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不锈钢加工涂层刀具的选用策略
第 6期 2 0 1 3年 6月
组合机床与自动化加工技术
M o dul ar
M a c h i ne
To o l& A ut o ma t i c
Ma nuf a c t ur i ng
Te c h ni q ue
J u n .2 0 1 3
文章编号： 1 0 01―2 2 6 5 ( 2 0 1 3 ) 0 6―01 0 3―0 3
不锈钢加工涂层刀具的选用策略
杨晨，萧伟锋，尤睿骅，张启明，王树林
( 1 .江苏大学机械工程学院，江苏镇江 2 1 2 0 1 3; 2 .上海工具厂有限公司，上海 2 0 0 0 9 2 )
摘要：从成本控制的角度分析了加工不锈钢零件所需的各项成本并以降低成本为目标提出了重磨刀 具和换用刀具两种改进方案，建立了刀具重磨的成本数学模型，并对两个方案进行分析。研究结果表明：在加工不锈钢时，与 T i A 1 N涂层刀具相比，使用A 1 C r N涂层刀具更经济。刀具费用在产品总生产成本中所占比重较小，在保证一定刀具寿命的情况下，提高切削效率更能有效地降低生产成本。
关键词：成本；涂层；刀具；重磨中图分类号： T Hl 6; T G 6 5 文献标识码： A
M a c hi n e
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J i a n g s u
2 1 2 0 1 3, C 2 . S h a n g h a i
C o . L t d,S h a n g h a i
2 0 0 0 9 2,C h i n a )
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不锈钢作为比较典型的难加工材料，在航空航
加工效率和刀具使用寿命都比较低，故决定对所选刀具进行性能提升及优选，挑选出更适合加工不锈钢零件的刀具及方案，提高所加工产品的竞争力。
天、机械制造、石油、化工及人们的日常生活中得到
了广泛地应用。但是，不锈钢的切削加工性比较差， 具有加工时硬化严重、切削温度比较高、切屑易粘结等缺陷。由于不锈钢的以上特性，通常在加工不锈钢的过程中，所采用的刀具为 T i A I N或者 A 1 C r N涂层刀具。T i A 1 N涂层作为一种非常成功的涂层材料，具
1 刀具选用的评判准则
在传统生产上，一般是利用刀具的平均切削时间，也就是刀具的耐用度作为评价刀具好坏的标准。 但是，刀具耐
用度具有随机变动的特性，有不同程度
的离散性，所以在用刀具耐用度来评价刀具的好坏
有高硬度、氧化温度高、热硬性好、附着力强、摩擦系数小、导热率低等优良特性，适合不锈钢、镍合金等众多难加工材料的切削加工¨ 。由于 C r元素比 T i
元素具有更高的熔点，涂层公司开发出了以 C r代替
时就体现了局限性。因此，现代生产企业对所用刀具进行选择时，就把加工时间、加工质量、生产成
T i的A 1 C r N涂层，与T i A 1 N涂层相比，耐高温氧化温度能明显提高、摩擦系数更小、排屑能力更强，但硬
度稍有降低。 我国某汽车零部件公司在加工不锈钢零件的过程中，以往所采用的刀具均为 T i A 1 N涂层刀具，产品
收稿日期： 2 0 1 2―1 0―1 7;修回日期： 2 0 1 2―1 1―0 9
本综合起来加以考虑，在保证所选刀具具有一定耐用度的同时，也开始注重对单件产品刀具成本的考核。其中，上述三个因素相应的目标函数分别为加工时间 ( )、加工质量 Q( )、生产成本 C ( )。 本文立足于工厂实际情况，以在不影响产品质量的前提下，追求利润最大化为目标，其中 ( )、
Q( )保持不变，尽可能的降低 c( )。通过成本分
{基金项目：国家自然科学基金 ( 5 1 2 7 5 2 1 7 );国家科技重大专项 ( 2 0 1 3 Z X 0 4 0 0 9― 0 3 1 ) 作者简介：杨晨( 1 9 8 8一),男，江苏无锡人，江苏大学机械工程学院硕士研究生，从事高速加 1 .、涂层刀具性能评价的学习研究， ( E―ma i l )
