿数。tialn化学安稳性好,抗痒化磨损,加工高合金钢、不锈钢、钦合金、镍合金时,比
tin涂层刀具进步寿数3—4倍。在tialn涂层中如果有较高的al浓度,在切削时涂层外表会生成一层很薄的非品态a12o3,构成一层硬
质慵懒保护膜,该涂层刀具可更有用地用于高速切削加工。掺氧的氮碳化钛ticno具有---的显微硬度和化学安稳性,能够发作相当于tic十a12o3复合
涂层的效果。金属加工微信,内容---,值得重视。
高速钢薄片t形铣刀变形校对
高速钢薄形刀具在热处理中易变形,假如刀具在热处理中工艺和操作不恰当,比方加热温度偏高,刀具绑扎办法不恰当或是加热时间过长等,都会形成高速钢薄形刀具热处理后变形较大。因此,硬质合金刀具规格,高速钢薄形刀具在热处理进程中需要---注意操控刀具的变形,采纳一些减小变形的办法。比方采纳两次预热;恰当降低加热温度;恰当缩短加热时间;正确绑扎刀具;减小一次进炉量,防止刀具之间彼此触莫、揉捏等办法。但在实践热处理进程中,有些刀具由于形状、巨细等因素,变形问题无法消除。并且有时候会由于热处理中工艺和操作不恰当的原因形成成批刀具呈现变形大的状况。咱们单位就呈现过由于刀具绑扎不恰当,一次进炉量大而形成一批高速钢薄片t形铣刀淬火后变形十分大。
1.关于这批高速钢薄片t形铣刀
这批高速钢薄片t形铣刀资料为w6mo5cr4v2,数量为200件,硬度要求为63~66hrc。铣刀长150mm,铣刀片厚度1.5mm,热处理前铣刀片厚度留余量为1mm左右。
这批高速钢薄片t形铣刀的刀片厚度很薄,制品尺度为1.5mm,并且形状为“t”形。由于w6mo5cr4v2刀具的加热温度高,这么薄的刀片简单变形。关于这种薄片铣刀,在热处理中应---要注意采纳办法操控刀具的变形。比方,淬火加热前采纳两次预热(一次低温预热,加热温度为550℃左右;一次中温预热,镇江硬质合金刀具,加热温度为850℃左右);采纳单件绑扎,减少一次进炉量,防止刀具在加热时彼此揉捏,形成刀具呈现较大的变形。这批铣刀就是由于绑扎数量和办法不恰当,以及一次进炉量太大而形成大部分铣刀刀片部分平面变形很大,变形>;0.3mm,硬质合金刀具参数,蕞大变形到达0.7mm。
2.高速钢薄片t形铣刀的校对难度剖析
这批高速钢薄片t形铣刀的刀片厚度很薄,制品尺度为1.5mm,并且形状为“t”形,淬火后硬度又十分高,硬度要求为63~66hrc,这种形状的刀具淬火后假如刀片部分发生变形没有好的办法进行校对。长轴件刀具径向圆跳动变形大,咱们能够采纳多种办法校对变形,如趁热校对法、---法、冷敲法。而这些办法关于这些薄片t形铣刀不适宜,上夹具回火校对的办法或许会有一定的作用,可是这批薄片铣刀中刀片部分变形大的数量多,这种薄片t形铣刀要校对刀片部分选用上夹具回火校对的办---率会很低。
3.薄片t形铣刀的校对
上夹具回火校对的办法关于这种薄片t形铣刀的功率低,一个夹具一次只能校对一把铣刀,也不行能做几套夹具,这种夹具是---的,用完或许以后就再也用不上了,所以本钱---,只能另想办法。
(1)铣刀退火
先将变形大的薄片t形铣刀进行退火。高速刚刀具退火十分费事,一般只在刀具变形太大,校对不过来或者是硬度偏低,达不到规划图纸要求时才会考虑退火返修。这些t形铣刀的资料为w6mo5cr4v2,依据本单位现有设备状况,选用一般电阻炉退火。由于一般电阻炉内的介质是空气,硬质合金刀具价格,含有很多的氧气,假如刀具直接放到一般电阻炉里进行退火的话,刀具表面将呈现较---的氧化、脱碳,返修后刀具的硬度会偏低,甚至会形成刀具裂纹。因此,高速刚刀具退火时有---采纳办法防止和避免刀具表面氧化、脱碳,具体维护办法能够依据设备状况和自身的状况而定。咱们单位选用的是金刚砂装箱维护。先在不锈钢维护箱底部铺一层金刚砂,将铣刀用废报纸包好,一层一层摆好,摆好一层铺一层金刚砂,终在维护箱口盖上石棉板,再盖上箱盖,防止外面空气进入维护箱。
