难加工材料发展一步, 刀具也往前一步

2018-07-13 12:09:56 友启工具

难加工切削刀具
1.
新的难加工材料登场

难加工材料无论是哪个国家都没有一个具体的工业标准。

那么怎样的材料才算是难加工材料呢?简单表示请见下图。

难加工材料说明

机械加工中、需要有适当的“硬度”和“脆性”,在此范围以外的所有领域都被称为“难加工材料”。

难加工材料无法用一句话来概括、如上图的不管在哪个领域,全都是不同的材料。

例如又粘又软的难加工材料代表是纯铁和纯铜等,又例如又粘又硬的难加工材料代表是耐热合金和耐腐蚀钢等。而硬质合金工具的原料的特殊粉末冶金材质则是又硬又脆的难加工材料代表。

近年来出现了按此分类的材料、在民生领域中被广泛使用。

那就是复合材料。复合材料就如同字面意思那样、是将2个以上不同特性的材料复合在一起,并获得过去没有的卓越机械性能。

其代表是纤维强化复合材料(FRP)。作为被强化的碳素纤维C-FRP具有非常卓越的机械性能,从航空宇宙到汽车、再到运动用品,可在非常广泛的领域中使用。

2. 碳素纤维强化材的构造与加工上的问题

碳素是在致密组织的纤维状中加工,具有分量轻、卓越的机械性能(高比强度、高比弹性率等)与碳素本身的优越性能(如导电性、耐热性、地热膨胀率、化学稳定性、自给润滑性以及高热传导性等)的一种材料。这种碳素纤维编织成布状并与热硬化性树脂粘结,将卓越强度的碳素纤维与树脂优越弹性变形性的树脂合并出碳素纤维复合材料。

碳纤维材料结构图

碳素纤维的布与布之间、纤维与纤维之间,嵌入热硬化性树脂,与他们相结合在一起。如上图所示、碳素纤维是X方向、那么Y方向也具有同等强度并互相交错在一起。这种纤维在刃具45°以下的角度中是非常难切断、并不能很整齐的切断。另外、由于在加工时热量过高导致树脂融化,从而使碳素纤维失去结合力,那么其材料的强度也就急剧下降。

所以、市场上对于具有良好的锋利度并能保持长久锋利度的工具的需求就指日可待。

3. 螺旋刀刃构造的PCD工具“Vein-Endmill”、“S-PCDDrill

由于碳素纤维非常硬,使用硬质合金工具容易产生磨损,切削锋利度变差,这是由于刀具强度下降的原因。即使利用在硬质合金工具中加入金刚石涂层也会引起刀尖变圆导致切削锋利度低下。另外,不利用涂层,即使利用PCD焊接的立铣刀,为了形成直线切割刃构造,切削阻力增大后则无法达到高进给的效果。

由此开发出利用PCD来制造螺旋刃构造技术,并将其商品化。利用PCD工具,实现了媲美硬质合金工具同样的构造,让无法实现直线切割刃构造的PCD工具媲美硬质合金工具的高进给加工成为可能!相对于以往必须在主体部位焊接PCD的做法,现在利用“Vein-Endmill”、“S-PCDDrill”的方式,将主体和PCD一体成型,组成螺旋刀刃构造也就成为了可能。

上海友启硬质合金刀具

Vein-Endmill铣刀、“S-PCDDrill”钻头 为您提供C-FRP加工革新局面。期待您的使用。

4. 加工案例

飞机零部件

【刀具】“veinendmill”φ12.7
【加工参数】n=18,000min-1n=3,000min-1PCD焊接型)

fz=0.17mm/toothfz=0.025mm/toothPCD焊接型)

利用动画确认速度和毛刺的不同
合金铣刀金刚石涂层铣刀,镶金刚石铣刀
Vein-Endmill对比

 

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