首頁 » CNC 切削刀具研究
2014/08/14

Task: Deburring and Polishing of tap drills

 

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2014/05/19

彈性筒夾的拋光研磨處理

彈性筒夾的表面優化實例: 
需求: 熱處理後的鋼材, 需要去除氧化層, 去毛刺, 表面拋光及平滑化
效果: 在高速使用下可以提昇穩定性; 防繡效果好, 筒夾頭部光滑幫助切削脫屑等等優點!
 

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2011/11/25

巴菲特行程漏商機 高端裝備托起強國夢

巴菲特行程漏商機 高端裝備托起強國夢

鉅亨網新聞中心 (來源:財訊.COM) 2011-11-23 15:08:38   Blog談新聞 上則 下則 

以中國為首的亞洲發展中國家潛在需求巨大,是“股神”巴菲特屢屢涉足金屬切割工具行業的主要原因。我國的工業現代化進程仍在加速,是金切等機床產業未來發展潛力所在,但由於技術落后,國內產品處於低端,中高端產品對外依賴性較大。在政策力推裝備制造業升級之下,制造業產業升級將繼續推動加工中心高速增長,國內機床企業,特別是中高端機床企業將獲得廣闊發展空間。未來十年將是我國經濟的轉型期,在科技含量提升以及人力成本上升的情況下,設備投資增長加快,也將對機床行業需求持續增長形成支撐。此外,雖然國內中高端機床進口將維持較長一段時間,但進口替代仍有較大潛力可以挖掘,國內龍頭企業將從中受益。沈陽機床、秦川發展、華東數控以及博深工具有望獲益。

“股神”巴菲特21日在日本的亮相引發了不小的騷動。巴菲特此行是為了完成2011年3月份因故推遲的一次訪問,訪問的目的地是巴菲特旗下的一個生產切削工具的“孫公司”——泰珂洛,其控股股東是以色列的切削工具生產商IMC集團,后者早前被伯克希爾收購,主要為汽車、飛機等行業生產用於切削和打磨的工具。
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2011/10/18

切削刀具材料比較表

此份切削刀具材料比較表中包含了以下八種切削刀具材料在各種屬性下之比較表:

 

  1. 單晶鑽石(Mono Diamond)
  2. 含鈷PCD(CO PCD)
  3. 含Si PCD(si PCD)
  4. 立方氮化硼(PCBN)
  5. 氮化矽(Si3N4)
  6. 碳化矽(SiC)
  7. 鎢鋼(WC)
  8. 鋼鐵(Steel)

觀看PDF切削刀具材料比較表

切削刀具材料比較表
材質material Mono Diamond CO PCD si PCD PCBN Si3N4 SiC WC Steel
屬性properties
Density

g/cm3

3.52

3.8

|

4.10

3.4

4

|

4.20

3.2 3 15 7.8
密度
Knoop Hadrness kg/mm2

6000

|

9000

5000

|

8000

5000

2700

|

3200

1800 2200 1500 560
諾氏 硬度
Toughuess Mpam-2 3.4

6.1

|

8.9

6.9

4.1

|

7.2

6.4 4 11 46
韌性
Compression Strength Mpa 2000 7700 4200 3800 6800 7000 5400 1850
壓縮強度
Tensile strength Mpa 2600 1300 600 500 470 400 1100 1760
拉伸強度
Thermal Expansion 10-6/℃

0.8

|

4.8

1.5

|

3.8

3.8

3.5

|

4.2

3.5 3.8

4.3

|

5.6

11.2

|

14.3

熱膨脹係數
Thermal Conductivity w/mk

600

|

1200

560 120 150 30 40 80 50
導熱係數
Friction  

0.05

|

0.10

0.1 0.1 0.1 0.2 0.2 0.2 0.8
摩擦係數

下載切削刀具材料比較表


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2011/10/13

精密微小切削刀具的製備工藝


微小徑切削刀具
的製備工藝是制約微細切削技術發展的難點之一。精密微細機械磨削和電火花線電極磨削(WEDG)、聚焦離子束濺射(FIB)等特種加工方法是目前主要的微細刀具製備技術。

(1)精密微小磨削工藝

磨削工藝是比較成熟的刀具製備和修整方法。微小刀具的精密磨削工藝主要採用金剛石砂輪,能夠實現高速鋼和硬質合金材料的高效成形。該工藝的要點是:為防止小直徑刀具折斷,應合理確定刃磨時的磨削壓力。通過對砂輪施加振動,可以顯著減小磨削力和最小成形直徑。

