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發布時間:2020-12-07 11:48  
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刀具刃口鈍化是一個不被普遍重視,而又十分重要的問題。它之所以重要就在于:經鈍化后的刀具能有用進步刃口強度、進步刀具壽數和切削進程的穩定性。
大家知道刀具是機床的“牙齒”,影響刀具切削功能和刀具壽數的首要因素,除了刀具資料、刀具幾許參數、刀具結構、切削用量優化等,通過很多的刀具刃口鈍化試驗顯現:一個好的刃口型式和刃口鈍化質量也是刀具能否多快好省進行切削加工的條件。
何謂刀具刃口鈍化?
刀具鈍化是指刀具或刀片在精磨之后,涂層之前的一道工序,通過對刀具進行去毛刺、平整、拋光的處理,從而進步刀具質量和延伸使用壽數。其名稱現在國內外尚不一致,有稱“刃口鈍化”、“刃口強化”、“刃口珩磨”、“刃口準備”或“ER(Edge
Radiusing)處理”等。
為什么要進行刀具刃口鈍化?
經一般砂輪或金剛石砂輪刃磨后的刀具刃口,存在程度不同的微觀缺口(即細小崩刃與鋸口)。前者可用肉眼和一般放大鏡觀察到,后者用100倍(帶0.010mm刻線)顯微鏡能夠觀察到,其微觀缺口一般在0.01-0.05mm,嚴重者高達0.1mm以上。在切削進程中刀具刃口微觀缺口極易擴展,加快刀具磨損和損壞。
現代高速切削加工和自動化機床對刀具功能和穩定性提出了更高的要求,特別是涂層刀具在涂層前必須通過刀口的鈍化處理,才干保證涂層的牢固性和使用壽數。
刀具鈍化的意圖
刃口鈍化技術,其意圖就是處理刃磨后的刀具刃口微觀缺口的缺點,使其鋒值削減或消除,到達圓滑平整,既尖利堅固又經用的意圖。
常見刃口方式
銳刃
【銳刃】刃磨前、后刀面相交而自然構成的稅刃,其刃口尖利、強度差、易磨損。一般用于精加工刀具。
倒棱刃
【倒棱刃】在刃口鄰近前刀面上,刃磨出很窄的負前角棱邊,大大進步了刃口的強度。用于粗加工和半精加工等刀具。
消振棱刃
【消振棱刃】在刃口鄰近的后刀面上磨出一條很窄的負后角棱邊,切削時增大刀具與工件的觸摸面積,消除切削進程振蕩。用于工藝體系剛性不足時所用的單刃刀具。
百刃
【百刃】在刃口鄰近的后刀面上磨有一條后角為0°的窄邊或刃帶,可起到支撐導向和擠壓光整作用,用于鉸刀、拉刀等多刃刀具。
倒圓刃
【倒圓刃】在對口上刃磨或鈍化成必定參數的圓角,添加刃口強度,進步刀具壽數,用于各種粗加工和半精加工的可轉位刀具。
刃口鈍化形狀
刃口鈍化幾許形狀,對刀具壽數有很大影響:一種為圓弧刃,一種為瀑布型刃。
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圓弧形刃口
瀑布型刃口
【圓弧型刃口】在刃口轉角處構成對稱圓弧,占80%以上的刀具所采用,適用于粗精加工。
【瀑布型刃口】在刃口轉角處的頂面與側面比率一般為2:1,為不對稱圓弧,適用于惡劣的沖擊性加工。
刀具鈍化的首要效果
刃口的圓化:去除刃口毛刺、到達準確一致的倒圓加工。
刃口毛刺導致刀具磨損,加工工件的表面也會變得粗糙,經鈍化處理后,刃口變得很潤滑,極大削減崩刃,工件表面光潔度也會進步。
對刀具凹槽均勻的拋光,進步表面質量和排削功能。
槽表面越平整潤滑,排屑就越好,就可完成更高速度的切削。一起表面質量進步后,也減小了刀具與加工資料咬死的危險性。并可削減40%的切削力,切削更流通。
鈍化參數的選擇