y c― k a k a@1 6 3 .王树林 ( 1 9 6 4一 ),男，江西l临川人，江苏大学机械 T程学院博士生导师，研究方向为精密与高速加工， ( E―
m a i l ) w a n g s h u l i n@1 6 3 . c o n。 r
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进行切削仿真,对比分析了刀具的切削力和切削温度,得到了适合不锈钢加工的涂层刀具....51 江苏大学硕士学位论文 第五章涂层刀具选用策略及其生产应用………535.1涂层...1 刀具材料选择切削不锈钢时 由于加工 硬化严 重、 切削力 大、 切削温 度高...等现象。为此宜采 用成 套丝 锥 加工 以分 配 切削 负荷 或采用涂层 ( ...可比未涂层刀具提高刀具寿命 3~5 倍以上,提高切削速度 20%~70%,提高加工精度...TiCN 基涂层适于加工普通钢、合金钢、不锈钢和耐磨铸铁等材料,用它加 工工件时...浅谈不锈钢内孔加工和刀具选用 摘要:针对不锈钢内孔加工和刀具材料选用过程中存在的质量问题, 摘要: 作者把近 30 年一直在生产一线从事某些型号研制和批次生产所积累...加工高温合金、 不锈钢、 钛合金和镍合金时刀具的 寿命比 TiN 涂层刀具高 3~...优化涂层工艺并为不同的工件选择合适的 刀具涂层材料和加工参数, 真正实现高效、...对于铸铁、镍铬不锈钢的高速精加工,一般精加 工和轻负荷粗加工,最好也选用涂层刀片。 涂层刀具 ? 涂层刀具的缺点:1.由于硬质合金的强度和韧性都低于未涂层刀片,...用其加工高合金钢、不锈钢、钛合金和镍合金时的刀具寿命可比 TiN 涂层 高3~4...儿童房卧室门窗选择 大有讲究文档贡献者 骚年站起来5 贡献于 1...抗氧化磨损,加工高合金钢、不锈钢、钦合金、镍合金时,比 TiN 涂层刀具提高寿命...怎样提高涂层刀具的使用效果 刀具材料的选用决定于切削条件,也决定于哪个面将被...机加工刀具涂层材料综述王晓宏 (陕西工业职业技术学院机械工程学院,陕西 咸阳 ...不锈钢等粘附性强的材料加工的 CrSiN 涂层以及四元 的具有超强耐氧化性的 AlCr...1 刀具涂层技术的应用 目前 , 机械加工企业大都已经...上述选择涂层材料的原则同样 适用于 PVD 涂层 , ...其中, ZrN 涂层刀具特别适合加工不锈钢等材料。 T ...当前位置：
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耐磨淬硬钢精车氮化硼刀片陶瓷刀具
[更新日期:]
产品型号：TNGA1604 CNGA1204
原产地：河南郑州
品牌：其他
价格：156.00元
产品数量：1240
产品关键字：淬硬钢精车氮化硼刀片陶瓷
经营性质：私营企业
所在区域：&
地址：河南郑州市高新技术开发区樱花街
【耐磨】淬硬钢精车氮化硼刀片陶瓷刀具&车淬硬钢刀片 若有刀具技术方面的咨询欢迎致电 吴百利 郑州华菱市场部车淬硬钢、淬火件、淬火料、淬火硬料时，由于工件淬火后钢件表面洛氏硬度可达HRC50以上，HRC52-58、HRC60-62、HRC63-78等，使用涂层硬质合金刀具、陶瓷刀具加工时淬硬钢、淬火件、淬火料、淬火硬料易出现车不动、爆刀、嘣刀、不耐磨、磨损量大等问题，针对车淬火件、淬火料、淬火硬料工件时出现问题，郑州华菱研发的bn-span0牌号国标数控刀片（&CCGW09T304，CNGA120408，CNGA120404，WNGA080404，WNGA080404，DNGA150408，VNGA160404，TNGA160408 等国标型号刀片。）可以精加工以车代磨工艺（断续切削、高速切削、抗冲击性强、韧性好）单边余量控制在0.3mm以内均可加工淬火件、淬火料、淬火硬料，亦可选用郑州华菱bn-s20牌号刀片大余量车加工（断续车）（单边余量在2-5mm范围内）淬硬钢、淬火件、淬火料、淬火硬料其性能耐磨、吃刀量大、耐高温、抗冲击性强、韧性好。