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学习数控编程班2023/11/27 9:16:17

学习数控编程班
3.陶瓷刀具材料的种类、性能和特点及刀具应用



陶瓷刀具具有硬度高、耐磨性能好、耐热性和化学稳定性优良等特点,且不易与金属产生粘接。陶瓷刀具在数控加工中占有十分重要的地位,陶瓷刀具已成为高速切削及难加工材料加工的主要刀具之一。陶瓷刀具广泛应用于高速切削、干切削、硬切削以及难加工材料的切削加工。陶瓷刀具可以高效加工传统刀具根本不能加工的高硬材料,实现“以车代磨”;陶瓷刀具的最佳切削速度可以比硬质合金刀具高2~lO倍,从而大大提高了切削加工生产效率;陶瓷刀具材料使用的主要原料是地壳中最丰富的元素,因此,陶瓷刀具的推广应用对提高生产率、降低加工成本、节省战略性贵重金属具有十分重要的意义,也将极大促进切削技术的进步。



⑴ 陶瓷刀具材料的种类



陶瓷刀具材料种类一般可分为氧化铝基陶瓷、氮化硅基陶瓷、复合氮化硅一氧化铝基陶瓷三大类。其中以氧化铝基和氮化硅基陶瓷刀具材料应用最为广泛。氮化硅基陶瓷的性能更优越于氧化铝基陶瓷。



⑵ 陶瓷刀具的性能、特点



陶瓷刀具的性能特点如下:

①硬度高、耐磨性能好:陶瓷刀具的硬度虽然不及PCD和PCBN高,但大大高于硬质合金和高速钢刀具,达到93-95HRA。陶瓷刀具可以加工传统刀具难以加工的高硬材料,适合于高速切削和硬切削。



② 耐高温、耐热性好:陶瓷刀具在1200℃以上的高温下仍能进行切削。陶瓷刀具具有很好的高温力学性能,A12O3陶瓷刀具的抗氧化性能特别好,切削刃即使处于赤热状态,也能连续使用。因此,陶瓷刀具可以实现干切削,从而可省去切削液。



③ 化学稳定性好:陶瓷刀具不易与金属产生粘接,且耐腐蚀、化学稳定性好,可减小刀具的粘接磨损。



④ 摩擦系数低:陶瓷刀具与金属的亲合力小,摩擦系数低,可降低切削力和切削温度。

⑶ 陶瓷刀具有应用



陶瓷是主要用于高速精加工和半精加工的刀具材料之一。陶瓷刀具适用于切削加工各种铸铁(灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、冷硬铸铁、高合金耐磨铸铁)和钢材(碳素结构钢、合金结构钢、高强度钢、高锰钢、淬火钢等),也可用来切削铜合金、石墨、工程塑料和复合材料。



陶瓷刀具材料性能上存在着抗弯强度低、冲击韧性差问题,不适于在低速、冲击负荷下切削。
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129:什么叫焊接电弧?

答:在两电极间的气体介质中产生强烈而持久的放电现象。

130:焊接电弧由哪几部分组成?

答:由阴极区;阳极区和弧柱组成。

131:焊条有哪三个方向的运动?

答:向熔池方向移动;沿焊接方向移动;作横向摆动。

132:焊缝按空间位置可分为几种?

答:分为平焊、立焊、横焊、仰焊。

133:相贯线有何特性?

答:既是两形体表面的公有线也是分界线;在空间总是封闭的。

134:什么叫相贯线?

答:由两个或两个以上的几何体相交组成的构件。

135:影响冲裁质量的因素是什么?

答:模具间隙;凸凹模中心线不重合;模具的工作刃口磨损变钝。

136:模具设计的一般原则是什么?

答:在保证冲压质量的前题下力争所设计的模具,易于制造、工艺简便

成本低、使用方便。

137:计算压延力的目的?

答:是为了正确地选择压延设备。

138:什么叫自由弯曲?

答:当弯曲终了时凸模、毛坯、凹模相互吻合后不再发生冲击作用。

139:什么叫校正弯曲?

答:指凸模、毛坯、凹模,三者吻合后还有一次冲击,对弯曲件起校正作用。

140:压制封头时易产生什么缺陷?

