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2013/07/29

捨棄式刀具用刀柄去除毛邊實例

處理前:
cutter head - before treated
處理後:
cutter head - after treatments Sample Name: Cutter Heads
Industry: Tool Industry
Process Required: Deburring
Material: Hardening Steel
Manufacturing process: Milled Parts

利豐行事業有限公司 www.li-fung.biz

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2012/04/02

鎢鋼材質刀具適性與特性

 

燒結碳化物(碳化鎢、鎢鋼)有兩等級

一為純碳化物類及抗陷穴類。純碳化物只包含碳化物和鈷,強度及耐磨特性最好,任何其他物質加入均將減少其強度及耐磨性,通常用來切削鑄鐵及非鐵金屬材料。但純碳化物不耐高溫,在高熱下鋼屑易沾黏在刀面上,使刀面因擴散作用形成凹陷。而加入碳化鉭及碳化鈦之碳化物,因這兩成分熔點高於碳化鎢,故抗高溫性也相對提高,相對的強度及耐磨特性較純碳化物低。

 


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2010/01/25

刀具涂层技术的现状与展望

自 六十年代末第一代TiC化学技术气相沉积(CVD)涂层硬质合金刀片问世以来,涂层技术对硬质合金刀具的发展起到了巨大的促进作用。八十年代初,TiN物 理气相沉积(PVD)涂层高速钢刀具的出现,被誉为高速钢刀具性能的革命性变革。几十年来,涂层技术已经在切削刀具提高性能的工艺中得到极为广泛的应用。 本文拟从以下三个方面介绍涂层技术的进步并展望2000年以后的发展动向:(1)刀具涂层技术的应用; (2)涂层技术的新发展; (3)CVD与PVD两种技术在刀具涂层中的相互补充。

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2008/11/26

切削工具的分类与选型

2008/11/24 11:49
刀具是机械制造中用于切削加工的工具,又称切削工具。广义的切削工具既包括刀具,还包括磨具。

  绝大多数的刀具是机用的,但也有手用的。由于机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料,所以“刀具”一词一般就理解为金属切削刀具。切削木材用的刀具则称为木工刀具。

  刀具的发展在人类进步的历史上占有重要的地位。中国早在公元前28~前20世纪,就已出现黄铜锥和紫铜的锥、钻、刀等铜质刀具。战国后期(公元前三世纪),由于掌握了渗碳技术,制成了铜质刀具。当时的钻头和锯,与现代的扁钻和锯已有些相似之处。


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2008/10/27

微细钻头折断原因探讨

2008/10/22 14:16
采用高速钢直柄麻花钻钻削微小孔(φ1mm以下)时,折断是钻头破坏的主要形式。由于钻头折断是突然发生的,事先难以预测,而折断了的钻头头部往往卡在未完成的孔中,很难取出,给生产造成了许多麻烦,也使自动化钻削微小孔难以实现。
在 钻削过程中,钻头受到扭转、弯曲和压缩等三种载荷的组合作用,对钻头折断断口和受力情况进行研究,可以弄清钻头折断原因及各项载荷在钻头折断中所起的作 用,从而采取必要措施,防止钻头突然折断。例如,应用钻削测力仪对造成钻头折断的主要载荷进行在线检测,当该项载荷增大到一定数值时,发出报警信号,使钻 头退回,以避免钻头折断和钻削质量下降。

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2008/10/27

TA15、TB6鈦合金零件切削用量和刀具參數的選擇

主要加工方法
鈦 合金零件的加工餘量比較大,有的部位很薄(2~3mm),主要配合表面的尺寸精度、形位公差又較嚴,因此每項結構件都必須按粗加工→半精加工→精加工的 順序分階段安排工序。主要表面分階段反覆加工,減少表面殘餘應力,防止變形,最後達到設計圖的要求。其主要的加工方法有銑削、車削、磨削、鑽削、鉸削、攻 絲等。

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2008/10/18

切削抵抗

加工につきものの切削抵抗がいくらあるかを調べたのでアップします。

1.片刃バイト((超硬33形)
※バイトの切削抵抗の詳細は簡単ですがこちらをごらん下さい。
横すくい角0度と25度各1本用意し下図のようにして切削時の主分力の負荷を測定しました。