干式切削、减少换刀次数、刀具寿命长。大大地提高了加工效率，降低加工成本。车高硬度淬硬钢、淬火件、淬火料、淬火硬料刀片出自于郑州华菱研发bn-s20牌号刀片&专业针对高硬度淬火件、淬火料、淬火硬料刀片亦可以采用大余量车或以车代磨，从而提高加工效率、也降低加工成本。另本公司提供各种高硬度材料车淬硬钢、淬火件、淬火料、淬火硬料、铣削淬硬钢、淬火件、淬火料、淬火硬料、镗削加工淬火件、淬火料、淬火硬料用刀具和数控刀片产品，质量保证，欢迎垂询。其他高硬度难切削方面或高速切削方面的刀具问题我们也可尝试为你解决。高速车淬硬钢、淬火件、淬火料、淬火硬料的刀片【车刀片、铣削刀片等数控刀片新牌号】车淬火件、淬火料、淬火硬料的刀片（含车刀片、铣削刀片等数控刀片）---华菱超硬刀片公司研制的刀片材质BN-H10，BN-H20，BN-S20牌号数控刀片（机夹刀片）广泛应用于RC45-HRC79之间铸造不锈钢201和超级合金材料中，解决了传统刀片加工淬硬钢、淬火件、淬火料、淬火硬料件或超级合金时效率低，频繁更换刀片加工精度差形位公差难以保证问题，解决了硬质合金刀片及涂层刀片，陶瓷刀片不耐用，刀片磨损过快要么烧刀、要么崩刀甚至打刀问题。并在车，铣削，镗削，切槽加工HRC45-HRC68之间高硬度淬火件，如9SiCr 、T8、T10、H13、Cr12、cr12mov、gcr15工具钢淬火件，车硬度HRC52-58、HRC60-62、HRC63-78渗碳铸造不锈钢20120CrMnTi、20Cr，铸钢浇钢件的冒口车加工，高速钢、高锰钢、高铬钢、高铬高镍合金的粗加工和高速精加工，模具钢等淬火材料留磨量大采用“以车代磨或以车代粗磨”领域中。此新材质PCBN超硬合金数控刀片也适合加工热处理后硬度HRC52-58、HRC60-62、HRC63-78调质钢料加工，40Cr 、42CrMo淬硬钢及HRC52-58、HRC60-62、HRC63-78淬硬钢， Cr12MoV模具钢淬火料HRC62以上的金加工车刀片或返修硬面，高速钢轧辊硬度HSD75以上的翻新及车，HRC62-HRC68硬度淬火后GCr15轴承钢，65Mn材质大型淬火后发兰，轴类，盘类零件的车外圆端面以及切槽加工刀片，铣削高铬钢钢板，镗削齿轮及齿轮轴的内孔及模具材料，耐磨钢板HB400以上硬化钢，部分氮化钢如心轴（芯轴）在硬度在HRC70以上及硬化钢的以车、铣削、镗削，切槽代磨削加工刀片。华菱超硬刀片产品简介及在淬火后钢材加工中的优势应用：车淬硬钢、淬火件、淬火料、淬火硬料BN-H10牌号刀片是细晶粒刀片(0.5~5μm)，可实现高速高精度加工HRC52-58、HRC60-62、HRC63-78淬火料，适合连续加工；如精车硬度HRC58以上的20CrMnTi渗碳铸造不锈钢201变速箱齿轮、齿轮轴、钢圈类零件，是一种实现高速高精度加工用刀片材质。此刀片可作订做非标镗刀，切槽刀等成型内孔车刀，外圆车刀等。 车淬硬钢、淬火件、淬火料、淬火硬料BN-H20牌号刀片：采用晶粒度3~15μm混合晶粒，在断续加工以车代磨铸造不锈钢201件时，刀片抗震、不易打刀，如车细长轴；断续切削带孔法兰盘零件；以及热后镗削加工带出油孔的内孔断续面；车带内花键槽或外花键槽的断续面硬面加工，以及超高温合金的HRC50硬度超硬加工中提高加工效率。此刀片可定制非标成型切槽刀，精车，精镗，精铣刀片及螺纹刀片等。车淬硬钢、淬火件、淬火料、淬火硬料BN-S20牌号数控刀片：采用非金属粘合剂制成的中晶粒CBN整体烧结刀片，特点是可大余量粗加工淬硬钢，由于采用非金属结合剂烧结，避免了刀片切削温度过高造成的刀片寿命降低问崩刀火烧刀得问题， BN-S20牌号刀片是国际上知名的刀片牌号，常作为可转位数控刀片结构使用，批量应用于硬度HSD85以上高速钢轧辊，硬度HSD90以上冷轧钢锻钢轧辊，大型GCr15轴承钢HRC62硬车，以及铸钢浇钢件的冒口加工，高速钢、高锰钢、高铬钢、高铬高镍合金的粗加工和高速精加工，并在模具钢等淬火材料留磨量大采用“以车代磨或以车代粗磨”领域中。