整體立銑刀的合理選用第1講銑刀材料合理選用

1、Technology Seminar技術(shù)講座 機(jī)械人整體立銃刀的合理選用第1講銃刀材料合理選用東華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院止海200051） 章宗城Technology Seminar技術(shù)講座 機(jī)械人Technology Seminar技術(shù)講座 機(jī)械人tf啟H旨EA (*)牢整體立銃刀廣泛用于加工零件的側(cè)而、成形帀|、 槽、小平面等，特別在模貝各種結(jié)構(gòu)形狀的樂腔加工 中，廣泛地得到應(yīng)用。隨看模具工業(yè)飛速發(fā)展，梵使用 材料性能要求、加梢度不斷提高，需加匸結(jié)構(gòu)形狀愈 來愈復(fù)朵，對立銃刀的要求也隨Z愈來愈高。立銃刀的 結(jié)構(gòu)形狀、兒何參數(shù)、材料品種非常繁多，為滿足以上 要求，只冇介理選川才能保證高品質(zhì)、奇效、

2、低成本、 長壽命穩(wěn)定地生產(chǎn)。為此先應(yīng)該了解英加工特點(diǎn)，并了 解各類立銃刀的分類及適用的范圍。1.立銃刀加工的特點(diǎn)立銃刀加匸主運(yùn)動是刀具高速旋轉(zhuǎn)，匸件被固定在 夾具及工作臺上。其加工特點(diǎn)是：Q斷續(xù)切削,刀具 立銃刀）不斷受到?jīng)_擊,刀 刃易導(dǎo)致脆性損傷，即缺損、破損 俗稱微崩、崩刃）。2）切削時刀刃迅速達(dá)到高溫，空轉(zhuǎn)時刀刃又迅速 冷卻，使刀具中熱應(yīng)力急劇變化，形成所謂熱沖擊”, 刀具易產(chǎn)生熱龜裂，造成裂紋損傷。B）球頭立銃刀加工時，在刀具上同時存在高速切 肖嶇外徑處）、低速切削區(qū)0J頭中心處）。切削速度 低處，因擠壓、刮擦、機(jī)械磨損大；切削速度高處產(chǎn)生 熱摩擦磨損。由以上特點(diǎn)知：立銃刀既應(yīng)能耐機(jī)械

3、懈損、熱磨 損，也應(yīng)能承受力與熱變化造成的沖擊載荷，能有足夠 韌性，具有抗缺損與抗破損性能，在廣泛的速度范I制中 均能適應(yīng)。大型模具加工時,粗加工一般用大直徑裝可轉(zhuǎn)位刀 片立銃刀,將加工用整體立銃刀。小型模具由于可轉(zhuǎn)位 刀片立銃刀尺寸限制 前最小為08mm、010mm）。常 常粗加工、耕加工均選用整體立銃刀。為合理正確選用幣體立銃刀，首先應(yīng)了解它有多少 種類。至于裝可轉(zhuǎn)位刀片立銃刀的選用，由于各制造廠 商結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸、角度差異很大，此文就不加敘述 To2.立銃刀材料選擇的依據(jù)切削工貝的喚度必須是丁件硬度的24倍。圖1 為以碳鋼210HV左右）和模貝鋼B70 HV左右）作為 被加匸材料，選用

4、立銃刀材料。若立銃刀主要損傷形態(tài) 是磨損，為提高立銃丿J塔命，可選擇更換的材料，4到 釬焊CBN刀片的立銳丿J,價格當(dāng)然較貴。立銃刀若是立枕刀材料Ail-EAiW W(880HV) Co 高速 W(91OHV) 粉末高速鋼(930HV)eSfritfWC Con介念粗徴校現(xiàn)質(zhì)合金（1&001800HV） 廈庚合金a2O0-17J0HV）金 MR|ft(TiCN-Ni.Ma)fr 金) (IO17QQH9)CBN饒給體3?00HV左右DUG .H, = 30in/iuiii n = 1600r/iiiin f* = O.(Mnmi/z rf = 250i)uii/niin up = 9nun a