精密微小磨削工藝在一定程度上可以滿足微小切削刀具的製備要求,但受磨削力的影響,能夠穩定獲得的刀具最小直徑受到侷限。另外,刃磨工藝容易造成刀具表面劃痕和刃口缺陷,將直接影響加工表面質量和精度水平;磨削熱應力容易引起刀具表層微觀結構的變化;微小立銑刀的同心度和直徑偏離等製造誤差有可能大於微細切削的單齒進給量,成形精度有待提高。


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2011/03/04

新型陶瓷刀具材料的分析與發展

隨著特種陶瓷材料研變與開發工作的不斷深入,陶瓷刀具在金屬切削加工業中的應用比例不斷擴展。 隨著航空、航天工業的發展要求,必須滿足提高Ti合金和Ni基高溫合金等工件材料切削效率的要求,特種陶瓷刀具材料將會作出更大的貢獻。

  新型陶瓷刀具的出現,是人類首次通過運用陶瓷材料改革機械切削加工的一場技術革命的成果。 早在20世紀初,德國與英國已經開始尋求採用陶瓷刀具取代傳統的碳素工具鋼刀具。 陶瓷材料因其高硬度與耐高溫特性成為新一代的刀具材料,但陶瓷也由於其人所共知的脆性受到局限,於是如何克服陶瓷刀具材料的脆性,提高它的韌性,成為近百年來陶瓷刀具研究的主要課題。 陶瓷的應用範圍亦日益擴大。

  工程技術界努力研製與推廣陶瓷刀具的主要原因,(一)是可以大大提高生產效率;(二)是由於構成高速鋼與硬質合金的主要成分鎢資源在全球範圍內的枯竭所決定。 20世紀80年代初估計,全世界已探明的鎢資源僅夠使用50年時間。 鎢是世界上最稀缺的資源,但其在切削刀具材料中的消耗卻很大,從而導致鎢礦價格不斷攀升,幾十年中上漲好多倍,這在一定程度上也促進了陶瓷刀具研製與推廣,陶瓷刀具材料的研製開發取得了令人矚目的成果。


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2011/01/22

光學曲面超精密車削過程中的輪廓誤差補償控制方法

—、前言

  虞文華等學者通過對伺服系統動態特性對數控機床圓軌蹟的加工精度影響機理進行研究,認為在不考慮機床自身的幾何精度的前提下,系統的輪廓跟踪誤差主要是由伺服系統的動態特性和聯動軸之間的動態參數不匹配而引起。 因此,為提高機床的輪廓加工精度,國內外的專家和學者一般從以下三個方面著手:

  第一、機床精度補償。 如,代表當今世界超精密加工最高水平的三台大型超精密機床(美國LLNL國家實驗室的DTM—3型臥式大型光學金剛石車床、LODTM型立式大型光學金剛石車床和英國Cranfield公司研製成功的OAGM—2500型超精密機床等)均採用了壓電式微位移機構,以實現在線精度控制補償;

  第二、運動軸的高精度跟踪控制。 如,Tomizuka提出了一種零相位誤差跟踪控制(ZPETC)算法,這是一種用於跟踪時變信號的數字式前饋控制算法,它可以得到極小的跟踪誤差和平滑的跟踪速度,但是它對建模誤差和系統參數變化比較敏感,同時對插補數據的不連續(主要表現為速度和加速度變化的不連續引起的輸入的信號中的高頻成分)比較敏感;


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2011/01/22

車銑複合加工的關鍵技術與應用前景

加工效率與精度是金屬加工領域追求的永恆目標。 隨著數控技術、計算機技術、機床技術以及加工工藝技術的不斷發展,傳統的加工理念已不能滿足人們對加工速度、效率和精度的要求。在這樣的背景下,複合加工技術應運而生。 一般來說,複合加工是指在一台加工設備上能夠完成不同工序或者不同工藝方法的加工技術的總稱。 目前的複合加工技術主要表現為2 種不同的類型,一種是以能量或運動方式為基礎的不同加工方法的複合;另一種是以工序集中原則為基礎的、以機械加工工藝為主的複合,車銑複合加工是近年來該領域發展最為迅速的加工方式之一。

  目前的航空產品零件突出表現為多品種小批量、工藝過程複雜,並且廣泛採用整體薄壁結構和難加工材料,因此製造過程中普遍存在製造週期長、材料切除量大、加工效率低以及加工變形嚴重等瓶頸。 為了提高航空複雜產品的加工效率和加工精度,工藝人員一直在尋求更為高效精密的加工工藝方法。 車銑複合加工設備的出現為提高航空零件的加工精度和效率提供了一種有效解決方案。