BN-S20牌号刀片由于避免了因加入金属粘合剂导致的刀片耐用度降低，刀片寿命比传统金属结合剂刀片高2倍以上。硬质合金刀片的硬度在89~94HRA，相当于71~76HRC，对于HRC40以上的铸造不锈钢201加工时硬质合金刀片容易烧刀造成磨损块且加工效率低，陶瓷刀片由于脆性太大，容易崩刀，一般常用于超精加工HRC50以下工件经济型最好，立方氮化硼刀片是继人造金刚石之后出现的又一种超硬材料刀片，刀片的硬度一般为HV，精HV硬度换算HRC相当于HRC95-100，对于HRC50以上高硬度淬火工件高速加工降低成本来讲最为经济划算。目前，刀片在黑色金属加工领域，是耐磨性最高的刀片材料，经过论证，立方氮化硼刀片的寿命一般是硬质合金刀片和陶瓷刀片的几倍到几十倍，而且随着研究的进步，刀片适应各种高硬度复杂材料的加工，华菱HLCBN新研制的刀片牌号BN-K10，可以加工HRC70以上硬度的碳化钨，在国内尚属首例；但同时，刀片相对于硬质合金材料刀片，其脆性大是不争的事实，针对立方氮化硼刀片硬而脆的弱点，华菱超硬HLCBN曾推出的适合断续切削和重载粗加工立方氮化硼刀片牌号，以华菱超硬BN-S20牌号数控刀片为例，它不仅可以断续切削淬硬钢，也可以大余量切除工件的淬硬层，但前提是并没有牺牲刀片的耐磨性，这是与市场上的刀片最大的不同，“耐磨性与抗冲击性的完美平衡”是HLCBN品牌屹立于世界超硬刀片行业的原因之一，在国内外刀片学术界享有很高声誉的同时，华菱超硬HLCBN提出“量体裁衣”式服务理念，也在业内受到一致好评。适合加工方式：车加工（含粗车、精车，车槽）；铣削加工（含粗铣、精铣）、镗削加工（含粗镗、精镗）适用机床：数控车床（数控立车及普通数控车）铣床（龙门铣床、数控铣床、刨铣床），镗削加工中心/车加工中心/铣削加工中心，车铣复合加工中心，镗铣复合加工中心，刀片结构类型：华菱超硬刀片包括立方氮化硼成型刀片和立方氮化硼刀片两大类；立方氮化硼成型刀片是把立方氮化硼复合层直接焊接到成型刀片上，如华菱超硬切槽车刀和小径镗刀等非标刀片，如图：一种是机夹可转位结构刀片，如图：：车淬火件、淬火料、淬火硬料的刀片（含车刀片、铣削刀片等数控刀片及非标成型刀片），此类新牌号刀片可用于硬度HRC45以上铸造不锈钢201发兰，轴类，盘类零件的车外圆端面以及切槽加工刀片，如铣削加工HRC60硬度高铬钢钢板，镗削HRC58渗碳铸造不锈钢201齿轮及齿轮轴，加工HRC62以上SKD11铸造不锈钢201模具材料，耐磨钢板HB400以上硬化钢，部分氮化钢如心轴（芯轴）在硬度在HRC70以上及铸造不锈钢201、硬化钢的车、铣削、镗削，切槽加。郑州华菱超硬硬质合金刀头、机夹刀片加工淬火件、淬火料、淬火硬料HRC52-58、HRC60-62、HRC63-78、HRC61-63时注意事项（1）干式切削,如因跟刀架等缘故需加水时，可采用华菱BN-H10牌号，其在湿切时更能取得较好的硬质合金刀头、机夹刀片寿命。（2）郑州华菱超硬硬质合金刀头、机夹刀片牌号的选用：以加工代磨淬火件、淬火料、淬火硬料HRC52-58、HRC60-62、HRC63-78时，选用BN-H20，刀杆伸出要尽量短,以减小振动，来获得较好的表面粗糙度。如果是淬火件、淬火料、淬火硬料HRC52-58、HRC60-62、HRC63-78、HRC61-63加工余量大，推荐BN-S20硬质合金刀头、机夹刀片牌号。BN-S20最大单边切削深度可以达到7mm。这两种加工淬火件、淬火料、淬火硬料HRC52-58、HRC60-62、HRC63-78、HRC61-63的硬质合金车刀、机夹刀片牌号均为华菱超硬经典硬质合金刀头、机夹刀片牌号，获得国家重点产学研科技攻关项目成果，韧性和寿命均在超硬硬质合金刀头、机夹刀片行业之冠。& 车加工淬硬钢、淬火件、淬火料、淬火硬料刀片性能耐磨、吃刀量大、耐高温、抗冲击性强、韧性好。干式切削、减少换刀次数、刀具寿命长。大大地提高了加工效率，降低加工成本。【耐磨】淬硬钢精车氮化硼刀片陶瓷刀具&
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