在工業化國家,可轉位刀片從設計、製造直至成品都是由刀具製造廠完成,向用戶提供的全為成品。早期由於用戶將刀片有效切削刃用完後不再進行刃磨,而是將其拋棄或刀具廠回收,因而國外該類刀片也被稱為可拋棄式刀片,在我國稱為不重磨式刀片。
基本介紹
- 中文名:拋棄式刀片
- 外文名:Throw away inserts
- 又稱:不重磨式刀片
- 特點:有效切削刃用完後不再進行刃磨
- 套用:切削
- 所屬學科:機械工程
簡介,刀具材料選擇,機夾可轉位刀具的典型技術特徵,
簡介
具是機械製造中用於切削加工的工具,又稱切削工具。 絕大多數的刀具是機用的,但也有手用的。由於機械製造中使用的刀具基本上都用於切削金屬材料,所以“刀具”一詞一般就理解為金屬切削刀具。切削木材用的刀具則稱為木工刀具。還有特別套用的一類刀具,用於地質勘探、打井、礦山鑽探,稱為礦山刀具。
用戶將切削刀具的有切削刃使用完後,不再進行刀具刃磨,而是將刀具拋棄或刀具廠回收,此類刀具稱之為拋棄式刀片,又稱為不重磨式刀片。
刀具材料選擇
製造刀具的材料必須具有很高的高溫硬度和耐磨性,必要的抗彎強度、衝擊韌性和化學惰性,良好的工藝性(切削加工、鍛造和熱處理等),並不易變形。通常當材料硬度高時,耐磨性也高;抗彎強度高時,衝擊韌性也高。但材料硬度越高,其抗彎強度和衝擊韌性就越低。高速鋼因具有很高的抗彎強度和衝擊韌性,以及良好的可加工性,現代仍是套用最廣的刀具材料,其次是硬質合金。聚晶立方氮化硼適用於切削高硬度淬硬鋼和硬鑄鐵等;聚晶金剛石適用於切削不含鐵的金屬,及合金、塑膠和玻璃鋼等;碳素工具鋼和合金工具鋼只用作銼刀、板牙和絲錐等工具。硬質合金可轉位刀片已用化學氣相沉積塗覆碳化鈦、氮化鈦、氧化鋁硬層或複合硬層。正在發展的物理氣相沉積法不僅可用於硬質合金刀具,也可用於高速鋼刀具,如鑽頭、滾刀、絲錐和銑刀等。硬質塗層作為阻礙化學擴散和熱傳導的障壁,使刀具在切削時的磨損速度減慢,塗層刀片的壽命與不塗層的相比大約提高1~3倍以上。
機夾可轉位刀具的典型技術特徵
1、刀片和刀體的聯結特徵與高性能難加工刀具材料的開發與套用
由於刀片與刀體的聯結方式採用了以切削力定位原理為設計基礎的機夾可轉位結構,對高性能難加工的刀具材料擴大套用在工藝結構等方面創造了有利條件。
(1)相對於焊接式結構機夾可轉位結構避免了高溫釺焊對高硬度刀具材質內在質量的影響(如產生內應力、表面微裂紋、表面相結構變化等),從而保持刀具材料原有良好特性,以利提高刀具壽命。尤其是對硬度HRA超過92的釺焊特性差的高硬度刀具材料,擴大了用材方式。
(2)相對於整體式、裝夾式結構,可轉位刀片用材少,能有效地利用貴重刀具材料,使高性能材料製造的刀具在功能價格比上有了大幅度提高增強了市場競爭能力。
(3)可轉位刀片的結構特徵,推動了刀片專業化生產模式及加工技術的發展,從而避免了廣大用戶皆需掌握高性能刀具材料的磨削技術才能套用的難度,進而又促進了高性能刀具材料開發與套用。
2、可轉位刀片結構特徵與斷技術的開發套用
可轉位刀片的開發,起源於斷屑技術的研究,而可轉位刀片的結構特徵及使用特徵,為在同一刀片不同切削刃區製作斷屑性能一致的統一精型提供了基本條件,從而加速了斷屑技術及規範化斷屑槽型的設計、開發與套用。作為切削工程中存在的三大難題之斷屑可靠性,在機夾可轉位刀具上得到了較好地解決。它不但對通用工具機的操作安全性得到了提高,而且對柔性自動化切削工程的發展起了促進作用
3.切削功能元件的技術特性與切削性能有倍增作用的新工藝、新材料的開發
眾所周知,研究與解決刀具材料固有的硬度與強度這對矛盾,是開發高性能刀具材料的關鍵問題之一。由於可轉位刀片既有可轉位使用特點,又有功能元件的共性技術特徵(功能具體明確;結構完整自成系統;可實現系列化、標準化、通用化;提供用戶的是一個具有可轉位切削功能,結構規範化,不需用戶加工刃磨,手拿可用的刀片成品),因而使表面塗層工藝、複合刀具材料的開發與套用提供了適宜的內部與外部技術環境。自70年代初開始,相繼在可轉位刀片基礎上開發出對刀具切削性能有倍增作用的表面塗層工藝,以及複合刀具材料品種。