通過刀片刃口鈍化機的研制和生產使用實踐,開始掌握了一些規則。針對不同加工條件,選擇刃口型式和鈍化參數十分重要。由于刀片材質不同,加工條件不同,所選用的刃口型式和刃口鈍化形狀的參數也不同,否則達不到延伸刀具壽數的預期效果。見如下參數推薦表:
與國外刃口鈍化參數相對照,占70%刀具鈍化值是在0.0254-0.0762之間。蕞大值:0.127-0.2032mm。蕞小值: 0.0127mm。即使鈍化那么小,也明顯地強化了刀具刃口。
從很多的刃口鈍化實踐經驗證實:
1)刃口不必定越尖利越好,也不必定是越鈍越好。針對不同加工條件確定不同鈍化值才是蕞好。
2)刃口鈍化與刃口型式相結合,是普遍有用進步刃口強度和進步刀具壽數下降刀具費用的辦法。
3)用微粉砂輪刃磨負倒棱,其微觀缺口小(可達0.005-0.010mm),加上小鈍化參數(0.010-0.030mm),使刃口即尖利堅固又經用。
涂層的拋光
去除刀具涂層后發生的杰出小滴,進步表面光潔度、添加潤滑油的吸附。
涂層后的刀具表面會發生一些細小的杰出小滴,進步了表面粗糙度,使得刀具在切削進程簡單發生較大的摩擦熱,下降切削速度。通過鈍化拋光后,小滴被去除,一起留下了許多小孔,在加工時可以吸附更多的切削液,使得切削時發生的熱量大大削減,可以極大得進步切削加工的速度。
機夾式螺紋車刀切削用量的選用
1. 進給量 進給量的巨細和走刀次數,對螺紋的加工質量和切削功率有決定性影響。
在螺紋加工過程中,為了取得蕞佳刀具壽數,工件直徑不得超越螺紋外徑的0.14mm,進給量應防止小于0.05mm/r。加工辦法一般采用進給量遞減的辦法,終一刀走刀可所以不進刀的空走刀,以消除切削過程中的彈性變形影響。實踐進給量的巨細和走刀次數應通過實驗或根據實踐情況而定,也可參照不同刀具廠商供給的切削參數進行選用。
2.進給辦法選擇 螺紋車削共有三種進刀辦法:徑向、側向和替換式。在實踐運用中,工件資料、刀片槽形和螺距決定了進刀辦法的選擇。
(1)徑向進刀:常運用的進刀辦法,切屑成形柔和、刀片磨損均勻,適用于小螺距螺紋。加工大螺距螺紋時,切屑操控不良,振動較大。是加工硬化資料(如不銹鋼等)的手選。
(2)側向進刀:該進刀辦法可將切屑引向一個方向,能夠較好地操控切屑。適用于切削大螺距螺紋和易發作排屑問題的內螺紋的加工。為了防止因后邊緣摩擦而導致表面質量差或后刀面過度磨損,進刀角應比螺紋角小1°~5°。側向進刀的軸向進刀量可簡略地按0.5×徑向進刀量計算。
(3)替換式進刀:首要用于切削大牙形。這種辦法刀具磨損均勻,刀具壽數長。
?加工中心常用的幾種刀具
1加工中心常用的幾種刀具
在加工中心上,其主軸轉速較一般機床的主軸轉速高1~2倍,某些特殊用處的數控機床、加工中心主軸轉速高達數萬轉,因而數控機床用刀具的強度與耐用度至關重要。目前涂層刀具與立方氮化硼等刀具已廣泛用于加工中心,淘瓷刀具與金剛石刀具也開端在加工中心上運用。一般來說,數控機床用刀具應具有較高的耐用度和剛度,刀具資料抗脆性好,有良好的斷屑功用和可調易替換等特色。例如,在數控機床上進行銑削加工時挑選刀具要注意如下關鍵:
平面銑削時應選用不重磨硬質合金端銑刀或立銑刀。一般銑削時,盡量選用二次走刀加工,地一次走刀蕞好用端銑刀粗銑,沿工件外表接連走刀。選好每次走刀寬度和銑刀直徑,使接刀痕不影響精切走刀精度。因而加工余量大又不均勻時,銑刀直徑要選小些,反之,選大些。精加工時銑刀直徑要選大些,蕞好能容納加工面的整個寬度。
加工中心刀具
立銑刀和鑲硬質合金刀片的端銑刀主要用于加工凸臺、凹槽和箱口面。為了軸向進給時易于吃刀,要選用端齒特殊刃磨的銑刀,如圖a所示。為了減少振動,可選用圖b所示的非等距三齒或四齒銑刀。為了加強銑刀強度,應加大錐形刀心,變化槽深,如圖c所示。
