由于數(shù)控刀具應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床,因此數(shù)控刀具的選擇原則主要考慮以下幾點:
①刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機(jī)交互狀態(tài)下進(jìn)行的。應(yīng)根據(jù)機(jī)床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄;
②選取刀具時,要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng);
③在進(jìn)行自由曲面(模具)加工時,由于球刀具的端部切削速度為零,因此,為保證加工精度,切削行距一般采用頂端密距,故球頭常用于曲面的精加工。而平頭刀具在表面加工質(zhì)量和切削效率方面都優(yōu)于球頭刀,因此,只要在保證不過切的前提下,無論是曲面的粗加工還是精加工,都應(yīng)優(yōu)先選擇平頭刀。另外,刀具的耐用度和精度與刀具價格關(guān)系極大,必須引起注意的是,在大多數(shù)情況下,選擇好的刀具雖然增加了刀具成本,但由此帶來的加工質(zhì)量和加工效率的提高,則可以使整個加工成本降低;
④在加工中心上,各種刀具分別裝在刀庫上,按程序規(guī)定隨時進(jìn)行選刀和換刀動作。因此必須采用標(biāo)準(zhǔn)刀柄,以便使鉆、鏜、擴(kuò)、銑削等工序用的標(biāo)準(zhǔn)刀具迅速、準(zhǔn)確地裝到機(jī)床主軸或刀庫上去。編程人員應(yīng)了解機(jī)床上所用刀柄的結(jié)構(gòu)尺寸、調(diào)整方法以及調(diào)整范圍,以便在編程時確定刀具的徑向和軸向尺寸。 氮超硬高速鋼可作為含鈷高速鋼的替代品,用于低速切削難加工材料和低速高精加工。江蘇數(shù)控刀具
刀具工作部分的結(jié)構(gòu)有整體式、焊接式和機(jī)械夾固式三種。整體結(jié)構(gòu)是在刀體上做出切削刃;焊接結(jié)構(gòu)是把刀片釬焊到鋼的刀體上;機(jī)械夾固結(jié)構(gòu)又有兩種,一種是把刀片夾固在刀體上,另一種是把釬焊好的刀頭夾固在刀體上。硬質(zhì)合金刀具一般制成焊接結(jié)構(gòu)或機(jī)械夾固結(jié)構(gòu);瓷刀具都采用機(jī)械夾固結(jié)構(gòu)。各種刀具的結(jié)構(gòu)都由裝夾部分和工作部分組成。整體結(jié)構(gòu)刀具的裝夾部分和工作部分都做在刀體上;鑲齒結(jié)構(gòu)刀具的工作部分(刀齒或刀片)則鑲裝在刀體上。刀具的裝夾部分有帶孔和帶柄兩類。帶孔刀具依靠內(nèi)孔套裝在機(jī)床的主軸或心軸上,借助軸向鍵或端面鍵傳遞扭轉(zhuǎn)力矩,如圓柱形銑刀、套式面銑刀等。帶柄的刀具通常有矩形柄、圓柱柄和圓錐柄三種。車刀、刨刀等一般為矩形柄;圓錐柄靠錐度承受軸向推力,并借助摩擦力傳遞扭矩;圓柱柄一般適用于較小的麻花鉆、立銑刀等刀具,切削時借助夾緊時所產(chǎn)生的摩擦力傳遞扭轉(zhuǎn)力矩。很多帶柄的刀具的柄部用低合金鋼制成,而工作部分則用高速鋼把兩部分對焊而成。陜西泰珂洛數(shù)控刀具零售高速鋼刀具在強(qiáng)度、韌性及工藝性等方面具有優(yōu)良的綜合性能。