  與常規數控加工工藝相比,複合加工具有的突出優勢主要表現在以下幾個方面。

  (1)縮短產品製造工藝鏈,提高生產效率。

  車銑複合加工可以實現一次裝卡完成全部或者大部分加工工序,從而大大縮短產品製造工藝鏈。 這樣一方面減少了由於裝卡改變導致的生產輔助時間,同時也減少了工裝卡具製造週期和等待時間,能夠顯著提高生產效率。

  (2)減少裝夾次數,提高加工精度。

  裝卡次數的減少避免了由於定位基準轉化而導致的誤差積累。 同時,目前的車銑複合加工設備大都具有在線檢測的功能,可以實現製造過程關鍵數據的在位檢測和精度控制,從而提高產品的加工精度。

  (3)減少佔地面積,降低生產成本。

  雖然車銑複合加工設備的單台價格比較高,但由於製造工藝鏈的縮短和產品所需設備的減少,以及工裝夾具數量、車間佔地面積和設備維護費用的減少,能夠有效降低總體固定資產的投資、生產運作和管理的成本。


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2010/12/20

刀具的重磨與再塗層

硬質合金和高速鋼刀具的重磨和再塗層是目前常見的工藝。 儘管刀具重磨或再塗層的價格僅為新刀具製造成本的一小部分,但卻能延長刀具壽命。 重磨工藝是特殊刀具或價格昂貴刀具的典型處理方法。 可進行重磨或再塗層的刀具包括鑽頭、銑刀、滾刀以及成形刀具等。

刀具的重磨

在鑽頭或銑刀的重磨過程中,需要磨削切削刃以除去原塗層,因此所用砂輪必須具有足夠的硬度。 重磨對切削刃的預處理是非常關鍵的,不僅要保證刀具重磨後原始切削刃的幾何形狀能被完全準確地保留,而且要求重磨對PVD塗層刀具必須是“安全”的。 因此,必須避免不合理的磨削工藝(例如:高溫導致刀具表層受損的粗磨或乾磨)。

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2010/12/16

加工鎳基合金銑刀的特點

加工鎳基合金銑刀的特點

當遇到Hastelloy、waspaloy、 Inconel和Kovar等難加工材料時,加工知識與經驗就顯得非常重要。目前,鎳基合金的應用越來越 多,主要用於製造航太、醫療、化工行業的一些重要零件。這些材料具有很高的強度、耐腐蝕性,並能經受極高的溫度。在上述材料中加入了一些特殊元素,可獲得 優越的性能。但另一方面,也使這些材料變地特別難於銑削加工。

我們知道,在鎳系合金中鎳和鉻是兩個主要添加成分,增加鎳能增加材料韌性,加入鉻可提高材料的硬度,再加上其他成分的平衡,據此就可以預測刀具的磨損情況。

添加到材料中的其他元素可能有:矽、錳、鉬、鉭、鎢等,值得注意的是,鉭和鎢也是用來製造硬質合金的主要成分,它們能有效地提高硬質合金的性能,但是這些元素加入到工件材料中,就使它變地難以銑削加工,差不多像用一把硬質合金刀具切削另一把硬質合金刀具一樣。




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2010/12/01

對高速切削刀具磨損壽命的研究

從20世紀80年代開始,由於數控機床的主軸、進給系統等功能部件設計製造技術的突破,數控機床的主軸轉速和進給速度均大幅度提高,在現代製造技術全面進步的推動下,切削加工技術開始進入高速切削的新階段。 目前,高速切削已在模具、航空、汽車等製造業領域得到了大量應用,產生了顯著的經濟效益,並正向其它應用領域拓展。

  高速切削加工對刀具提出了一系列新的要求。研究表明,高速切削時,造成刀具損壞的主要原因是在切削力和切削溫度作用下因機械/machine/摩擦、粘結、化學磨損、崩刃、破碎以及塑性變形等的引起的磨損和破損。 因此,對高速切削刀具材料最主要的性能要求是耐熱性、耐磨性、化學穩定性、抗熱震性以及抗塗層破裂性能等。 陶瓷、CBN、PCD、金屬陶瓷等刀具材料具有良好的耐熱性和耐磨性,當其韌性得到改善後,非常適合用於高速切削。 先進塗層技術的發展進一步改善了刀具材料的性能。 目前,新型塗層材料和塗層工藝的開發方興未艾,預示著塗層刀具在高速切削領域將有巨大發展潛力和廣闊應用前景。


