硬质合金刀具参数规格尺寸

圣戈班磨料磨具是---圣戈班集团旗下的分支机构，作为磨料磨具行业的---者，圣戈班设计、制造和销售norton?诺顿?、norton?winter?诺顿?温特?、flexovit?富来维特?等三---的产品，为相关制造领域提供、和人性化的综合磨削解决方案。主要产品有固结磨具、涂附磨具、工业超硬磨具、树脂切割打磨片及建筑工业用金刚石产品和设备，产品广泛应用于汽车、钢铁、航空航天、轴承齿轮、铁路、铸造、机床工具、刀具、电子半导体、新能源及汽车售后等各种制造领域。

自1994年进入中国以来，圣戈班磨料磨具一直保持快速发展，目前已拥有5家生产工厂，1家磨削技术中心及700多名员工。凭借---的磨削及切割技术的应用，圣戈班磨料磨具帮助工业制造领域的客户提高生产力并呈现表现。

刀具目前正在向微精化发展，从小型、微型到毫微刀具，φ0.1mm的刀具已经不再稀奇，对刀具刃口的要求也越发严苛。刀具在粗开槽后，为达到---的尺寸和精度，需要通过抛光工序来获得---的表面光洁度。抛光砂轮的粒度从d20、d10发展到d3、d1就是为了追求更的刃口。

圣戈班flute polish砂轮是一款德国研发的橡胶结合剂砂轮产品，主要应用于钻头类旋转刀具的抛光应用。flute polish砂轮采用圣戈班公司研发、富有弹性的橡胶结合剂，能够---的贴合工件表面，轻松应对各种较大抛光面积的工件表面；耐磨性好，能达到的镜面抛光效果；能缩短抛光工序加工节拍，提高生产效率，进一步降低刀具加工的综合成本。

应用案例：硬质合金刀具的开槽磨削

砂轮规格：开槽砂轮d54 q-flute2 + 抛光砂轮flute polish

磨床型号：walter helitronic power

冷却液：油

工件：硬质合金钻头 φ10mm

开槽磨削参数：

进给速率：vf=100mm/min

开槽余量：ae=3.5mm

砂轮线速度：vc=18m/s

抛光加工参数：

进给速度：vf=150mm/min

抛光余量：ae=0.02mm

砂轮线速度：vc=22m/s

价值体现：

·工件有---的刃口品质并达到镜面抛光效果

·相比普通树脂砂轮，抛光工序用时缩短50%以上

机械加工进程中，孔的加工一向都是整个加工工程中的要点和难点，通常会用到钻头、钻夹头、铰刀，珩磨棒等加工刀具，起浮夹具一般业界说的比较少，但常常听工人师傅说起浮夹头，那么什么是起浮夹具呢？

起浮夹具floating holder)是指东西可以沿平行于东西轴线的轴向起浮或沿笔直空间内角度摇摆或一起具有这2种起浮。

为什么要运用起浮夹具？

在机械零部件制造进程中经常有很多的、高外表的孔加工需求，而孔加工一向都是机械加工中的难点和要点，钻孔，铰孔后运用高精密珩磨加工无疑是一种重要和常见的加工办法。

在单冲程珩磨工艺中，对精度保持高水准加工的一起，还要在单次往复中完成包括外表粗糙度，圆柱度等一系列精度的加工，其本身对主轴和工件的直线度要求也较为高。如果是采用珩磨---机，由于---机特殊的起浮主轴和追随马达的装配，所以一般情况下运用---的万向节即可实现率单冲程珩磨。

加工中心的功能提升

虽然国产机床的制造商们在不断努力进步产品和精度以满意各种精度的需求，但机床的主轴和待珩磨的孔之间的直线性仍是很难到达，由于这涉及到厂商几十年的研发水准，以及机床中任何一个零件的上下游供应链水准问题。我们不行能要求一台国产十几万的机床或加工中心，到达它们三倍售价的进口机床相同水准；所以要使内孔到达---的圆心度、圆柱度仍然是个非常扎手的问题。

另外，导致主轴与工件直线性差的另一个重要的也是难处理的原因是机床轴承的-导致主轴的同心度误差，这几乎是个不行消除的要素。要获得孔和机床主轴的的同心度，就要使珩磨棒很的伸进孔中而且---不受任何径向力，起浮夹具正是为此类情况规划的，一起起浮夹具还补偿工件装置、珩磨棒等在水平轴向或在笔直空间内的差错。所以无论是国产机床仍是进口高精密数控机床，起浮夹具对孔的直线度和圆柱度的进步都是决定性的。