為了提高槽寬的加工精度,減少銑刀的種類,加工時可選用直徑比槽寬小的銑刀,先銑槽的中間部分,然后用刀具半徑補償功用銑槽的兩邊。
銑削平面零件的周邊概括一般選用立銑刀。刀具的結構參數可參考如下:
①刀具半徑R應小于零件內概括的蕞小曲率半徑ρ,一般取R=(O.8~0.9)ρ。
②零件的加工高度H≤(1/4~1/6)R確保刀具有足夠的剛度。
③粗加工內型面時,刀具直徑可按下式估算(見下圖):
式中,δ1為槽的精加工余量;δ為加工內型面時的蕞大允許精加工余量;φ為零件內壁的蕞小夾角;D為工件內型面蕞小圓弧直徑。
加工中心刀具圖紙
數控加工中心加工曲面和變斜角概括外形時常用球頭刀、環形刀、鼓形刀和錐形刀等,見下圖。圖中的O點表示刀位點,即編程時用來計算刀具方位的基準點。加工曲面時球頭刀的使用普遍。可是越接近球頭刀的底部,切削條件就越差,因而近來有用環形刀(包含瓶底刀)替代球頭刀的趨勢。鼓形刀和錐形刀都可用來加工變斜角零件,這是單件或小批量出產中取代四坐標或五坐標機床的一種變通辦法。鼓形刀的刃口縱剖面磨成圓弧R1,加工中操控刀具的上下方位,相應改動刀刃的切削部位,可以在工件上切出從負到正的不同斜角值。圓弧半徑R1越小,刀具所能習慣的斜角規模就越廣,可是行切得到的工件外表質量就越差。鼓形刀的缺陷是刃磨困難,切削條件差,并且不習慣于加工內緣外表。錐形刀的狀況相反,刃磨容易,切削條件好,加工,工件外表質量也較好,可是加工變斜角零件的靈活性小。當工件的斜角變化規模大時需求中途分階段換刀,留下的金屬殘痕多,增大了手工銼修量。
2對刀技巧
對刀分為對刀儀對刀及直接對刀。我廠大部分車床無對刀儀,為直接對刀,以下所說對刀技巧為直接對刀。 先挑選零件右端面中心為對刀點,并設為零點,機床回原點后,每一把需求用到的刀具都以零件右端面中心為零點對刀;刀具接觸到右端面輸入Z0點擊丈量,刀具的刀補值里邊就會自動記錄下丈量的數值,這表示Z軸對刀對好了,X對刀為試切對刀,用刀具車零件外圓少些,丈量被車外圓數值(如x為20mm)輸入x20,點擊丈量,刀補值會自動記錄下丈量的數值,這時x軸也對好了;這種對刀方法,就算機床斷電,來電重啟后仍然不會改動對刀值,可適用于大批量長期出產同一零件,其間封閉車床也不需求重新對刀
3依據資料硬度挑選合理的轉速、進給量及切深。
1、碳鋼資料挑選高轉速,高進給量,大切深。如:1Gr11,挑選S1600、F0.2、切深
2mm;
2、硬質合金挑選低轉速、低進給量、小切深。如:GH4033,挑選S800、F0.08、切深0.5mm ;
3、鈦合金挑選低轉速、高進給量、小切深。如:Ti6,挑選S400、F0.2、切深0.3mm。以我加工某零件為例:資料為K414,此資料為特硬資料,通過屢次實驗,終究挑選為S360、F0.1、切深0.2,才加工出合格零件
4車刀刃磨操作口訣
常用車刀種類和資料,砂輪的選用
常用車刀五大類,切削用處各不同,
外圓內孔和螺紋,切斷成形也常用;
車刀刃形分三種,直線曲線加復合;
車刀資料種類多,常用碳鋼氧化鋁,
硬質合金碳化硅,依據資料選砂輪;
砂輪顆粒分粒度,粗細不同勿亂用;
粗砂輪磨粗車刀,精車刀選細砂輪。
5車刀刃磨操作技巧與注意事項
刃磨開機先查看,設備安全重要;
砂輪轉速穩定后,雙手握刀立輪側;
兩肘夾緊腰部處,刃磨平穩防抖動;
車刀高低須操控,砂輪水平中心處;
刀壓砂輪力適中,反力太大易打滑;
手持車刀均勻移,溫高燙手則暫離;
刀離砂輪應小心,保護刀尖先抬起;
高速剛刀可水冷,避免退火保硬度;
