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刀具角度的影响

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刀具角度的影响

发布日期:2020-06-09 作者: 点击:

降低加工成本Z直接而有效的方法,莫过于有效地应用车削加工刀具的不同部分。故此,要选出Z合适的刀具,除了要选择合适的刀具材质外,亦必须了解切削几何的特性。然而,由于切削几何率涉及的范围很广,现在主要集中讨论前角,后角Z被普通使用的切削角度的应用以及两者对切削时作出的影响。金坤数控刀具小编介绍刀具角度问题。


前角


一般而言,前角对切削力,切屑排出,刀具耐用度影响都很大。


前角的影响


1)正前角大,切削刃锋利;


2)前角每增加1度,切削功率则减少1%;


3)正前角过大,刀刃强度下降;负前角过大,切削力则增加。


大负前角用于


1)切削硬材料;


2)需切削刃强度大,以适应断续切削,以及切削含黑皮表面层的加工条件。

金坤数控刀具

大正前角用于


1)切削软质材料;


2)易切削材料;


3)被加工材料及机床刚性差时。


使用前角切削的好处


1)由于使用前角能减少切削时所遇到的阻力,故能提高切削效率;


2)可减低切削时所产生的温度及振动,提高切削精度;


3)减少刀具损耗,使刀具寿命得以延长;


4)在选择正确的刀具材质以及切入角度时,使用前角可减低刀具的磨损以及加强刀刃的可靠性。


前角过大的坏外


1)由于前角的增加会减低刀具切入工件有角度以及切削效率,故此在切削硬度较高的工件时,若前角过大会令刀具容易产生磨损,甚至出现崩刀的情况;


2)当刀具的材质较弱时,切削刃的可靠性便难得以保持。


后角


后角使刀具后面与工件间磨擦减少,使刀具有自由切入工件的功能。


后角的影响


1)后角大,后刀正磨损小


2)后角大,刀尖强度下降。


小后角用于


1)切削硬度材料;


2)需切削强度高时。


大后角用于


1)切削软材料


2)切削易加工硬化的材料。


后角切削的好处


1)大后角切削可减低后刀面的磨损,故此在前角损耗没有急剧增加的情况下,使用大后角较小后角更能延长刀具的寿命;


2)一般而言,在切削延展性及较柔软的材料时会较容易出现溶结的情况。溶结会增加后角及工件的接触面,增加切削阻力,减低切削精度。故若切削此类材料时以较大后角切削则可避免此情况的发生。


后角切削的限制


1)当切削传热性较低的材料如钛合金及不锈钢时,使用大后角切削会使前刀面容易出现磨损,甚至会出现刀具破损的情况。因此,大后角并不适用于切削此类型的材料;


2)虽然使用大后角可减低后刀面的磨损,但却会加速刀刃的衰退。故此,切削的切深会随之而减低,影响切削精度。为此,技术人员需定时调较刀具的角度以保持切削的精度;


3)在切削高硬度的材料时,如大后角过大,切削时所遇到的阻力会令前角因受到强大的压缩力而出现缺损或破损。


 近几年来,不断提高的切削加工要求和被加工材料的能级以及减少切削加工对环境污染等有力地推动了现代切削刀具涂层技术的发展。膜系材料多元合金化、涂层工艺组合多样化中出现的TiAIN、TiAICN、CrSiN等多元复合涂层和多层涂使刀具获得了高耐磨、低摩擦、热稳定性好和抗氧化力强等良好的综合性能,大大提升了现代切削刀具的性能;纳米组分和纳米薄膜涂层的显微结构使得难


加工材料的切削得到了新的解决办法;金刚石涂层和类金刚石涂层(DLC)在加工石墨零件和纤维增强等非金属材料及有色合金材料方面取得了良好的效果。为适应涂层工艺的发展,涂层的工艺装备亦实现了集成化、模块化和智能化,使涂层技术日趋个性化。


膜系材料的多元化


当前,现代切削刀具涂层技术发展的趋势是膜系材料的多元化。膜系材料多元合金化仍然是目前碳化物往往可以彼此互溶的特性,在Ti-N膜中加入合金元素,形成复合氮化物涂层。


如目前在硬质合金涂层刀具中应用Z多的TiAIN三元涂层,可通过调整AI元素的成份比例来获得不同的膜层性能。如在Ti-N中加入碳元素,通过碳原子的固溶和析出,可形成Ti(C、N)三元涂层,与Ti-N的单一涂层相比,这些多元涂层具有良好的综合性能,提高了抗氧化温度和耐磨性,又有低的摩擦系数。在Ti-N中同时加入AI、C元素,即可构成TiAICN的四元膜层。该膜层具有良好的热稳定性、高耐磨性和低摩擦的综合性能,已于硬加工领域的涂层立铣刀大量使用。如用于硬化模块的成型加工,不仅提高了加工效率,获得了良好的加工表面而且解决了先成型加工后热处理产生的变形问题。


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