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發布時間:2020-11-11 07:42  
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數控刀具與普通刀具的區別
數控刀具和普通刀具的主要區別在以下幾個方面:
1、高精度的制造質量
為穩定加工出高精度的零件表面,因而對刀具(包括刀具零件)制造在精度、表面粗糙度、形位公差等方面提出了比普通刀具更嚴格的要求,特別是可轉位刀具,為確保刀片刀尖(切削刃)在轉位后尺寸的重復精度,刀體刀槽和定位零件等關鍵部位的尺寸和精度、表面粗糙度必須嚴格給予保證,同時為便于刀具在對刀儀的對刀和尺寸測量,基面加工精度也應保證。
2、刀具結構的優化
先進的刀具結構能大大提高切削效率,如高速鋼數控銑削刀具在結構上已較多采用波形刃和大螺旋角結構,硬質合金可轉位刀具則采用了內冷卻、刀片立裝式、模塊可換和可調式結構,而如內冷卻結構,則是一般普通機床無法應用的。
3、刀具優等材料的廣泛應用
為延長了刀具使用壽命,提高刀具強度,很多數控刀具的刀體材料都采用了高強度合金鋼,并進行熱處理(如氮化等表面處理),使其能適用于大切削用量,且刀具壽命也得以顯著提高(普通刀具一般采用的是經過調質處理的中碳鋼)。
4、合理斷屑槽的選用
數控機床上應用的刀具對斷屑槽有嚴格的要求。加工時,刀具不斷屑則機床無法正常工作(有些數控機床、切削是在封閉的狀態下進行),因此不論數控車、銑、鉆或鏜床,刀片都優選了針對不同加工材料和工序的合理斷屑槽型,使切削時能得到穩定斷屑。
5、表面的涂層處理
表面涂層技術的出現和發展主要因數控刀具的出現和發展而生。由于涂層能顯著提高刀具硬度、減小摩擦、提高切削效率和使用壽命,所以在各類硬質合金可轉位數控刀具的80%以上都采用了涂層技術。
重慶非標刀具定制對數控刀具工藝參數優化設計
(1)數控立銑刀的前角和后角。
刀具前角是影響零件材料加工質量的主要因素,過大或過小對加工質量都會產生很大的影響,并且使刀具的耐用度降低。而刀具后角的選擇會影響刀具剛度,增大后角有利于提高刀具壽命,但會降低刀刃剛度。經過多年對航空材料的加工實踐,刀具前角和后角應根據被加工材料的不同做不同的選擇。
(2)螺旋角。
根據切削原理,增大螺旋角可以增加同時工作的齒數,即實際增大了工作前角,使切削鋒利,工作平穩。但是,當螺旋角增大到一定程度后會破壞刀齒強度,降低整體剛性,增加了切削過程中的振動,加劇了刀齒磨損,從而會降低刀具的使用壽命。
(3)刀齒橫截面形狀。
加工鋁合金用二、三齒的立銑刀,加工鋼件用四、六齒,刀齒背后是凸臺刃帶,齒背型面為圓弧曲線。這種結構制造工藝性好,外形美觀、切削加工振動小,切削平穩,排屑順利,提高了刀具壽命。
(4)刃長。
刃長越短,定制刀具的剛性和切削性能越好。當橫截面積相同時,立銑刀的刃長增加一倍,其剛度僅為原剛度的1/8。試驗表明,當立銑刀刃長增加一倍時,其刀具壽命僅為原壽命的1/10以下,所以在數控刀具設計中要盡可能設計符合加工要求的短刃型刀具。
數控高速切削定制刀具及相關技術是實現數控高速切削加工的基本條件,由于高速加工過程及其機理相當復雜,目前仍缺少成熟、可靠的加工真仿技術,對數控高速加工刀具工藝參數及結構的優化仍主要依賴于切削試驗。
因此,今后應結合航空材料加工的實際情況,立足于現有的刀具設計和制造能力,并借鑒國內外先進經驗,重視和加強對數控刀具材料、刀具結構、刀具切削機理的研究和開發,建立起完整的工藝參數表和數控高速切削數據庫。
同時,對數控高速定制刀具在線監視系統,數控高速刀具動平衡等也需深入研究,以進一步提高航空工業數控加工技術水平。
1、刃口磨損。改進辦法:提高進給量;降低切削速度;使用更耐磨的刀片材質;使用涂層刀片。
2、崩碎。改進辦法:使用韌性更好的材質;使用刃口強化的刀片;檢查工藝系統的剛性;加大主偏角。
3、熱變形。改進辦法:降低切削速度;減少進給;減少切深;使用更具熱硬性的材質。
4、切深處破損。改進辦法:改變主偏角;刃口強化;更換刀片材質。
5、熱裂紋。改進辦法:正確使用冷卻液;降低切削速度;減少進給;使用涂層刀片。
6、積屑。改進辦法:提高切削速度;提高進給;使用涂層刀片或金屬陶瓷的刀片;使用冷卻液;使刃口更鋒利。
7、月牙洼磨損。改進辦法:降低切削速度;降低進給;使用涂層刀片或金屬陶瓷的刀片;使用冷卻液。
8、斷裂。改進辦法:使用韌性更好的材質或槽型;減少進給;減少切深;檢查工藝系統的剛性。