金剛石刀具的種類
① 天然金剛石刀具:天然金剛石作為切削刀具已有上百年的歷史了,天然單晶金剛石刀具經(jīng)過精細研磨,刃口能磨得極其鋒利,刃口半徑可達0.002μm,能實現(xiàn)超薄切削,可以加工出極高的工件精度和極低的表面粗糙度,是公認的、理想的和不能代替的超精密加工刀具。
② PCD金剛石刀具:天然金剛石價格昂貴,金剛石廣泛應用于切削加工的還是聚晶金剛石(PCD),自20世紀70年代初,采用高溫高壓合成技術(shù)制備的聚晶金剛石(Polycrystauine diamond,簡稱PCD刀片研制成功以后,在很多場合下天然金剛石刀具已經(jīng)被人造聚晶金剛石所代替。PCD原料來源豐富,其價格只有天然金剛石的幾十分之一至十幾分之一。PCD刀具無法磨出極其鋒利的刃口,加工的工件表面質(zhì)量也不如天然金剛石,現(xiàn)在工業(yè)中還不能方便地制造帶有斷屑槽的PCD刀片。因此,機械刀具哪家好,PCD只能用于有色金屬和非金屬的精切,很難達到超精密鏡面切削。
③ CVD金剛石刀具:自從20世紀70年代末至80年代初,CVD金剛石技術(shù)在日本出現(xiàn)。CVD金剛石是指用化學氣相沉積法(CVD)在異質(zhì)基體(如硬質(zhì)合金、陶瓷等)上合成金剛石膜,CVD金剛石具有與天然金剛石完全相同的結(jié)構(gòu)和特性。CVD金剛石的性能與天然金剛石相比十分接近,泰州機械刀具,兼有天然單晶金剛石和聚晶金剛石(PCD)的優(yōu)點,在一定程度上又克服了它們的不足。
一、數(shù)控機床刀具的結(jié)構(gòu)
1、整體式;2、鑲嵌式,機械刀具的價格,采用焊接或機夾式聯(lián)接,機夾式又可分為不轉(zhuǎn)位和可轉(zhuǎn)位兩種;3、特殊型式,如復合式刀具、減震式刀具等。
二、制造刀具所用的材料
1、高速刀具;2、硬質(zhì)合金刀具;3、金剛石刀具;4、其他材料刀具,如立方氮化硼刀具等。
三、切削工藝的分類
1、車削刀具,分外圓、內(nèi)孔、螺紋、切割刀具等多種;2、鉆削刀具,包括鉆頭、鉸刀、絲錐等;3、鏜削刀具;4、銑削刀具等。
四、為了適應數(shù)控機床對刀具耐用、穩(wěn)定、易調(diào)、可換等的要求,近幾年機夾式可轉(zhuǎn)位刀具得到廣泛的應用,在數(shù)量上達到整個數(shù)控刀具的30%~40%,金屬切除量占總數(shù)的80%~90%。1、剛性好(尤其是粗加工刀具)、精度高、抗振及熱變形小;
2、互換性好,便于快速換刀;3、壽命高,切削性能穩(wěn)定、可靠;4、刀具的尺寸便于調(diào)整,以減少換刀調(diào)整時間;5、刀具應能可靠地斷屑或卷屑,以利于切屑的排除;6、系列化、標準化,機械刀具好用么,以利于編程和刀具管理。
① 高硬度:硬質(zhì)合金刀具是由硬度和熔點很高的碳化物(稱硬質(zhì)相)和金屬粘結(jié)劑(稱粘接相)經(jīng)粉末冶金方法而制成的,其硬度達89~93HRA,遠高于高速鋼,在5400C時,硬度仍可達82~87HRA,與高速鋼常溫時硬度(83~86HRA)相同。硬質(zhì)合金的硬度值隨碳化物的性質(zhì)、數(shù)量、粒度和金屬粘接相的含量而變化,一般隨粘接金屬相含量的增多而降低。在粘接相含量相同時,YT類合金的硬度高于YG類合金,添加TaC(NbC)的合金具有較高的高溫硬度。
② 抗彎強度和韌性:常用硬質(zhì)合金的抗彎強度在900~1500MPa范圍內(nèi)。金屬粘接相含量越高,則抗彎強度也就越高。當粘接劑含量相同時,YG類(WC-Co)合金的強度高于YT類(WC-TiC-Co)合金,并隨著TiC含量的增加,強度降低。硬質(zhì)合金是脆性材料,常溫下其沖擊韌度僅為高速鋼的1/30~1/8。
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