硬質(zhì)合金刀具涂層

來源: 發(fā)布時(shí)間:2023-12-01

   由于經(jīng)濟(jì)與環(huán)保方面的原因,近幾年干切削加工方法已成為機(jī)械制造領(lǐng)域中的重點(diǎn)研究課題。我們首先來看一下濕切工藝由于使用切削液帶來的問題:(1)長期暴露在空氣中或切削加工中由切削熱造成的切削液霧狀揮發(fā),容易污染環(huán)境、危害操作者健康,切削液中的硫、氯等添加劑危害更大,影響加工表面質(zhì)量;(2)切削液的使用影響加工成本,據(jù)統(tǒng)計(jì),切削液占生產(chǎn)成本的15%,而刀具費(fèi)用*占3%~4%;(3)切削液的滲漏、溢出會污染環(huán)境,易發(fā)生安全、質(zhì)量事故;(4)切削液的傳輸、回收、過濾等裝置及其維護(hù)費(fèi)用較高,增加了生產(chǎn)成本。由于以上原因,干切削加工工藝已在西方工業(yè)發(fā)達(dá)國家有了相當(dāng)?shù)膽?yīng)用。由美國Makino公司推薦的“紅月牙”(RedCrescent)干切工藝,既可以充分發(fā)揮刀具的切削性能,與濕切相比又能**提高生產(chǎn)率。其機(jī)理是由于切削速度很高,產(chǎn)生的熱量聚集于刀具前部,使切削區(qū)附近材料達(dá)到紅熱狀態(tài),屈服強(qiáng)度下降,進(jìn)而達(dá)到提高切削效率的效果。采用紅月牙干切削工藝的前提條件是在較高切削溫度下,被切材料強(qiáng)度有明顯下降,變得易切削,而刀具材料的強(qiáng)度在同樣狀態(tài)下要有較好的紅硬性及熱穩(wěn)定性,還要有較好的耐磨性和抗粘結(jié)性。PCD/PCBN 槽加工工具 斷面槽 外圓槽 螺紋加工。硬質(zhì)合金刀具涂層

   人造立方氮化硼刀具PCBN刀具是人造立方氮化硼刀具,在高溫的時(shí)候還能保持高硬度的特性,主要做加工鐵件之用。立方氮化硼CBN(CubicBoronNitride)是20世紀(jì)50年代首先由美國通用電氣(GE)公司利用人工方法在高溫高壓條件下合成的,其硬度*次于金剛石而遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它材料,因此它與金剛石統(tǒng)稱為超硬材料。CBN具有較高的硬度、化學(xué)惰性及高溫下的熱穩(wěn)定性,因此作為磨料CBN砂輪***用于磨削加工中。由于CBN具有優(yōu)于其它刀具材料的特性,因此人們一開始就試圖將其應(yīng)用于切削加工,但單晶CBN的顆粒較小,很難制成刀具,且CBN燒結(jié)性很差,難于制成較大的CBN燒結(jié)體,直到20世紀(jì)70年代,前蘇聯(lián)、中國、美國、英國等國家才相繼研制成功作為切削刀具的CBN燒結(jié)體——聚晶立方氮化硼PCBN(PolycrystallineCubicBoronNitride)。從此,PCBN以它優(yōu)越的切削性能應(yīng)用于切削加工的各個(gè)領(lǐng)域,尤其在高硬度材料、難加工材料的切削加工中更是獨(dú)樹一幟。經(jīng)過30多年的開發(fā)應(yīng)用,已出現(xiàn)了用以加工不同材料的PCBN刀具材質(zhì)。日韓孔加工刀具致力于為客戶提供穩(wěn)定品質(zhì)成型刀具。

   復(fù)合材料相比于其它材料具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐高溫、耐腐蝕等特性,成為航空航天領(lǐng)域的理想材料。隨著航空航天復(fù)合材料的廣泛應(yīng)用,如何正確選擇、合理使用刀具進(jìn)行高效高質(zhì)量切削加工是一個(gè)非常重要的問題。航空航天制造業(yè)廣泛應(yīng)用的刀具材料主要有硬質(zhì)合金和PCD刀具材料,其中,PCD刀具材料所占比重越來越大,在當(dāng)今的航空制造中兩者成為航空航天業(yè)刀具發(fā)展中的主導(dǎo)刀具,應(yīng)用范圍相當(dāng)。PCD刀具于1973年在美國開始應(yīng)用。自汽車工業(yè)應(yīng)用PCD刀具以來,PCD刀具在北美汽車工業(yè)中的使用量高速增長。美國汽車公司使用PCD刀具加工的主要對象是發(fā)動(dòng)機(jī)的鋁合金汽缸體。PCD刀具的應(yīng)用涵蓋汽車幾乎所有鋁合金零部件加工領(lǐng)域,包括階梯復(fù)合刀具,鑄鋁及鋁合金加工絲錐,各種高精度孔復(fù)合絞刀,復(fù)合鉆頭,大倍徑鉆頭,高難度材料加工鉆頭等等。國內(nèi)汽車企業(yè)如一汽大眾,已使用PCD刀具加工汽車鋁合金零部件(如汽車鋁合金活塞、鋁合金輪轂)。