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2010/12/01

21世紀刀具材料的新發展

Reference: http://www.lut.cn/kejijie/xsjl/xsjl2.html

在21世紀未來的歲月裡,切削加工仍將是機械加工最主要的方法。 其中,刀具材料起著至關重要的作用。 刀具材料性能的優劣,直接影響切削加工能否正常進行。 為了保證提高加工效率和加工質量,同時降低加工費用,刀具材料的性能必須優良,並向更高水平發展。 
    在切削加工中,刀具費用約佔加工總費用的5%。 加工效率和機床、人工等費用受到刀具工作狀況的嚴重製約。 只有在刀具正常工作和運轉的情況下,加工效率才能得到提高,加工總費用才能保持正常或減少;反之,切削加工不能正常進行,甚至被迫停止。 本文從加工對象的新要求、有關科學技術的新發展和材料的資源狀況3個方面,闡述刀具材料新的發展趨勢。

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2010/12/01

銑削刀片用納米改性金屬陶瓷的顯微組織和力學性能

1 前言 

納米改性Ti(C,N)基金屬陶瓷與傳統Ti(C,N)基金屬陶瓷相比,具有優良的綜合性能,因而被廣泛用作刀具材料。 隨著製造技術的發展,金屬陶瓷強度和韌性得到不斷提高,刀具的抗塑性變形和抗崩刃性能也有所改善;並且,刀具的高溫強度和高溫硬度、導熱性和耐衝擊性也都有所提高,使其不僅可用於鋼材和鑄鐵的精加工,而且可成為粗加工、銑削等斷續切削適宜的刀具材料。 當前,銑刀的使用量僅次於車刀和鑽頭,隨著數控機床和專用銑床的普及,銑刀的使用量越來越大。 由於銑削過程採用大進給量的傾向日趨加強,因此,加工條件也越來越惡劣,對銑削刀片用刀具材料的穩定性要求越來越高。另外,用於斷續銑削的銑刀與連續切削的車刀相比,銑刀在使用中因承受反复的衝擊容易發生脆性破損。 為此,研製和開發高強韌性銑削刀片,特別是用納米改性Ti(C,N)基金屬陶瓷刀具材料就顯得尤為必要。 目前,在國內儘管已有許多有關銑削刀片用刀具材料的報導。 但是,對銑削刀片用納米改性金屬陶瓷的研究還未見報導。 本文即研究銑削用納米改性金屬陶瓷的顯微組織和力學性能,為其下一步用作銑刀刀具材料提供理論指導。 

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2010/12/01

金属陶瓷

 

金属陶瓷 ceramic metal

    金属陶瓷是指陶瓷和金属的机械混合物。随着火箭、人造卫星及原子能等高技术的发展,对耐高温材料提出了新的要求,人们希望材料既能在高温时保持很高的强度 和硬度,能经得起激烈的机械振动和温度变化,又有耐氧气腐蚀和高绝缘性等性能。但无论是高熔点金属还是陶瓷都无法同时满足这些要求。    金属陶瓷是由陶瓷和粘接金属组成的非均质的复合材料。陶瓷主要是氧化铝、氧化锆等耐高温氧化物或它们的固溶体,粘接金属主要是铬、钼、钨、钛等高熔点金 属。将陶瓷和粘接金属研磨混合均匀,成型后在不活泼气氛中烧结,就可制得金属陶瓷。   


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2010/10/29

EMAG 埃马克倒置式加工理念--机床工业的革命

類:切削刀具
2010/10/29 15:48

对于制造工业来说,产品批量和品种的不断变化,加工质量要求越来越高,必将导致高度灵活的生产方式。原先由多台机床并行加工完成的大批量生产,现在经过工艺整合后,实现了少量的复合型加工设备并行化生产。埃马克的技术沿革折射出了世界机床从单一到复合加工的技术走势。 

总部位于德国萨拉赫市(Salach)的老牌机械公司埃马克(Emag)始建于1867年,成立之初是一家铸造及机械制造厂,以后开始生产车床和特种机床(见图1)。1969年埃马克推出了模组式结构、生产效率高的程控车床;70年代进入端面加工领域。1992年埃马克推出世界上首台由主轴完成上下料的倒置式车削中心(见图2),并通过不断创新,在倒置式车削中心的基础上开发了多功能加工中心;1998年6月公司又推出世界上首台采用新的HDS工艺、集硬车和磨削工艺为一体的倒置式车磨中心。至今,埃马克已发展成为着名的全球化机床制造厂商,形成了以埃马克公司为代表的车床开发,以埃马克公司、Kopp公司、Naxos-Union公司为代表的磨床开发,以及SW公司为代表的加工中心三大系列机床产品。

 

 
图1 埃马克公司于1938年制造的卧式手动机床

 


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