5、r = 0.6mm順銃 切削長度：7m水溶性切削液孩切厲林件的硬度(HROd圖2立銃刀切削速度9被切削材料便度日衛(wèi)呂亠“宰k!Rll尺唉京彷釗任度C/ru4.涂層刀具硬質(zhì)合金整體立銃刀并廣泛采用各種PVD涂層, 使其生產(chǎn)效率與壽命進(jìn)步提高，以種涂層的特點(diǎn)如衣 1所示。50圖3便質(zhì)合金與崗速鋼立銃刀耐帶件比較被切削材軋 預(yù)硬鋼NAK55 40HBC)使用TH： 4刃06mm立銃刀切削條件 s t?e = 30ni/inin n = 1600r/niiiij = 0.02nmi/z= 128nMii/i)Min ur = 0.6nin 順銳 F切圖4便質(zhì)介金與高速鋼立銃刀耐折損性比較使用工具：6n

6、m 4刃螺旋角30。切削條件:v9 = 30ni/min = n = 1600r/nun人=O.(Mnuii/z r( = 250mm/niiiiup = 9nun ur = 0.6tiun順fl 水溶性切削液$)碩質(zhì)介金立銃刀與高速鋼立銃刀立壁面加工精 度與加工表tfri質(zhì)帚:比較佟15) 高速鋼立銃刀易療, 立壁面加工精度低,切屑容易熔結(jié),故加工表面粗糙度 值也高。硬質(zhì)合金整體立詵刀H前國內(nèi)已漸被廣泛使 用，各大工具廠商并已使用超微細(xì)硬質(zhì)合金來制作立銃 刀，它較Z 般硬質(zhì)介金真冇更高的耐磨性與韌性。JC 抗療強(qiáng)度達(dá)到4.0GPa左右，高出般碩質(zhì)介金倍。涂層種類碩色愎度HV)m/：m性-抗燒

7、 傷性KN金色2000 - 25000.30-0.4$1.0-4.0較好較好較好較好TiCil紅紫色3000左右0.10-0.151.0-4.0差差較好1iCN2灰色3000 35000.10-0.1$1.0-4.0差差牧好AIKNl紅黑色2300- 28000.30-0.401.0-4.0較好Alif較好AIKV2紅黒色2300-31000.30-0.401.0-4.0m較好珀好較好S彊門色2000-23000.25*0.351.0-10m如好址好放好ZrN白金色2000-23000.30-0.45I.0-4.0較好較好差差actGtliX)金色2000- 25000.30-0.451.0-

8、4.0牧好ACC2000-23000.25-0.35L0-10珀好說好Ab透刖W(wǎng)OO左右0.25-0351.0-4.0段好較好城好差Dl廉色2500-45000.100.5-1.5差差農(nóng)1駛質(zhì)涂層的種類及其特性由圖3、4、5町知除因機(jī)床剛性低，轉(zhuǎn)速低的情況 選用價格低韌性奇的高速鋼立銃刀外，選用換質(zhì)合金等 制造的立銃刀可獲得更高加工效益與加工質(zhì)最。立銃加工銅、鋁等非鐵金屬時，可以用高速鋼或K 類碩質(zhì)介金制造的立銃刀。鋁、銅對這兩類丿JH材料也 有較強(qiáng)的粘結(jié)性，熔結(jié)性。為減少粘結(jié)、熔結(jié)，提高銅 的加質(zhì)彊與效率可使用CrN涂層立銃刀，它對銅的摩 擦系數(shù)大大低于其他涂層與無涂層。在銅電極與銅冬件 加

9、工時，可優(yōu)先選用這種涂層。)ina Academic laugiakU ； 一Publishing House All rights reserved http:/ww882005年第1期機(jī)械工入冷加工Technolo Seminar技術(shù)講座機(jī)械人為高效高質(zhì)最加工鋁件、銅件可選用金剛石涂層， 般的金剛石涂層立銃刀其壽命是硬質(zhì)臺 10-20 倍，但價格較高。最近開發(fā)的DM Diamond Like Carbon） 即類金剛石涂層，價格比金剛石）0涂層低。 適丁鋁合金、銅合金干切削、半干切削，也適宜石墨， 玻璃鋼GFRP、CFRP等纖維增強(qiáng)材料的加工。表2是DLC涂層特性。表中MMKF指三菱神戶工具 廠的涂層。衣2 CLC號金剛石特件的比較天