1)条件
ア 切り込み      =5ミリ
イ 1回転の送り    =0.35ミリ
ウ 直径        =65ミリ
エ チャックを回す速度=おおよそ0.5秒で45度位かな?
※送り軸等の遊びがなくなるまで2回転ほどまわした後に測定した。
オ デンスバー(FC材)

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2008/10/18

高速切削工艺及应用方向

紫水晶

(沈阳理工大学机械工程学院 沈阳 110168

摘要高速切削工艺是当今世界制造业中一项快速发展的高新技术高速切削所带来的高切削效率和高切削精度,也满足了制造业不断发展的需要和模具制造所追求的精密模具硬质材料的切削,促使高速切削技术蓬勃发展。

关键词高速切削 切削工艺 应用

中图分类号TG156

0 引言

随着全球化市场竞争日趋激烈,为争取技术优势,各国纷纷开展先进制造技术的研究与开发。伴随着信息技术的不断发展,先进制造技术一方面发展了以数控机床为基础的自动化加工技术,另一方面发展了各种新的加工方法和加工工艺,比较典型的有()高速切削、干切削、硬切削、()精密切削技术 等。其中,高速切削加工是面向 21世纪的一项高新技术,它以高效率、高精度和高表面质量为基本特征,在汽车工业、航空航天、模具制造和仪器仪表等行业中获得了愈来愈广泛的应用,并已取得了重大的技术经济效益,是当代先进制造技术的重要组成部分。

高速切削工艺研究是一项很有意义的工作。实践证明如果只有高速机床和刀具而没有良好的工艺作指导,昂贵的高速加工设备也不能充分发挥作用,高速切削的工艺和传统的工艺方法有很大差别,至今还远不如传统工艺方法那样成熟和普及。


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2008/10/18

高速加工的刀具选取

2008/10/07 14:53


高速加工的刀具选取

刀具技术特别是刀具材料的进步对高速切削加工的发展起了很大的作用。在高速切削领域,当前主要使用金属陶瓷、陶瓷、涂层和超硬材料四类刀具,它们各有其特性和应用范围并相互补充。其中涂层刀具发展最快而且在高速切削领域有巨大应用潜力,目前在全部刀具中已占有50%以上的比重。

超 硬材料刀具在高速切削领域独占优势,其实际应用与日俱增。在这类刀具中PCD(聚晶金刚石)刀具是高速切削铝合金和非金属材料的最佳选择,而金刚 石涂层刀具则不仅已经实用化且增长势头很猛;PCBN(立方氮化硼聚晶产品)刀具适于以更高速度切削铸铁、淬硬钢等材料,CBN(立方氮化硼)涂层刀具也 有望在近期取得重大技术突破。

为了使高速切削刀具有足够的使用寿命和低的切削力,应根据不同的工件材料选择最佳的刀具几何角度。与普通切 削相比,高速切削刀具前角一般要小一些甚 至是负前角,后角要稍大一点,且常采用修圆或倒角刀尖来增大刀前角,以防止刀尖处的热磨损。由于进行高速切削的旋转刀具要在很高的转速下工作,离心力问题 非常突出,故要求其刀体结构和刀片夹紧结构应十分可靠,同时需要在动平衡仪上经过严格的动平衡,最好能进一步安装在机床上与主轴组件一起进行动平衡。

在 普通转速下刀具与主轴间广泛采用的7:24锥联结,当高速旋转时,由于实心锥柄不能像主轴孔那样受离心力作用发生“胀大”,两者之间出现间隙会导 致刀具在锥孔内摆动,从而引起刀具的轴向定位误差和破坏结构的动平衡。为了克服这种联结高速性能差的缺点,相继开发出了一些适合高速切削的联结方式, 如:HSK工具系统和Capto工具系统。


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2008/10/06

TA15、TB6钛合金切削加工用量和刀具的选择

2008/10/01 10:56
TA15、 TB6两种钛合金材料具有重量轻、 强度高、耐热、耐腐蚀、疲劳性能好等一系列优良的力学、物理性能,成为航空航天、核能、船舶等领域理想的结构材料之一。但由于该材料价格昂贵,难加工,尤 其是铣削加工制造周期长、成本高,制约了它的应用。而新一代航空产品需要具备更优异的性能新材料、新结构、新工艺被广泛应用。同时,为了竞争的需要,研制 周期短和制造成本低是取胜的关键,因此,开展对TA15、TB6两种钛合金材料切削加工的研究是必要的,特别是铣削高效加工的探索尤其显得紧迫和重要。

