刀具材料ppt課件(參考版)
2025-05-09 08:09本頁面
【正文】 納米復(fù)合與涂層、梯度功能和多種增韌補強機制協(xié)同作用 的刀具的設(shè)計與開發(fā)將是數(shù)控刀具研究發(fā)展的方向。 研發(fā)適應(yīng)硬切削、干式切削和高速切削的高性能刀具材料是當(dāng)前研究的熱點。而高速切削技術(shù)所依賴的關(guān)鍵技術(shù)之一就是相應(yīng)的高速切削刀具。開發(fā)具有高溫自潤滑功能的刀具進行高速干切削是一種環(huán)境效益和經(jīng)濟效益俱佳的工藝選擇，具有廣闊應(yīng)用前景。 ? 解決這一問題的最有效途徑是采用少、無切削液的對環(huán)境友好的綠色干加工技術(shù)。機械制造業(yè)作為國家的制造裝備部，每年都在消耗大量的能源和資源，對環(huán)境也造成了很大污染。因此， 切削刀具的發(fā)展應(yīng)能適應(yīng)難加工材料和新型材料加工的需要 。 ? 難加工材料的加工一直是切削加工中的難題，隨著制造業(yè)的發(fā)展， 21世紀這些材料的用量將迅速增加，加工矛盾將更加突出。 ? 如一種或幾種材料對應(yīng)設(shè)計一把專用刀具，不但會造成刀具的設(shè)計、制造、管理和選用等許多麻煩問題，而且各種制造、管理費用也高。 ? 超細晶粒的硬質(zhì)合金和粉末高速鋼在 小尺寸整體復(fù)雜刀具 加工領(lǐng)域還將占主要地位； ? 超強、超硬納米刀具 是最誘人的切削刀具，加速研究發(fā)展，有可能在未來 5－ 10年成為現(xiàn)實。 ? 對刀具進行涂層處理是提高刀具性能的重要途徑之一，涂層刀具的出現(xiàn)，使刀具切削性能有了重大突破。 它們各有優(yōu)勢，又彼此競爭，適應(yīng)不同的工件材料和不同的切削速度范圍 。 應(yīng)用：用于加工鋼鐵等黑色金屬，特別是加工高溫合金、淬火鋼和冷硬鑄鐵等難加工材料。 三、立方氮化硼 立方氮化硼 (CBN)是由六方氮化硼在高溫高壓下加入催化劑轉(zhuǎn)變而成的。 金剛石刀具不適于加工鋼鐵材料 ，金剛石 (C)和鐵有很強的化學(xué)親和力，在高溫下鐵原子容易與碳原子作用而使其轉(zhuǎn)化為石墨結(jié)構(gòu)，刀具極易破壞。 刃口極鋒利、可切下極薄的切屑、摩擦系數(shù)在所有刀具材料中是最小的、抗黏結(jié)能力強。 陶瓷刀具的制備 原材料處理 配比進行配料 細化球磨 干燥 過篩 燒結(jié)成型 磨削加工，電火花線切割 陶瓷刀具產(chǎn)品 陶瓷刀具的種類 — 碳化物系陶瓷 二、 金剛石 有三種：天然單晶金剛石刀具、整體人造聚晶金剛石刀具、金剛石復(fù)合刀片。 缺點：強度低、韌性差，抗彎強度僅為硬質(zhì)合金的 1/3～ 1/2；導(dǎo)熱系數(shù)低，僅為硬質(zhì)合金的 1/5～ 1/2。由于 Si3N4基陶瓷具有較高的導(dǎo)熱系數(shù)、較低的熱膨脹系數(shù)，其耐熱沖擊性能大大優(yōu)于 Al2O3基陶瓷，切削時可以使用切削液。最大的缺點是：抗彎強度很低，沖擊韌性很差。 第五節(jié) 其他刀具材料 一、陶瓷 常用的刀具陶瓷有兩種： Al2O3基陶瓷和 Si3N4基陶瓷。即利用等離子體來促進化學(xué)反應(yīng)，可把涂覆溫度降至 400℃ 以下 (目前涂覆溫度已可降至180℃ ~200℃ )，使硬質(zhì)合金基體與涂層材料之間不會產(chǎn)生擴散、相變或交換反應(yīng)，可保持刀片原有的韌性。近十幾年來，隨著涂覆技術(shù)的進步，硬質(zhì)合金也可采用 PVD法。因 PVD法未超過高速鋼本身的回火溫度，故高速鋼刀具一般采用 PVD法，硬質(zhì)合金大多采用 CVD法。 涂層刀具 ? 涂層方法 目前生產(chǎn)上常用的涂層方 法有兩種：物理氣相沉積 (PVD) 法和化學(xué)氣相沉積 (CVD) 法。但以前兩種涂層刀具使用最多。目前，切削加工中使用的各種刀具，包括車刀、鏜刀、鉆頭、鉸刀、拉刀、絲錐、螺紋梳刀、滾壓頭、銑刀、成形刀具、齒
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