资讯动态
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    刀具改变基体
    通过在1-5μm范围内改变碳化钨的粒度,制造时可以改变硬质合金刀具的基体性能。基体材料的粒度对于切削性能和刀具寿命起着重要作用。粒度越小,刀具的耐磨性越好。反之,粒度越大,刀具的强韧性越好。细颗粒基体主要用于加工航空牌号材料(如钛合金、Inconel合金和其他高温合金)的刀片。此外,将硬质合金刀具材料的钴含量提高6%-12%,可以获得更好的韧性。因此,可以通过调整钴含量来满足特定切削加工的要求,无论这种要求是韧性还是耐磨性。刀具基体的性能还可以通过在接近外表面处形成富钴层,或者通过在硬质合金材料中有选择性地添加其他合金元素(如钛、钽、钒、铌等)而获得增强。富钴层可以显著提高切削刃强度,从而提高粗加工和断续切削刀具的性能。此外,在选择与工件材料和加工方式相匹配的刀具基体时,还需要考虑另外5种基体特性——断裂韧性、横向断裂强度、抗压强度、硬度和耐热冲击性能。例如,如果硬质合金刀具出现沿切削刃崩刃的现象,就应该选用具有较高断裂韧性的基体材料。而在刀具出现切削刃直接失效或破损的情况下,可能采用的解决方案是选用具有较高横向断裂强度或较高抗压强度的基体材料。对于切削温度较高的加工场合(如干式切削),通常应该**硬度较高的刀具材料。在可以观察到刀具产生热裂纹的加工场合(在铣削加工中*常见),建议选用耐热冲击性能较好的刀具材料。
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    高端刀具市场分析
    参考中国机床工业协会工具分会数据,2020年我国高端刀具市场消费超过 200 亿元,进口刀具在整个市场份额中占比超过60%。大市场提供国内刀具企业生存空间,随着国内刀具技术的提升,国产替代拥有改变刀具行业格局的机会。随着”中国制造2025”的推进,制造业正朝着自动化、数字化和智能化方向快速前进,制造业转型升级推动切削刀具行业快速发展。未来随着我国制造业持续升级,高端刀具需求有望持续增长。威尼人斯网址近几年我国高端切削刀具的产值结构发生着持续的变化,高速钢刀具产值逐步降低,综合性能更优的硬质合金刀具产值不断提高。刀具供应结构就是消费结构,刀具需求与制造业发展水平相关,硬质合金刀具行业有望迎来历史性发展机遇。硬质合金刀具产品成本比高速钢刀具高,但是稳定性和寿命更优,有利于自动化和智能化的运用。高质量发展的当下,硬质合金刀具行业规模有望不断扩大,制造工厂、经销商和用户可以达成相对默契。
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    刀具以经验值计
    有经验的从业人员,对一些常用材料、常用刀具在加工某一类特定材料工件的使用寿命,有丰富的经验积累,能直接地估算刀具的使用寿命。如直径在Ф25~Ф30之间的涂层硬质合金钻头,加工普通碳钢时钻孔长度约20~30米累计长。加工铸铁时一般在80~100米累计总长。因为很少有刀具制造厂家提供这些数据。即使提供,也仅仅是提供者在实验室里特定环境条件下的特例,不一定具有普遍引导意义。而以经验值估算,有相当大的局限性,不一定具有普遍的共性,也只能在基本同的条件下,粗略的估计。实际估计时,还必须考虑如下条件:1)对于失效极限的确定,也就是说,刀具使用到什么情况下不能用了。除了崩刃、破裂等极端状况。主要是指磨损,特别是精加工时,一般认为精加工刀片后刀面磨损0.2毫米以内是正常的。但是如果是定径刀具,后刀面磨损会造成工件直径变化,一旦出现径向尺寸变化达到危险情况就要换刀了。又如,对表面粗糙度有特殊要求,刀具略有磨损,表面粗糙度略有下降即不能满足要求时,也必须换刀。估算时就必须按一定比例酌情降低估算值。如果径向尺寸有调整或可补偿的时候、表面粗糙度要求比较低的加工,则可按比例提高估算值。2)切削速度对刀具的磨损有相当大的影响,一般的来说,线速度越快,刀具寿命越短,但是线速度太低的话,一方面影响加工效率,同时也不一定对刀具寿命有利,所以切削速度的选择,必须参考刀具制造厂提供的切削参数,再结合现场情况确定一个*合理的速度。3)被加工工件的材料,对刀具寿命也有相当大的影响。看似相同的材料,内部所含材料成分比例略有不同,可能切削性能就有很大的区别。即使完全相同的材料,如部件结构不同、成型方法不同、热处理设备或工艺不同、前道工序加工刀具不同,都会造成刀具寿命有显著差别。如不锈钢件加工,如前道工序粗加工的刀具不锋利,在工件表面因冷作硬化效应,形成一层硬化层,致使后道工序的精加工刀具急剧磨损,对精加工刀具寿命造成严重的影响。4)合理、准确使用切削液,能明显提高刀具寿命。首先切削液必须准确、干净、充分、有效。不同的刀具材料、不同的工件、不同的加工形式,应该根据目的要求,如粗加工时的冷却、精加工时的润滑,加注不同的切削液。5)地基、机床、夹具、工件、刀具等所有一切,构成一个系统,整个系统的刚性对刀具寿命的影响,也非常大。因为微小的震动使刀具和工件产生非正常微距位移,而使刀具无谓的增加了无效摩擦,*后导致刀具磨损,刀具寿命迅速下降。提高系统刚性是提高刀具寿命的重要措施和手段,但是要有效提高系统刚性,必须不断地进行细致而又复杂的调查、分析、研究工作。很多人认为要改变某个局部的结构要花费很大的经济成本,其实不然,一次性的人力物力投入,换来的可能是几年,甚至十几年长期的耗材成本的降低。
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    刀具寿命和磨钝标准有什么关系?
