数控刀片的基础知识

第一部分：硬质合金1概念；用粉末冶金法生产的由难熔金属化合物（硬质相）和粘结金属（粘结相）所构成的复合材料。...

1概念；用粉末冶金法生产的由难熔金属化合物（硬质相）和粘结金属（粘结相）所构成的复合材料。

常用的碳化物包括：WC  TiC  TaC（碳化钽） NbC（碳化铌）等

常用的粘结剂：Co  Ni  Fe

硬质合金的强度主要取决于钴的含量。

硬质合金的两个因素主要包括强度和硬度，这两个因素是相互矛盾的。随着强度的增大硬度可能会降低，硬质合金型号区分就是这两个参数不同节点的区分。

2硬质合金的特点

1）高硬度、高耐磨性

2）高弹性模量

3）高抗压强度

4）化学稳定性好（耐酸、碱、高温氧化）

5）冲击韧性较低

6）膨胀系数低，导热、导电与铁及其合金相近

但硬质合金脆性大，不能进行切削加工；

与工具钢相比硬质合金的有下列优点：

a 提高刀具的使用寿命；

b 提高切削效率和劳动效率；

c 提高工件光洁度和精度；

d可以加工高速钢难以加工的耐热合金、效合金、特硬铸铁等难加工材料。

3  概念；

连续切削：在切削过程中，切削刃始终与工件接触的切削。

断续切削：在切削过程中，切削刃间断地与工件接触的切削。

高速切削：比常规切削要高出数倍的速度对零件进行切削加工的一项先进技术。

4 数控刀片的精度等级

常见刀具材料有高速钢、硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷、立方氮化硼和金刚石等。加工工件材料的类型主要有:钢P、不锈钢M、铸铁K、有色金属N、优质合金S、淬硬材料H。

数控刀片的精度等级:

例如型号CNMG120408，第三个字母M表示刀片的制造精度。

第二部分：硬质合金的成份、结构及性能

1 硬质合金主要包括以下几部分

Wc—耐磨相

Co—韧性相

Tic Tac Nbc—硬质相

Crc Vc(碳化钒)—抑制相

结构：两相组织和三相组织，而三项组织决定了硬质合金的品质。

硬质合金基体（骨架）+刀片的结构和形状（血肉）+涂层(皮肤)

2 硬质合金的分类

1）钨钴类（ WC+Co）硬质合金（ YG）相当于K类

2）钨钛钴类（ WC+TiC+Co）硬质合金（ YT）型相当于P类

3) 钨钽钴类（ WC+TaC+Co）硬质合金（ YA）相当于G类

4）钨钛钽钴类（ WC+TiC+TaC+Co） )硬质合金 (YW) 相当于M类

P类        钢材加工

M类       不锈钢难加工材料

K类        铸铁及有色金属

G类        矿山地质工具

* 性能指标：密度，硬度，抗弯强度，矫顽磁力，钴磁等.