起浮夹具的特点

? 径向振幅按捺在5μm以下；

? 出资少却能进行比曾经更的加工；

? 东西替换时刻减少，进步出产效率；

? 消除因切削抵抗发生的误差；

? 按捺品质不稳定，减少---品和修正工件；

? 纠正前工序的孔加工误差。起浮夹具的使用

起浮夹具使用加工机械：钻床、立式加工中心、珩磨机等。

使用东西：金刚石珩磨棒、铰刀、丝锥、滚光刀等。

使用领域包括：轿车发动机、船只发动机以及液压、衣疗、动力、航空等各个领域的机械零部件制造中。

高速车削tc4钛合金硬质合金刀片槽型对刀具磨损的影响

 tc4钛合金具有比强度高、高温热强性和耐热功能高、抗腐蚀性好等尤秀功能，因而成为航空航天工业中应用前景极其宽广的资料。一起，因为化学活性大、变形系数小、热传导率低一级特色又使其成为一种典型的难加工资料。现在，硬质合金是切削tc4钛合金的首要刀具资料，且可转位硬质合金刀片的使用越来越广泛。在加工过程中，可转位刀片的槽型对切削过程有很大影响，---学者对刀片槽型对切削加工的影响进行了深入的研讨,波兰学者grzesik对三维槽型刀具切削钢材的切屑折断机理进行了研讨,发现对触摸面的控制是影响切屑折断的一个重要因素。中山一雄以为:切屑受挤压而弯曲是因为断屑槽施加弯矩效果的结果，并以为断屑槽型的不同会导致断屑功能的不同。worthington等人研讨了棱带宽度在切削过程中的断屑效果,并给出棱带的宽度范围,一起给出了切屑弯曲半径。方宁研讨了刀片槽型对断屑功能的影响,并应用多重线性办法,建立了两种预测新型刀片断屑功能的数学模型。

 综上所述，现在对切削加工中槽型对切削影响的研讨首要集中在断屑方向。事实上，刀片的槽型对刀片本身的磨损也有很大影响，---是高速切削tc4钛合金时刀具磨损很快，此刻，槽型对刀片磨损的影响就显得更为---。本文选用山特维克可乐满cnmg120408刀片的sm和qm两种槽型进行研讨，通过实验来比照剖析不同切削速度下两种槽型刀片的磨损特色。

 1 实验设备及条件

 1.1 实验设备

 实验选用的是沈阳地一机床厂出产的数控车床cak6150(如图1)，其主轴蕞大转速为1800r/min。

 刀片磨损的观测选用基恩士vhx-1000c型超景深三维显微体系(如图2)。

 1.2 刀片的几许参数及槽型特征

 实验选用刀片的商标为h13a，它是山特维克可乐满公司针对钛合金及耐热合金切削开发的一种新型细晶硬质合金刀具商标，具有---的耐磨粒磨损性和韧性，适用于钛合金的车削加工。

 刀片型号为cnmg120408，其安装后的刀具几许参数如表1。

 实验选用了cnmg120408的两种槽型，即qm槽型和sm槽型刀片进行比照研讨。两种刀片槽型的结构特征如图3所示，它们的前角均为15°，qm槽型选用波涛形槽背，一起它具有较大的棱带宽度，宽深比较小。sm槽型的棱带宽度较小，---可以忽略，因而刀刃比较尖利，槽型较陡峭，宽深比较大。

 1.3 实验方案

 tc4钛合金常用切削速度为40～50m/min,为深入研讨高速车削时刀片槽型对刀具磨损的影响规律，实验选择两种不同的切削速度进行比照剖析，其切削速度分别为：95m/min、139m/min。详细切削条件如表2所示。

 2 实验结果及剖析

 2.1 切削速度为95m/min时刀具磨损的形状

 图4为切削速度95m/min时两种槽型刀片的磨损情况。在前刀面上，两种槽型刀片的磨损描摹首要是月牙洼磨损，qm槽型刀片磨损更为-，---察到刀具资料因为高温发生了塑性变形。在后刀面上，因为钛合金的回弹较大，后刀面和工件的触摸应力增大，切削区的温度升高，因而刀具后刀面的磨损比切削其他资料时要相对-一些。由图4可知，两种槽型刀片中qm槽型刀片后刀面磨损比sm槽型刀片-得多，可以显着观察到刀具资料高温软化后工件资料中的硬质点在刀具上划擦发生的犁沟，一起可见因为高温使刀具资料发生塑性变形引起的粘结磨损。sm槽型刀片的后刀面磨损较轻，仅发生了较小的机械磨损,未见显着犁沟

