金属加工前沿技术介绍ppt课件.ppt

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1、DFL1金属加工前沿技术介绍DFL2主要内容一、前言二、刀具材料三、刀具技术四、夹检具五、结束语DFL3一.前言1.1汽车零件材料钢、铸铁铝合金、镁合金（轻量化）1.2制造技术机床高速数控化单工序工序集中化环境更加注重节能、环保1.3刀具发展刀具材料高性能高速钢合金、金属陶瓷、金刚石、立方氮化硼表面处理技术单层、复合涂层切削技术干切、准干切单一功能复合功能（多刃复合刀具、重型切削）DFL42.1作为切削用刀具材料应具备的性能：二.刀具材料希望具备的特性作为刀具使用时的性能高硬度（常温及高温状态）耐磨损性高韧性（抗弯强度）耐崩刃性、耐破损性高耐热性耐塑性、变形性热传导能力良好耐热冲击性、耐

2、热裂纹性化学稳定性良好耐氧化性、耐扩散性低亲和性耐熔着、凝着（粘刀）性磨削成形性能良好刀具制造的高生产率、重磨性锋刃性良好刃口锋利、表面光洁度好、微小切削可能DFL52.2各种工具材料的硬度及韧性的关系：二.刀具材料DFL62.3各种刀具材料：2.3.1.碳素工具钢2.3.2.合金工具钢2.3.3.高速钢（于1906年发明至今已100多年的历史）2.3.4.硬质合金（于1926年由德国krupp公司发明至今80多年的历史）硬度合金大致分三大类：YG类、YT类、YW类1）合金晶粒度向超细化发展，目前国外晶粒度0.2μm，国内0.5-2μm2）合金材料应用通用化，钴领DK460UF可加工钢、

3、铸铁、铝等各种材料的零件。二.刀具材料HSSM2、M2Al、M2SiHSS-CoM35、M42粉末HSSS590P、ASP2030普通各类刀具滚刀、插刀、剃刀、拉刀、丝锥高效滚刀高速拉刀DFL72.3.5.涂层刀具涂层刀具是在韧性较好的工具表面涂上一层耐磨损、耐熔着、耐反应的物质，使刀具在切削中同时具有既硬而又不易破损的性能，涂层技术发明上世纪50年代的苏联，实用于上世纪60年代的德国和瑞典，英文称谓为coatedtool。涂层方法分两大类：PVD——物理涂层CVD——化学涂层涂层材料常见的有：TiC、TiN、TiCN、Al2O3、TiAlN等二.刀具材料DFL82.3.6.陶瓷工具以陶

4、瓷作为切削工具的研究始于上世纪30年代，1947年以后，由前苏联的研究人员牵头，将其付诸于实用。陶瓷刀具基本上由三大类组成：①、纯氧化铝Al2O3（白色陶瓷）②、Al2O3TiC（黑色陶瓷）或添加SiCw（晶须）ZeO2（青色陶瓷）来增加韧性，③以Si3N4为主体的陶瓷工具。特性：高硬度、高温强度好（2000℃下不会融溶）的特性，化学稳定性好，但韧性低。它相对于硬质合金，高速钢来说仍是极脆的材料，因此，多用于高速连续切削中，特别是铸铁的高速加工（500m/min左右），但在加工中陶瓷刀具易产生崩刃等损伤。二.刀具材料DFL92.3.7.金属陶瓷工具金属切削加工用刀具的研究开发，总是在不断

5、地追求硬度而自然而然遇到了韧性问题。金属陶瓷就是解决陶瓷刀具的脆性大而出现的。它于1956年由美国福特公司推出问世的，其材质为TiC（陶瓷）为基体，Ni、Mo(金属)为结合剂，故称金属陶瓷。金属陶瓷刀具最大的优点，在于其材质与被加工材料的亲和性极低，不易粘刀和积屑，使加工表面光洁平整。通过添加WC、TaC、TiN、TaN等异种碳化物,使其抗弯强度达到了硬质合金的水平,韧性得以提高,故被广泛应用。现在以TiCN作为基体在结合剂中渗入Co,通过控制烧结方法使强韧基材表面硬化（HV2300程度）的各种金属陶瓷刀具被广泛地运用。二.刀具材料DFL102.3.8.CBNCBN立方氮化硼是加工铁系金

6、属最硬的一种刀具材料，CBN刀具加工淬火钢、耐热钢，CBN切削普通灰铸铁，速度超过800m/min，CBN将是超高速加工用刀具材料的首选。2.3.9.PCD聚晶金刚石刀具1975年美国GE公司开发了用人造金刚石颗粒通过添加Co、硬质合金、NiCr、Si-SiC以及陶瓷结合剂在高温（1200℃以上）高压（3.5-5万大气压）下烧结成形的PCD工具,使其得到广泛的使用。金刚石刀具与铁系金属与板强的亲和力，与其他材料的亲和力很低，不易产生粘刀现象。二.刀具材料DFL113.1滚刀等切齿刀具：3.1.1.切齿刀具中合金滚刀虽有应用，但在钢齿轮的加工中仍然普遍采用高速钢和高性能高速钢。3.1.2.

7、滚刀多头化，带柄滚刀3.1.3.滚刀涂层：选用TiN、TiAlN复合涂层，但TiAlN等黑色复合涂层居多。三.刀具技术DFL123.2拉削刀具：3.2.1.以HSS为主，M42为辅。3.2.2.拉刀大型化，结构复杂化。三.刀具技术DFL133.3丝锥：3.3.1.以HSS为主，但在加工中心及专用机床上加工铸铁、铝件普遍采用合金丝锥。3.3.2.加工调质钢建议采用螺旋丝锥。三.刀具技术DFL143.4滚丝轮：3.4.1.新材料、高强度