答:起皱和起包;直边拉痕压坑;外表面微裂纹;纵向撕裂;偏斜;椭圆;直径大小不一致。



141:什么叫胀接?

答:利用管子和管板变形达到密封和紧固的联接方式。

142:计算冲裁力的目的是什么?

答:为了合理的选择设备能力和设计模具。

143:用什么方法才能降低冲裁力?

答:斜刃冲模;阶梯冲模;加热冲模。

144:计算弯曲力的目的是什么?

答:为了选择弯曲的压力机和设计模具。

145:拉变形程度包括哪些内容?

答:包括:贴模程度;材料拉形允许变形的程度。

146:如何确定工件的拉形次数?

答:依据被拉工件的最大变形量和材料伸长率。

147:拉形系数如何确定?

答:取决于材料的性能、拉形包角、摩擦系数及是否预制拉形。
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4.涂层刀具材料的性能和特点及刀具的应用



对刀具进行涂层处理是提高刀具性能的重要途径之一。涂层刀具的出现,使刀具切削性能有了重大突破。涂层刀具是在韧性较好刀体上,涂覆一层或多层耐磨性好的难熔化合物,它将刀具基体与硬质涂层相结合,从而使刀具性能大大提高。涂层刀具可以提高加工效率、提高加工精度、延长刀具使用寿命、降低加工成本。新型数控机床所用切削刀具中有80%左右使用涂层刀具。涂层刀具将是今后数控加工领域中最重要的刀具品种。



⑴ 涂层刀具的种类



根据涂层方法不同,涂层刀具可分为化学气相沉积(CVD)涂层刀具和物理气相沉积(PVD)涂层刀具。涂层硬质合金刀具一般采用化学气相沉积法,沉积温度在1000℃左右。涂层高速钢刀具一般采用物理气相沉积法,沉积温度在500℃左右;



根据涂层刀具基体材料的不同,涂层刀具可分为硬质合金涂层刀具、高速钢涂层刀具、以及在陶瓷和超硬材料(金刚石和立方氮化硼)上的涂层刀具等。



根据涂层材料的性质,涂层刀具又可分为两大类,即“硬”涂层刀具和‘软”涂层刀具。“硬”涂层刀具追求的主要目标是高的硬度和耐磨性,其主要优点是硬度高、耐磨性能好,典型的是TiC和TiN涂层。“软”涂层刀具追求的目标是低摩擦系数,也称为自润滑刀具,它与工件材料的摩擦系数很低,只有0.1左右,可减小粘接,减轻摩擦,降低切削力和切削温度。

最近开发了纳米涂层 (Nanoeoating)刀具。这种涂层刀具可采用多种涂层材料的不同组合(如金属/金属、金属/陶瓷、陶瓷/陶瓷等),以满足不同的功能和性能要求。设计合理的纳米涂层可使刀具材料具有优异的减摩抗磨功能和自润滑性能,适合于高速干切削。
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在数控编程时,很多编程人员经常在刀补时出错,为此杭州夏坤数控培训对刀具半径补偿,在此做细化阐述。

刀具半径补偿的形式如图3­-17所示。

(1)左补偿:沿着刀具的运动方向看刀具在工件的左侧

指令格式:

G41 D#{G00/G01} X_Y_Z_; (建立刀具半径左补偿,D 为偏置量寄存器号)

G40 {G00/G01} X_Y_Z_;(取消半径补偿)

(2)右补偿:沿着刀具的运动方向看刀具在工件的右侧

指令格式:

G42 D# {G00/G01}X_Y_Z_; (建立刀具半径左补偿,D 为偏置量寄存器号)

G40 {G00/G01} X_Y_Z_;(取消半径补偿)

(3)取消刀具半径补偿

G40,使用该指令时,G41、G42 指令无效。G40 必须和G41或 G42成对使用。

(4)建立和取消刀具半径补偿,易错点

无论是建立和取消刀具半径补偿,后面跟的只能是G1或G0,这个问题点,在编程初期的学员,经常容易出的错误点,切记!数控培训,ug编程培训班,加工中心编程培训,夏坤数控培训中心励志语录:Sharp tools make good work.学习数控编程班。


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