 图5为两种槽型刀片在切削速度95m/min时的磨损曲线，可以看出，在切削初始阶段qm槽型刀片磨损稍大，跟着切削的持续，sm槽型刀片有很长的一段正常磨损阶段，切削旅程到达1400m后，后刀面磨损量仍小于0.15mm。qm槽型刀片的正常磨损阶段要短得多，后刀面磨损量在切削旅程为1300m时到达0.25mm，此后刀具磨损加重，进入急剧磨损阶段，切削旅程到达1400m时后刀面磨损量已---0.5mm。在切削速度为95m/min时sm槽型刀片的磨损显着小于qm槽型刀片，sm槽型刀片具有---的切削功能。

 2.2 切削速度为139m/min时刀具磨损的形状

 图6为切削速度为139m/min时两种槽型刀片的磨损情况。两种槽型刀片在前刀面上的月牙洼磨损均较为-，且均---察到高温引起的塑性变形。在后刀面上，两种槽型刀片均能显着观察到因为高温发生的粘结磨损和刀具资料高温软化后发生的犁沟磨损，且sm槽型刀片的后刀面磨损较重。

 图7为两种槽型刀片在切削速度为139m/min时的磨损曲线，可以看出，在切削初始阶段，两种槽型刀片磨损大致相同，跟着切削的持续，两种槽型刀片的磨损均较快，首要原因是高速切削时刀具与工件触摸频率增大，刀尖的散热时刻缩短，导致切削区的温度急剧添加，刀具磨损速度加快。与切削速度为95m/min时不同，此刻qm槽型刀片磨损相对较小，切削旅程到达300m曾经刀具的磨损都比较平稳，为正常磨损阶段，而sm槽型刀片在切削旅程到达250m时就进入了急剧磨损阶段，正常磨损阶段较短。与切削速度为95m/min时相比，两种槽型刀片的磨损均敏捷得多。sm槽型刀片的后刀面磨损量到达0.3mm时，切削旅程不足450m，刀具使用寿命比切削速度为95m/min时大幅下降。qm槽型刀片的后刀面磨损量到达0.3mm时，切削旅程约为500m，刀具使用寿命不及切削速度为95m/min时的一半。在整个磨损过程中qm槽型刀片的磨损小于sm槽型刀片，此刻qm槽型刀片具有---的切削功能。

 2.3 两种切削速度下两种槽型刀片功能差异的剖析

 比较图5和图7不难发现，两种槽型刀片在两种切削速度下的切削功能体现恰好相反。在相对较低的95m/min切削条件下，sm槽型要比qm槽型刀片的切削功能好，而在相对较高的139m/min切削条件下，结果相反，qm槽型刀片的磨损一向小于sm槽型刀片。

 如图3所示，剖析sm槽型与qm槽型的区别可知，sm槽型刀片刃口尖利，刀尖体积较小，qm槽型刀片刃口粗钝，刀尖体积较大。在切削过程中切削区的温度是影响刀具磨损机理与速率的决定性因素，而切削区的温度又由切削时切削热的发生速率与散出速率一起决定。换言之，切削时单位时刻发生的热量经切屑、刀具、工件和周围介质散出后，留存在切削区内的热量决定了其切削温度，进而决定了刀具的磨损机理与速率。

 选用95m/min的切削速度时，因为sm槽型刀片刃口尖利，切屑早年刀面流出更顺畅，摩擦热发生较少，切削区内刀尖处的温度相对较低，因而sm槽型刀片磨损较少。

 当选用139m/min的切削速度时，高速切削条件下两种槽型刀片发生切削热的速率均远高于较低的95m/min速度时的切削加工，此刻切削区的散热条件对切削区温度的影响效果---出来。在干切削时切削热的传出途径除掉切屑和工件散热外，刀具散热是切削热传出的重要途径，---是关于导热性不好的钛合金零件，其工件散热较慢，刀具散热就显得更为重要。此刻，sm槽型刀片虽然产热较少，但其散热条件相对更差，qm槽型刀片虽然产热较多，但其粗钝的刃口和较大的刀尖体积------了散热条件，这样，在切削热的发生与散出这对对立中，qm槽型刀片胜出，qm槽型刀片在切削区内刀尖处的温度低于sm槽型。一起，此刻两种槽型刀片的切削温度都远高于95m/min时的切削温度，粘接磨损成为此刻刀具的首要磨损方式。qm槽形刀片刃口粗钝，更有利于抵抗工件资料的粘接，然后减小刀具的磨损。因而，在切削速度为139m/min时，qm槽形刀片体现出---的切削功能。