  超硬材料具有優(yōu)異的機(jī)械性能、物理性能和其他性能,其中有些性能很適合于刀具。具有很高的硬度天然金剛石的硬度達(dá)10000HV;CBN的硬度達(dá)7500HV。與其他硬物質(zhì)相比,SiC硬度為3000~3500HV,A12O3為2700HV,TiC為2900~3200HV,WC為2000HV,Si3N4為2700~3200HV;作為刀具材料用的硬質(zhì)合金,其硬度*為1100~1800HV。具有很好的導(dǎo)熱性天然金剛石的熱導(dǎo)率達(dá)2000W/m-1*K-1,CBN的熱導(dǎo)率達(dá)1300W/m-1/K-1。紫銅的導(dǎo)熱性很好,其熱導(dǎo)率*為393W/m-1*K-1;純鋁為226W/m-1*K-1,故金剛石與CBN的熱導(dǎo)率分別是紫銅的5倍和,是純鋁的8倍和5倍。硬質(zhì)合金的熱導(dǎo)率*為35~75W/m-1*K-1。具有很高的楊氏模量天然金剛石的楊氏模量達(dá)1000GPa,CBN的楊氏模量在720GPa。而SiC、Al2O3、WC、TiC的楊氏模量*分別為390、350、650、330GPa。物質(zhì)的楊氏模量大就是剛性好。具有很小的熱膨脹天然金剛石的線膨脹系數(shù)為1×10-6/K,CBN的線膨脹系數(shù)為()×10-6/K。而硬質(zhì)合金的線膨脹系數(shù)為(5~7)×10-6/K。具有較小的密度天然金剛石的密度為,CBN的密度為。與Al2O3、Si3N4的密度接近。具有較低的斷裂韌性天然金剛石的斷裂韌性為。陶瓷刀具材料的斷裂韌性在各種刀具材料中是屬于較低者,然尚能達(dá)7~9MPa?。致力于為客戶提供穩(wěn)定品質(zhì)的PCD刀具。

非標(biāo)鉆頭具有一個(gè)或者多個(gè)刀齒,是用來切除孔已加工表面薄金屬層的旋轉(zhuǎn)刀具。在經(jīng)過絞刀加工后的孔,可以獲得準(zhǔn)確的尺寸和形狀。非標(biāo)鉆頭鉸刀用于鉸削工件上已鉆削加工后的孔,能夠提高孔的加工精度,降低其表面的粗糙度,是用于孔的精加工或半精加工的刀具。同時(shí),它的加工余量一般很小。我司采用先進(jìn)的全磨制工藝,所有材料選用真空淬火技術(shù),保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。采用先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床加工,具有效率高質(zhì)量好,生產(chǎn)周期短,交貨快的特點(diǎn)。被加工工件有特殊的容屑和排屑要求,這時(shí)就應(yīng)該選用較少的齒數(shù)和較深的容屑槽。安徽PCD刀具加工

超硬刀具材料主要包括金剛石、聚晶立方氮化硼(PCBN)、陶瓷、TIC(N)基硬質(zhì)合金等。硬質(zhì)合金刀具涂層

  適合用來適合加工過渡金屬材質(zhì)的合金鋼。良好的導(dǎo)熱性。CBN材料的導(dǎo)熱系數(shù)比較高,可迅速降低刀尖處的溫度,減少刀具的磨損,有利于提高加工精度和效率。CBN的導(dǎo)熱性也次于金剛石,在室溫中,CBN的導(dǎo)熱系數(shù)為1300w/℃,是硬質(zhì)合金材料的20倍。在切削條件完全相同的情況下,CBN刀具的切削溫度要比硬質(zhì)合金刀具低的多。較小的摩擦系數(shù)。CBN材料的摩擦系數(shù)是,且摩擦系數(shù)會隨著切削速度的增大而逐漸減小,所以在使用CBN刀具加工時(shí),由于刀片和切屑的摩擦系數(shù)較小,切削變形減小,所以受到的阻力降低,能有效的提高加工表面質(zhì)量。由于CBN刀具具有比其他的刀具材料更好的切削性能,而且刀具的使用壽命是一般硬質(zhì)合金刀具的10-50倍,耐用度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通硬質(zhì)合金刀具。使用傳統(tǒng)的金屬刀具在加工難加工材料時(shí)存在崩刃、毛刺、燒傷等缺陷,使用CBN材料刀具加工不僅可以消除這些缺陷,而且可以提高加工效率,減少加工成本。這為機(jī)械制造領(lǐng)域提高生產(chǎn)效率和效益提供了有力的支持,是一種非常有前途的刀具材料。硬質(zhì)合金刀具涂層