TA15、TB6钛合金材料主要特征

TA15 a钛合金是a相固熔体组成的单相合金。该合金室温强度在930MPa以上,耐热性高于纯钛,组织稳定,抗氧化能力强,500~600 ℃下仍保持其强度,抗蠕变能力强,但不能进行热处理强化。
TB6 b钛合金是b相固熔体组成的单相合金。该合金室温强度在1105MPa 以上,但热稳定性较差,不宜在高温下使用。

TA15、TB6钛合金的切削加工工艺特性

  1. 摩擦系数大,导热系数低,刀尖切削温度高。钛合金热导率仅为钢的1/4 、铝的1/14 、铜的1/25 , 因而散热慢,不利于热平衡。切削时产生的切削热都集中在刀尖上,使刀尖温度很高,易使刀尖很快熔化或粘结磨损而变钝。
  2. 弹性模量小。钛合金的弹性模量只有30CrMnSi的56% ,这说明零件的刚性差,切削时易产生弹性变形和振动,不仅影响零件的尺寸精度和表面质量,而且还影响刀具的使用寿命;同时造成已加工面的弹性恢复较大,刀具后面摩擦增加导致刀具过快磨损。
  3. 化学活性大。在300℃ 以上时有强烈的吸氢、氧、氮的特性,造成加工表面易产生脆硬的化合物,切屑形成短碎片状,使刀具极易磨损。
  4. 钛合金化学亲和力较强,极易与其他金属亲和结合。在加工中切屑与刀具的粘结现象严重,使刀具的粘结和扩散磨损加大。

TA15、TB6钛合金零件切削用量和刀具参数的选择


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2008/09/17

刀具知識--研磨的形式

研磨的形式:

  研磨的形式及開刃的角度直接影響一把刀子的表現,以下便就數種常見的形式及角度作一介紹:

   凹磨(HollowGrind):於刀面兩側各挖除一個凹槽,因其容易加工及設計,故市面上許多工廠刀皆是此一種研磨方式。最大的優點 便是經此研磨後會形成一個非常薄的刀刃,而越薄的刀刃切削能力越好。其缺點為:越薄的刀刃越脆弱。它可以切、削較硬的物體或組織,但卻不適合用以在料理食 物時砍劈的動作,因刀身的縱切面為非線性,故無法切的太深。凹磨的刀子皆不建議用於砍劈動作上,因其刀刃相對的較脆弱。其最大的優點便是增加刀刃的切削能 力,尤其是在刀面不夠寬闊時使用(德國Puma刀廠算出若刀背有3.5mm厚,那麼刀面至少要有20mm寬才能有相當的切削砍劈能力。若不夠寬的刀子便要 以Hollowground的方式來彌補。)。早期的剃頭刀便是用凹磨。

  鑿刀磨法、片刃研磨(ChiselGrind):刀面只有 一面研磨。優點有四:1.易於加工:一面研磨故只需其它研磨方式的一半加 工,且不需太過精密,因此省時、省工、省錢。2.易於研磨:除非嚴重的損傷,否則只需研磨一面即可,且研磨技術不必像其它研磨方式一般的高超。3.刀刃堅 固:只單邊開刃,故刀刃角度大(約30-45度),刀身厚。4.節省材料:在早期錘打制刀時代,此種研磨方式不需像其它研磨方式一般要削去多餘的鋼材,可 節省最多的鋼材耗費。台灣原住民的刀子便是鑿刀磨法。


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2008/09/17

在切削之外考慮

曾經堆滿了工作任務的製造廠家們如今卻開始努力,並且這種努力隨著大量製造業作業轉向國外比較廉價的資源而變得愈發困難。

這種對美國製造商們的總體論斷對與硅谷相關的半導體行業甚至更加突出。位於加利福尼亞州Fremont的FM Industries-NGK的一家子公司-正是從事這種行業。

David Miller是FM Industries的總裁。他說,他發現那些國外製造商們一直在填補技術方面的缺口。他說:「唯一的防禦措施是提高效率和生產力。」對他的公司而言,這一點意味著不僅是加速,同時還要集成。

該公司主要為半導體生產中所用的處理腔體製造水蒸汽小管。組裝是在Fremont工廠中心的一間淨化間完成的。

為了對其產品需求下降這種情況作出響應,公司探索了增加客戶業務份額的途徑。公司自問:如果FM Industries不僅生產內部組件,同時生產成套腔體模塊會是什麼樣的情景?