加工high performance machining，hpm是在---零件精度和的前提下，通过对加工进程的优化和进步单位时间资料切除量来进步加工效率和设备使用率、下降生产成本的一种高功用加工技能。在某些程度上，可以以为加工涵盖了高速加工。

在加工体系中，刀具是完结切削加工的东西，直触摸摸工件并从工件上切去一部分资料，使工件得到契合技能要求的形状、尺度精度和外表。在整个加工进程中，刀具直接与工件触摸，会呈现---的刀具磨损现象，因而刀具也是加工进程中的一大消耗品。刀具技能的内在包含刀具资料技能、刀具结构规划和成形技能、刀具外表涂层技能等，也包含了上述单项技能归纳交叉构成的高速刀具技能、刀具---性技能、绿色刀具技能、智能刀具技能等。刀具作为机械制作工艺配备中重要的一类根底部件，其技能开展又构成智能制作、精细与微纳制作、仿生制作等根底机械制作技能，以及液密气密、齿轮、轴承、模具等根底部件技能的支撑技能。

刀具在切削进程中承受深重的负荷，包含高的机械应力、热应力、冲击和振荡等，如此---的工作条件对刀具功用提出了高要求。在现代切削加工中，率的寻求以及大量难加工资料的呈现，对刀具功用提出了进一步的应战。因而，挑选刀具资料、规划刀具结构、开展刀具涂层和高功用刀具技能成为进步切削加工水平的要害环节。

加工刀具

刀具资料

刀具资料对刀具寿数、加工效率和加工等有着重要影响。目前，刀具资料首要有高速钢、硬质合金、陶瓷和超硬资料等。

高速钢hss是一种具有高硬度、高耐磨性和高耐热性的东西钢，其热处理工艺较为杂乱，有---通过淬火、回火等一系列进程。高速钢合金元素含量较多，总量可达10%~25%。

按所含合金元素不同可分为：钨系高速钢、钨钼系高速钢、高钼系高速钢、钒高速钢和钴高速钢。含钴高速钢一般是在通用高速钢的根底上参加5%~8% 钴，可---进步钢的硬度、耐热性和耐性。粉末冶金高速钢安排均匀，晶粒细微，消除了熔铸高速钢难以避免的偏析，因而比相同成分的熔铸高速钢具有更高的耐性和耐磨性，一起还具有热处理变形小、锻轧功用和磨削功用---等优点。高速钢资料首要用于制备各种成形拉刀整体式、组合式、高速滚刀、剃插齿刀、轮槽刀等，大量应用在轿车、航空发动机、发电设备等制作职业，加工高强度、高硬度铸铁钢合金。

陶瓷资料首要是离子键和共价键结合，其结合力是比较强的正负离子间的静电引力或共用电子对，所以熔点高、硬度高，具有优异的绝缘性和化学安稳性。

按化学成分，淘瓷刀具资料可分为氧化物基陶瓷、碳化物基陶瓷、碳氮化物基陶瓷和硼化物基陶瓷。因为具有高的硬度、强度与耐磨性，淘瓷刀具可用来加工淬火钢、高强度钢、不锈钢以及各种合金钢和碳钢，还可以加工各种高硬度的合金铸铁。可是淘瓷刀具具有一个共性，就是易崩刃，故而应用规模比较局限。

聚晶金刚石pcd、聚晶立方氮化硼pcbn、立方氮化硼cbn、单晶金刚石等超硬资料具有---的硬度和耐磨性、低摩擦系数、高弹性模量、高热导、低热膨胀系数，以及与非铁金属亲和力小等优点，已敏捷应用于高硬度、高强度、难加工有色金属合金及有色金属- 非金属复合资料零部件的高速、、干湿式机械切削加工职业中。

天然金刚石作为超精细加工刀具不行代替的资料，应用于各种精细仪器透镜、反射镜、计算机磁盘等工件的精细超精、纳米级车削加工。

pcd 刀具与天然金刚石刀具功用挨近，具有优异的耐磨性，可用来加工有色金属和非金属资料，还可用来精加工难加工资料，如硬质合金和归吕合金。

立方氮化硼cbn是硬度仅次于金刚石的超硬资料。它不但具有金刚石的许多尤秀特性，而且有更高的热安稳性和对铁族金属及其合金的化学惰性，可用于加工金刚石刀具不能加工的黑色金属及其合金资料。