高硬度的工件材料,必須用更高硬度的刀具來加工,刀具材料的硬度必須高于工件材料的硬度,一般要求在60HRC以上。刀具材料的硬度越高,其耐磨性就越好。比如,硬質(zhì)合金中含鈷量增多時,其強(qiáng)度和韌性增加,硬度降低,適合于粗加工;含鈷量減少時,其硬度及耐磨性增加,適合于精加工。具有優(yōu)良高溫力學(xué)性能的刀具尤其適合于高速切削加工。陶瓷刀具優(yōu)良的高溫性能使其能夠以高的速度進(jìn)行切削,允許的切削速度可比硬質(zhì)合金提高2~10倍。
對刀具進(jìn)行涂層處理是提高刀具性能的重要途徑之一。
涂層刀具的出現(xiàn),使刀具切削性能有了重大的突破。
涂層刀具是在韌性較好的刀體上,涂覆一層或多層耐磨性好的難熔化合成物質(zhì),它將刀具基體與硬質(zhì)涂層相結(jié)合,從而使刀具的性能得到提高。
涂層刀具可以提高加工的效率、提高加工的精度、延長刀具的使用壽命、降低加工成本。新型數(shù)控機(jī)床所用的切削刀具中有80%左右就是使用涂層刀具。涂層刀具將是今后數(shù)控加工領(lǐng)域中重要的刀具品種之一。 用與金剛石制造方法相似的方法合成的第二種超硬材料——立方氮化硼(CBN)。
數(shù)控刀具的種類主要包括以下幾種:車削刀具:用于車削操作,包括外徑車刀、內(nèi)徑車刀、端面車刀等。鏜削刀具:用于孔加工操作,包括手動鏜刀、自動鏜刀、換刀鏜刀等。鉆削刀具:用于鉆孔操作,包括固定鉆頭、可調(diào)式鉆頭等。攻絲刀具:用于螺紋加工操作,包括切割式攻絲刀、成形式攻絲刀等。切槽刀具:用于開槽和切槽操作,包括平底槽刀、T型槽刀、V型槽刀等。剃齒刀具:用于齒輪加工操作,包括滾刀、插齒刀等。切斷刀具:用于切斷操作,包括端銑刀、金屬鋸片等。倒角刀具:用于倒角操作,包括倒角刀、圓弧刀等。立銑刀具:用于立銑操作,包括立銑刀、立銑刀柄等。銑削刀具:用于平面加工和輪廓加工,包括平銑刀、球頭銑刀、槽銑刀等。金屬切削液:用于冷卻和潤滑切削過程中的刀具和工件,提高切削質(zhì)量和刀具壽命。廣義的切削工具既包括刀具,還包括磨具;同時“數(shù)控刀具”除切削用的刀片外,還包括刀桿和刀柄等附件!陜西泰珂洛數(shù)控刀具零售
數(shù)控刀具的選擇還必須注意合理安排刀具的排列順序。江蘇數(shù)控刀具
涂層刀具的種類:
·根據(jù)涂層方法不同,涂層刀具可分為CVD涂層刀具和PVD涂層刀具。涂層硬質(zhì)合金刀具一般采用CVD法,沉積溫度在1000℃左右。涂層高速鋼刀具一般采用PVD法,沉積溫度在500℃左右。
·根據(jù)涂層刀具基體材料的不同,涂層刀具可分為硬質(zhì)合金涂層刀具、高速鋼涂層刀具、以及在陶瓷和超硬材料(金剛石和立方氮化硼)上的涂層刀具等。
·根據(jù)涂層材料的性質(zhì),涂層刀具又可分為兩大類,即“硬”涂層刀具和“軟”涂層刀具。“硬”涂層刀具追求的主要目標(biāo)是高的硬度和耐磨性,其主要優(yōu)點是硬度高、耐磨性能好,典型的是TiC和TiN涂層?!败洝蓖繉拥毒咦非蟮哪繕?biāo)是低摩擦系數(shù),也稱為自潤滑刀具,它與工件材料的摩擦系數(shù)很低,只有0.1左右,可減小粘接,減輕摩擦,降低切削力和切削溫度。
·近來開發(fā)了納米涂層(Nanoeoating)刀具。這種涂層刀具可采用多種涂層材料的不同組合(如金屬/金屬、金屬/陶瓷、陶瓷/陶瓷等),以滿足不同的功能和性能要求。設(shè)計合理的納米涂層可使刀具材料具有優(yōu)異的減摩抗磨功能和自潤滑性能,適合于高速干切削。 江蘇數(shù)控刀具