這種變化將簡化客戶供應鏈。還將擴充FM Industries作為重要技術技能資源的作用。而公司意識到這方面的主要挑戰,不僅存在於潔淨間,同時存在於CNC機加工車間。


該工廠認為接觸式測頭是刀庫中最重要的工具。採用測頭進行測量,
可以少用限制性的工夾,從而可以進行金屬去除率較高的銑削而不至於使零件變形

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2008/08/07

木質複合材料加工刀具的研究進展

1.引言

近 年來,現代化木材加工工業發展迅猛,木質複合材料的加工因此得到了的高速發展。隨著人們環保意識的增強,人造板工業得到了越來越多的發展空間。其 中最主要的產品是中密度纖維板(MDF),我國目前是亞洲產量最大的國家。2001年強化木地板實際產量已增至6000萬m2,如此大量增長的需求對切削 加工工具提出了新的要求。目前在切削人造板等木質複合材料時使用的刀具材料主要是硬質合金,硬質合金的耐磨性、耐熱性和硬度很高。但由於木材本身具有很高 的各向異性結構,使得與刀具的摩擦係數很大,而且木質複合材料本身既含有造成刀具機械擦傷的硬質點(某些人造板表面還有難以加工的硬質塗層),又有引發刀 具發生化學腐蝕的酸性介質,這些都會加劇刀具磨損和腐蝕,不僅大大縮短了使用壽命,而且嚴重降低了產品的質量,進而影響了產品的加工成本和生產效率。現有 的硬質合金刀具在耐磨和耐腐蝕性方面已經不能滿足要求,為了達到良好的經濟效益和社會效益,市場迫切需要高性能的、高質量的木工加工刀具。

我國現階段不僅在木工刀具研究理論上還很貧乏,而且在其生產上更是非常落後,因此瞭解和掌握目前國內外木工刀具的發展狀況和研究進展有著重要的意義。


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2008/08/05

UG逆向造型的一般方法和技巧

在 产品的开发及制造过程中,几何造型技术已使用得相当广泛。但是,由于种种原因,仍有许多产品并非由CAD模型描述,设计和制造者面对的是实物样 件。为了适应先进制造技术的发展,需要通过一定途径,将这些实物转化为CAD模型,使之能利用CAD、CAM等先进技术进行处理。
目前,与这种从 实物样件获取产品数学模型技术相关的技术,已发展成为CAD、CAM中的一个相对独立的范畴,称为“反求工程”(Reverse Engineering)。通过反求工程复现实物的CAD模型,使得那些以实物为制造基础的产品有可能在设计与制造的过程中,充分利用CAD、CAM等先 进技术。由于反求工程的实施能在很短的时间内准确、可靠地复制实物样件,因此反求工程成为当前企业先进制造技术的热门话题之一。

利用一些非专业的 逆向设计软件(如:UG、Pro/ENGINEER、CATIA等)和一些专业的逆向设计软件(如:Surfacer、CopyCAD、Trace等)进 行逆向造型是现阶段反求工程在企业应用的典型例子。 由于公司新产品开发需要,笔者利用UG软件进行零件的反求在外形复杂的汽车冲压件的逆向造型设计中取得较好应用效果。我们选择的测量设备是英国LK公司的 三坐标测量机,可以用来测量特征的空间坐标、扫描剖面、测量分型线以及轮廓线。此设备获得点的数据量不像激光扫描仪扫描的那么大,所以用一些非专业的逆向 设计软件是很合适的。


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2008/08/05

零件表面的切削加工成形方法

機 械零件的表面形狀不外乎是幾種基本形狀的表面:平面、圓柱面、圓錐面以及各種成形面。當精度和表面粗糙度要求較高時,需要在機床上用刀具經切削加工而形 成。 機械零件的任何表面都可看作是一條線(稱為母線)沿著另一條線(稱為導線)運動的軌跡。
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