旋压切割机刀具的设计与应用研究

摘要

现代切削技术经过近百年的快速发展，到20世纪末，随着数控机床、数控系统、刀具材料、涂层技术等制造技术的全面进步，达到了新的水平，使切削加工进入了高速切削的新阶段，其主要技术特征表现为切削速度有5～10倍的提高。高速切削技术的出现，对制造领域又提出了更高的要求。一是机床本身刚性、精度高，二是装夹系统刚性、精度高。三是刀具的材料性能和加工精度要高。四是冷却效果要好。 随着切削技术的发展，对刀具材料的要求在不断提高，以高性能刀具材料取代低性能刀具材料，且应用领域扩大已成为趋势。如细颗粒硬质合金代替高速钢，陶瓷、金属陶瓷等又取代硬质合金。PCD，CBN超硬材料的应用范围进一步扩大。采用涂层技术改变刀具性能的应用越来越广。材料行业通过新的复合材料，适应不同的加工条件，体现出更好的性能。正是各种刀具材料和切削技术的全面发展，使切削加工的不同领域、不同工序的效率和总体切削水平有了显著的提高，开创了切削加工的新阶段，为制造业的发展和制造技术的进步奠定了基础。同时先进的制造工艺也越来越在刀具实际生产中得到运用。本课题采用先进工艺研制开发用于切割Danfoss公司压缩机的合金工具钢刀具，正符合目前刀具材料和工艺的发展方向，刀具的材料采用Cr12MoV合金工具钢。 本课题主要的研究内容包括： 第一章：阐述了旋压切割机及刀具的现状；并根据Danfoss公司在使用过程中存在的问题，提出了本课题的研究内容和意义。 第二章：系统分析和研究了用于制作旋压切割机刀具的各种合金材料，确定了用于制造旋压切割机刀具的材料。 第三章：研究旋压切割机刀具设计原理，通过对刀具形状进行分析和比较，确定旋压切割机刀具的形状，并进行刀具的整体结构设计。 第四章：对关键的旋压切割机刀具加工工艺、工序进行比较，特别是对锻造工艺进行了详尽的探讨与研究。确定了刀具的加工工艺。 第五章：对研制的刀具，通过硬度与金相组织的观测检验，再结合生产实践中反复进行切削试验，并从检测数据上，分析刀具的有关性能指标。 经过改进后的工艺制造的旋压切割机刀具，达到了课题所制定的目标(切割70台以上压缩机)。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1旋压切割机研究现状

1.1.1旋压技术的发展

1.1.2旋压切割机的研究现状

1.2旋压切割机刀具的研究现状

1.2.1工具行业在制造业中的地位，作用及发展状况趋势

1.2.2国外发展情况和趋势

1.2.3国内刀具发展现状及差距

1.3课题的提出和研究内容

1.3.1课题的提出和意义

1.3.2课题研究内容

第二章旋压切割机刀具的设计

2.1旋压加工的特点

2.1.1旋压成形主要特点

2.1.2旋压件形状类型

2.2旋压切割机需求分析

2.2.1压缩机分析

2.2.2加工生产效率要求

2.3旋压切割机功能分析

2.3.1旋压切割机结构

2.3.2切割原理分析

2.3.3旋压切割机刀具的旋压力计算

2.3.4旋压切割机对工件夹紧力的计算

2.3.5旋压切割机工作空间

2.3.6主轴功率与机床性能参数

2.4旋压切割机刀具的设计

2.4.1旋压切割机刀具结构设计方案的提出和比较

2.4.2旋压切割机刀具的整体及参数设计

2.4本章小结

第三章刀具材料的研究

3.1刀具材料的发展情况及发展趋势

3.2刀具材料的特性

3.2.1高的硬度和耐磨性

3.2.2足够的强度和韧性

3.2.3高的耐热性

3.2.4良好的热物理性和耐热冲击性能

3.2.5良好的工艺性

3.2.6经济性

3.3合金工具钢材料的研究

3.3.1合金工具钢材料的发展情况

3.3.2合金工具钢材料的分类

3.3.3合金工具钢的主要性能及其对切削性能的影响

3.3.4合金工具钢的主要用途

3.4旋压切割机刀具材料的选择

3.4.1被加工压缩机材料的分析

3.4.2旋压切割机刀具材料牌号的确定

3.5本章小结

第四章旋压切割机刀具的制造工艺

4.1概述

4.2热处理在金属材料生产中的作用

4.3热处理的基本类型

4.3.1基本热处理

4.3.2化学热处理

4.3.3形变热处理

4.3.4真空热处理工艺

4.4刀具材料的质量检验

4.5工具钢刀具毛坯的锻造

4.5.1锻造前对原材料的要求

4.5.2锻造工艺

4.6旋压切割机刀具制造工艺

4.6.1刀具制造工艺规程的依据和内容

4.6.2刀具制造工艺规程的表格

4.6.3旋压切割机刀具制造工艺

4.7本章小结

第五章旋压切割机刀具的实际应用及分析评价

5.1旋压切割机刀具的主要检验指标

5.2旋压切割机刀具硬度的检验

5.3旋压切割机刀具金相显微组织的检验

5.4旋压切割机刀具的实际应用及反馈数据

5.5数据分析及综合评价

5.6本章小结

第六章结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致 谢