刀具结构规划

刀具结构包含刀具自身及各功用部件外部形状、装夹办法、切削刃区几许角度和截形。

刀具许规划首要针对刀刃强度，刀具的容屑、断屑，刀具---性、安全性等基本刀具几许功用，也是刀具规划的首要---方向。

未来开展中，在结构上呈现了针对难加工资料的变螺旋角规划、变齿距规划以及可下降切削振荡的消振棱规划技能，而刃口钝化处理技能和负倒棱规划技能可---进步刀刃强度，且随着微纳制作研讨领域的---逐步构成产业化技能。

刀具物理规划方面目前以刀具资料功用的改进为主，并逐步开端朝着针对特定加工条件、工件资料进行定制化规划刀具物理功用的方向开展。

现代刀具技能的开展，应一起满足刀具功用和绿色、低耗的要求，刀具几许规划和物理规划都趋于精细化、---化、智能化、柔性化。在---刀具功用的前提下，有利于完成刀具收回再使用的规划与成形技能将受到重视。

刀具涂层

刀具外表涂层以增效和---为意图，是将耐高温、耐磨损的资料涂覆在刀具基体资料外表。涂层作为一个化学屏障和热屏障，减少了刀具与工件间的扩散和化学反应，然后减少了刀具的月牙槽磨损。涂层刀具具有外表硬度高、耐磨性好、化学功用安稳、耐热耐氧化、摩擦因数小和热导率低等特性。

目前，常用的刀具涂层办法有化学气相堆积法cvd、物---相堆积法pvd、等离子体化学气相堆积法pcvd、热喷涂法和离子束辅佐堆积法ibad，其间以pvd 和cvd 应用为广泛。

刀具的涂层技能目前现已成为进步刀具功用的要害技能。在涂层工艺方面，cvd 仍然是可转位刀片的首要涂层工艺，开发了中温cvd、厚膜al2o3 等新工艺，在基体资料改进的根底上，使cvd 涂层刀具的耐磨性和耐性都得到进步。cvd涂层技能的未来开展方向是高功用cvd 刀具涂层工艺技能及配备制作技能，包含制备厚膜α-al2o3 的要害工艺技能、微粒润滑的al2o3 膜的制备技能；防腐真空获得体系及气体输入体系的研讨开发；洁净反应源的研讨及废弃气物后处理技能。pvd 同样取得了重大进展，开发了适应高速切削、干切削、硬切削的耐热性---的涂层，如纳米、多层结构等，从早的tin 涂层到ticn、tialn、a l2o3、c r n、z r n、c r a l n、t i s i n、tialsin、alcrsin 等硬涂层及超硬涂层资料。pvd 涂层技能的未来开展方向是类金刚石涂层、cbn 涂层、大面积等离子涂层技能。等离子体化学气相堆积法pcvd是将高频微波导入含碳化物气体发生高频高能等离子，或许通过电极放电发生高能电子使气体电离成为等离子体，由气体中的活性碳原子或含碳基团在合金的外表堆积的一种涂层制备办法。等离子体对化学反应有促进作用，使等离子体化学气相堆积法可以把堆积温度降至600℃以下。在该温度下，刀具基体与涂层资料之间不会发生扩散、交换反应或相变，刀具基体可以坚持原有的强耐性。

刀具涂层技能向物理涂层附加大功率等离子体方向开展；功用薄膜向着多元、多层膜的方向开展；并研讨集硬度、化学安稳性、抗痒化性于一体且具有低内应力和高附着力的薄膜制备技能。图5a为多层涂层，其内层的ticn 与基体有较强的结合力和强度，中心的al2o3 作为一种有用的热屏障可答应有更高的切削速度，外层的ticn ---抗前刀面和后刀面磨损能力，外一薄层金黄色的tin 使得简单区分刀片的磨损状态；图5b中纳米涂层与传统涂层相比，具有超硬度、超模量和高红硬性效应，而且显微硬度可超过40gpa ；图5c纳米复合结构涂层nc-ti1-xalxn/α-si3n4在强等离子体作用下，纳米tialn 晶体被镶嵌在非晶态的si3n4 体内，当tialn晶体尺度小于10nm 时，位错增殖源难于启动，而非晶态相又可阻止晶---错的搬迁，即便在较高的应力下，位错也不能穿越非晶态晶界。这种结构薄膜的硬度可以到达50gpa 以上，并可坚持相当优异的耐性，且当温度到达900~1100℃时，其显微硬度仍可坚持在30gpa 以上。

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