硬质合金刀具补偿(偏置)概念在我们生活中应用很多。例如,汽车驾驶员在驾驶汽车绕过一块石头的时候,会让汽车靠石头的一边绕过石头,而且要考虑到汽车是有一定宽度的,所以让汽车中心线远离石头至少半个车宽的距离。二十世纪六七十年代的数控加工中没有补偿的概念,所以编程人员不得不围绕刀具的理论路线和实际路线的相对关系来进行编程,容易产生错误。补偿的概念出现以后极大地提高了编程的工作效率。
在数控加工中有三种补偿:刀具半径补偿、刀具长度补偿、夹具补偿。这一章主要介绍刀具半径补偿的原理。
根据按零件轮廓编制的程序和预先设定的偏置参数,实时自动生成刀具中心轨迹的功能成为刀具半径补偿功能。
由于刀具的磨损或因换刀引起的刀具半径变化时,不必重新编程,只需修改相应的偏置参数即可。 加工余量的预留可通过修改偏置参数实现,而不必为粗、精加工各编制一个程序
金刚石刀具的性能特点
① 极高的硬度和耐磨性:天然金刚石是自然界已经发现的硬的物质。金刚石具有极高的耐磨性,加工高硬度材料时,金刚石刀具的寿命为硬质合金刀具的lO~100倍,甚至高达几百倍。
② 具有很低的摩擦系数:金刚石与一些有色金属之间的摩擦系数比其他刀具都低,摩擦系数低,加工时变形小,可减小切削力。
③ 切削刃非常锋利:金刚石刀具的切削刃可以磨得非常锋利,天然单晶金刚石刀具可高达0.002~0.008μm,能进行超薄切削和超精密加工。
④ 具有很高的导热性能:金刚石的导热系数及热扩散率高,切削热容易散出,刀具切削部分温度低。
⑤ 具有较低的热膨胀系数:金刚石的热膨胀系数比硬质合金小几倍,由切削热引起的刀具尺寸的变化很小,这对尺寸精度要求很高的精密和超精密加工来说尤为重要。
超硬材料硬质合金刀具的基本概念和发展概况
从目前的机械加工行业来看,传统意义上的超硬刀具材料主要包括天然金刚石、人造金刚石以及立方氮化硼这三种材料。由于天然金刚石数量较为稀少,难以满足机械加工行业的大规模需求。人造金刚石虽然能够实现大规模生产,但是由于成本较高,市场价格昂贵,因此也难以得到广泛普及应用。我国目前应用于超硬材料刀具上的主流材料是聚晶立方氮化硼及其复合材料。超硬材料刀具的早应用在上世界五十年代的美国,科学家通过在实验高温高压状态添加凝合剂的方法,制成了数量较大的氮化硼聚晶块。随后的几十年里,科学家又先后研制出了金刚石硬质合金和氮化硼复合片,基本上解决了超硬刀具材料的来源问题。我国在超硬刀具材料的相关方面研究开始于上世纪七十年代,虽然起步较早,但是由于当时各种外界条件的限制, 无论是生产技术还是厂房设备条件都相对艰苦,所以研究工作进展缓慢。直到二十世纪末才真正意义上开始对这方面进行立项研究,目前已经取得了较为显著的成果。
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