3 硬质合金的生产工艺流程

传统的工艺流程

数控刀片的工艺流程

配料→球磨→喷雾干燥→压制→烧结→毛检→研磨→半检→钝化→清洗→涂层→成检

混合料的制备：成份是什么？

又通过那几个环节制备（配料－湿磨－干燥－过筛）

配料组分布均匀决定了压制性能以及整个产品的质量

4 合金的生产

湿磨的介质？

酒精乙烷丙酮

压制的概念：在模孔中填入混合料，然后压力机加压将粉沫状的混合料挤压成具有一定形状和尺寸的产品

压制通常分为三个阶段？

1）压块密度随压力增加而迅速增大；孔隙急剧减少。

2)压块密度增加缓慢，因孔隙在1阶段中大量消除，继续加压只是让颗粒发生弹性屈服变形。

3)压力的增大可能达到粉末材料的屈服极限和强度极限，粉末颗粒在此压力下产生塑性变形或脆性断裂。因颗粒的脆性断裂形成碎块填入孔隙，压块密度随之增大。

研磨的概念：用研磨工具和研磨剂，从工件上去掉一层极薄表面层的精加工方法（磨削加工: 磨具以较高的线速度旋转，对工件表面进行加工的方法。）

磨削加工包括；端面磨削、周边磨削、异形磨削、加工中心。

研磨只是工序的称呼，而工艺流程不仅仅是研磨了。

钝化加工（圆化）的定义：对刀片的刃口进行一些处理以增加刃口的强度和刀具的使用寿命。

钝化加工的目地和作用；

1提高刃口的强度、提高刀具的使用寿命和切削过程中的稳定性；

2消除微观的缺口和裂纹；

3使刃口光滑，减少毛刺；

4改善涂层应用；

四种刃口处理方式：倒棱加圆化、倒棱、圆化、即不倒棱也不圆化

表面加工分为三大类：表面改性，表面镀膜，表面处理

涂层概念：在强度和韧性较好的硬质合金或高速钢(HSS)基体表面上，利用气相沉积方法涂覆一薄层耐磨性好的难熔金属或非金属化合物

作用：涂层刀具具有表面硬度高、耐磨性好、化学性能稳定、耐热耐氧化、摩擦系数小和热导率低等特性，切削时可比未涂层刀具提高刀具寿命3~5倍以上，提高切削速度20%~70%，提高加工精度0.5~1级，降低刀具消耗费用20%~50%。

目前生产上常用的涂层方法有两种：物理气相沉积(PVD) 法和化学气相沉积(CVD) 法

第三部分数控刀片产品知识

1数控刀具的分类；

车削刀具

铣削刀具

钻削刀具

工具系统

2刀具的结构包括：刀体、刀片和夹紧机构

夹紧机构主要的方式包括S类螺钉、P类杠杆、N类双重坚固（用于粗加工或是要求稳定的精加工）

3刀片的形状（以下是几类常见的型号）

C     80°菱形

D     55°菱形

V     35°菱形

K     55°平行四边形

R     圆形

S     90°正方形

T     60°正三角形

W     80°六角形

4 槽形

断悄槽的意义是什么？

使切悄能按预先设定的方式，进行卷曲流动和折断。使其形成可接受的良好屑形，从而实现对切屑的有效控制与材质忧化。有效控制刀具锋利程度，以保证刀具的耐磨性能，切削力和刀尖强度达到最佳效果。

断屑槽的形状如下图



后角和前角一定的情况下刀片的锋利程度山宽来决定。

锋利和强度两个要素是矛盾的，设计时要找到这两点间最佳的结合点。

5 数控刀片的分类

按材料分为以下几大类

1）硬质合金数控刀片

2）硬质合金涂层刀片

3）金属陶瓷刀片

4）非金属陶瓷刀片

5）超硬刀片

分深：硬质合金涂层刀片可以用于干切削，这类工作方式影响深远

PVD和CVD两种涂层相比的优缺点：



按应用领域分为以下几大类：

车销刀片

1） 普通车削刀片

2） 铝材车削刀片

3） 切断切槽车削刀片

4） 螺纹车削刀片

5） 修光刃车削刀片

6） 重力车削刀片

7） 仿形车削刀片

8） 双面槽轻载粗加工刀片

9） 其它

注：刀片的形式是一线的生产厂家在生产的过程中所产生的需求来反映到装备厂家，最终出现各式各样的刀片类型。应需求而生，随环境变化而变化。

单面槽（粗加工，用负刀片）  为什么？

双面槽（精加工，用正刀片）  为什么？

粗加工时要求定位稳固要求刀片强度好，如果用双面槽则会定位不利。如果用正刀片则会降低刀具使用寿命。

分深；铝材车削刀片（此类刀片不涂层 不钝化）

因为要保证锋利和排屑顺利 故刀片形状没有刃宽，前后角也要加大。

特点：a不涂层 不钝化 保证锋利  b前刀面非常顺滑

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