    刀具磨损到一定限度就不能继续使用。这个磨损限度称为磨钝标准。规定后刀面上均匀磨损区的高度VB值作为刀具的磨钝标准。理论磨损极限:一、判断磨损在生产实际中,经常卸下刀具来测量磨损量会影响生产的正常进行,因而不能直接以磨损量的大小,而是根据切削中发生的一些现象来判断刀具是否已经磨钝。例如:粗加工时,观察加工表面是否出现亮带,切屑的颜色和形状的变化,以及是否出现振动和不正常的声音等;精加工可观察加工表面粗糙度以及测量加工零件的形状与尺寸精度等,发现异常现象,就要及时换刀。二、国际标准在评定刀具材料切削性能和实验研究时,都以刀具后刀面的磨损量作为衡量刀具的磨钝标准。因为一般刀具的后刀面都发生磨损,而且测量也比较方便。因此,国际标准化ISO统一规定以1/2背吃刀量处后刀面上测量的磨损带宽度VB作为刀具磨钝标准,自动化生产中用的精加工刀具,常以沿工件径向的刀具磨损尺寸作为衡量刀具磨损的标准,称为刀具径向磨损量NB。三、刀具寿命的经验公式1.刀具的寿命—一把新刀(或重新刃磨过的刀具)从开始切削至磨损量达到磨钝标准为止所经历的实际切削时间,称为刀具的寿命,用T分钟表示。又称为刀具耐用度。2.刀具总寿命——从第一次投入使用直至完全报废时所经历的实际切削时间。? 重磨刀具总寿命 = T×N? 不重磨刀具总寿命 = T3.刀具寿命的经验公式对于某一切削加工,当工件、刀具材料和刀具几何形状选定之后,切削速度是影响刀具寿命的*主要因素。提高切削速度,刀具寿命就降低。这是由于切削速度对切削温度影响*大,因而对刀具磨损影响*大。
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    总体刀具失效分析法
    刀具就自身特性而言是一种消耗品,磨损到一定程度之后就无法使用。传统的金属切削管理方法仅仅引入了磨损分析,重点放在刀具材料的修整、几何形状优化和机加参数的设定上,目的是提高刀具寿命,进而增加单件刀具产出工件的数量。要提高制造过程的整体效率,并不是经过一步刀具磨损分析就可以轻松达成的,还要考虑方方面面的因素。刀具磨损检验固然重要,但是更全面的“总体”刀具失效分析法在整个制造过程中更为重要。总体刀具失效分析法(GTDA)超越了基本的刀具磨损检验范畴,包括了影响刀具寿命的多种因素,比如,刀具修整所花费的时间、磨损以外的问题、生产经济知识题、车间的组织架构、操作人员的工作态度和预期、数据流的管理和制造总成本控制。GTDA通过分析对车间中大量的、随机选择的、使用过的刀具的定期评估数据,总结出每一把刀具对于整体生产效率的贡献和影响。整体制造过程刀具磨损研究,通常只局限于某个特定加工过程中的单一刀具。但是,要使生产效率*大化,就必须考虑到整个车间中的所有切削过程所涉及到的所有刀具。制造过程起始于获取原材料和设定生产计划,要完成这一步骤,需要充分利用工人的技术和能力,也需要一定的资本投入。这一过程运作得好,就会是一个价值增加、价值固化过程,运作得不好,就会造成资金、时间和智力资源的浪费等一系列的生产损失,进而导致产品质量和产量的双重下滑。
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