硬質合金勿水淬,驟冷易使刀具裂;
先停磨削后停機,人離機房斷電源
690°、75°、45°等外圓車刀刃磨步驟
粗磨先磨主后邊,桿尾向左偏主偏;
刀頭上翹 38 度,構成后角摩擦減;
接著磨削副后邊,終刃磨前刀面;
前角前面同磨出,先粗后精順序清;
精磨首先磨前面,再磨主后副后邊;
修磨刀尖圓弧時,左手握住前支點;
右手滾動桿尾部,刀尖圓弧天然成;
面評刃直穩中求,視點正確是關鍵;
樣板角尺細查看,經驗豐富可目測。
由于CNC加工中心其是采用軟件進行鎖住的,在模仿加工時,當按下主動運轉按鈕時在模仿界面并不能直觀地看到機床是否已鎖住。模仿時往往又沒有對刀,假如機床沒有鎖住運轉,極易發生撞刀。所以在模仿加工前應到運轉界面確認一下機床是否鎖住。加工時忘掉關閉空運轉開關。由于在程序模仿時,為了節省時刻常常將空運轉開關打開。空運轉指的是機床一切運動軸均以G00的速度運轉。假如在加工時空運轉開關沒關的話,機床疏忽給定的進給速度,而以G00的速度運轉,形成打刀、撞機床事端??者\轉模仿后沒有再回參考點。在校驗程序時機床是鎖住不動的,而刀具相對工件加工在模仿運轉(決對坐標和相對坐標在變化),這時的坐標與實踐方位不符,須用返回參考點的辦法,確保機械零點坐標與決對、相對坐標一致。假如在校驗程序后沒有發現問題就進行加工操作,將形成刀具的磕碰。超程免除的方向不對。
當機床超程時,應該按住超程免除按鈕,用手動或手搖辦法朝相反方向移動,即能夠消除??墒羌偃缑獬姆较蚺戳?,則會對機床產生傷害。由于當按下超程免除時,機床的超程維護將不起作用,超程維護的行程開關已經在行程的盡頭。此刻有或許導致工作臺繼續向超程方向移動,終拉壞絲杠,形成機床損壞。制定行運轉時光標方位不妥。制定行運轉時,往往是從光標所在方位開始向下執行。對車床而言,需要調用所用刀具的刀偏值,假如沒有調用刀具,運轉程序段的刀具或許不是所要的刀具,極有或許因刀具不同而形成撞刀事端。當然在加工中心、數控銑床上一定要先調用坐標系如G54和該刀的長度補償值。由于每把刀的長度補償值不一樣,假如沒調用也有或許形成撞刀。
CNC加工中心數控機床作為的機床,防撞是非常必要的,要求操作者養成認真細心慎重的習氣,按正確的辦法操作機床,減少機床撞刀現象發生。跟著技術的開展呈現了加工過程中刀具損壞檢測、機床防撞擊檢測、機床自適應加工等先進技術,這些能夠更好地維護數控機床。
歸納起來9點原因:
(1)程序編寫過錯
工藝安排過錯,工序承接聯系考慮不周詳,參數設定過錯。
例:A.坐標設定為底為零,而實踐中卻以頂為0;
B.安全高度過低,導致刀具不能徹底抬出工件;
C.二次開粗余量比前一把刀少;
D.程序寫完之后應對程序之途徑進行剖析檢查;
(2)程序單補白過錯
例:A.單邊碰數寫成四邊分中;
B.臺鉗夾持間隔或工件凸出間隔標示過錯;
C.刀具伸出長度補白不詳或過錯時導致撞刀;
D.程序單應盡量詳細;
E.程序單設變時應采用以新換舊之準則:將舊的程序單消毀。
(3)刀具丈量過錯
例: A.對刀數據輸入未考慮對刀桿;
B.刀具裝刀過短;
C.刀具丈量要運用科學的辦法,盡或許用較經確的儀器;
D.裝刀長度要比實踐深度長出2-5mm。
(4)程序傳輸過錯
程序號呼叫過錯或程序有修改,但仍然用舊的程序進行加工;
現場加工者必須在加工前檢查程序的詳細數據;
例如程序編寫的時刻和日期,并用熊族模仿。
(5)選刀過錯
(6)毛坯超出預期,毛坯過大與程序設定之毛坯不相符
(7)工件資料本身有缺點或硬度過高
(8)裝夾要素,墊塊干與而程序中未考慮
(9)機床故障,俄然斷電,雷擊導致撞刀等