装好箱后就能够进炉退火。退火加热温度为850℃左右,然后随炉降温到720℃左右,保温一段时间,随炉冷至550℃以下出炉。有---严格操控退火工艺进程,---是降温进程,否则高速刚刀具的硬度很难退下来。退火后检查刀具的硬度,要求硬度≤28hrc。刀具硬度高了,校对时简单开裂,返修淬火时也有或许开裂。
(2)制作---的校对模具
依据t形铣刀的外形、尺度制作了一套---的校对模具。校对模具是用圆钢加工成φ90mm×170mm的圆柱体,并依据t形铣刀的外形、尺度在圆柱体中心加工了台阶孔,t形铣刀的颈部尺度为φ17mm,加大1mm,按φ18mm加工;t形铣刀柄部蕞---为φ24mm,加大2mm,按φ24mm加工,这是为了降低加工难度,假如能够---按照t形铣刀的外形加工模具的内孔,能够提高t形铣刀的校对作用,也就是校对后铣刀的变形会更小。选用线切割的办法将圆柱体切成两半,一套校对模具就做好了。
(3)铣刀校对
由于铣刀的资料为w6mo5cr4v2,合金含量高,塑性较差,直接校压,刀具很有或许会开裂。因此,校对前需要将这些铣刀进行预热,咱们选用550℃左右进行预热。经过预热,提高了铣刀的塑性。校对时用钳子夹着,将铣刀放进校对模具,并将校对模具合起来,铣刀刀片上面放一个巨细适宜的圆柱体作为压块,压块两个端面要求平行度好,用液压机压头压在压块上。校压时需要调整好液压机的压力,压力小了变形校对不过来,压力太大了铣刀刀片又有或许被压扁,形成铣刀刀片尺度发生变化。选用液压机直接校对是使用刀具的塑性,经过液压机对刀片部位施加压力,使刀片部位发生塑性变形,然后到达校对变形的意图。
4.校对作用
经过校对,刀片部位变形大的t形铣刀变形≤0.3mm,基本上到达要求。假如能够---按照t形铣刀的外形加工模具的内孔,能够提高t形铣刀的校对作用,也就是校对后铣刀的变形会更小。
t形铣刀悉数校对好后,咱们用箱式电阻炉铣刀用550℃进行回火,以消除校对时发生的应力,有利于减小从头淬火时的变形。高速刚刀具淬火,咱们是选用中温盐炉对高速刚刀具进行中温预热,然后转移到高温盐炉对高速刚刀具进行淬火加热。这些t形铣刀从头淬火时,咱们选用单件绑扎,一个淬火钩只允许挂两件t形铣刀,并且减少一次的进炉量。从头淬火后,这些t形铣刀变形不大,刀片部位蕞大变形为0.35mm,能够---刀片部位能够加工起来。
5.结语
经过先对这些薄片t形铣刀进行退火,制作一套---的校对模具,选用液压机直接校压刀片部位,使用刀具退火后较好的塑性,经过液压机对刀片部位施加压力,使刀片部位发生塑性变形,到达了校对t形铣刀刀片部位变形的意图。这种校对办---率较高,供给了一种相似零件或刀具淬火变形的校对办法。
不过这只是一种抢救办法,更重要的是咱们在对高速刚刀具进行热处理时要注意一些操作细节,比方刀具的绑扎方式、办法、装炉量,以及提高操作人员的技术水平和责任心等,只要这样才干有效地减小高速刚刀具的变形,---高速刚刀具的热处理。
硬质合金刀具参数-昂迈工具(查看)-镇江硬质合金刀具由常州昂迈工具有限公司提供。常州昂迈工具有限公司(www.onmy-tools.com)是一家从事“数控刀片,铣刀,钻头,丝攻制造修磨”的公司。自成立以来,我们坚持以“诚信为本,---经营”的方针,勇于参与市场的良性竞争,使“昂迈刀具,onmytooling”品牌拥有------。我们坚持“服务为先,用户”的原则,使昂迈工具在刀具、夹具中赢得了众的客户的---,树立了---的企业形象。 ---说明:本信息的图片和资料仅供参考,欢迎联系我们索取准确的资料,谢谢!
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