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數(shù)控機(jī)床刀具的正確選擇影響使用壽命

發(fā)布時(shí)間: 2009-10-26  點(diǎn)擊次數(shù): 7731次

  數(shù)控機(jī)床刀具的正確選擇對(duì)刀具使用壽命有關(guān)鍵影響,此外還影響到加工效率。所以,如何對(duì)應(yīng)工件材料選擇數(shù)控刀具就成了在數(shù)控機(jī)床操作中非常重要的一環(huán),也是學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床操作技術(shù)zui基本的常識(shí)。下面就如何選擇合適的刀具提供幾條建議,以供商榷!

1、刀具的涂層

  金剛石涂層刀具的硬度高、耐磨性好、摩擦系數(shù)低等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)階段金剛石涂層是石墨加工刀具的*選擇,也zui能體現(xiàn)石墨刀具*的使用性能;金剛石涂層的硬質(zhì)合金刀具的優(yōu)點(diǎn)是綜合了天然金剛石的硬度和硬質(zhì)合金的強(qiáng)度及斷裂韌性;但是在國(guó)內(nèi)金剛石涂層技術(shù)還處于起步階段,還有成本的投入都是很大的,所以金剛石涂層在近期不會(huì)有太大發(fā)展,不過(guò)我們可以在普通刀具的基礎(chǔ)上,優(yōu)化刀具的角度,選材等方面和改善普通涂層的結(jié)構(gòu),在某種程度上是可以在石墨加工當(dāng)中應(yīng)用的。

  金剛石涂層刀具和普通涂層刀具的幾何角度有本質(zhì)的區(qū)別,所以在設(shè)計(jì)金剛石涂層刀具時(shí),由于石墨加工的特殊性,其幾何角度可適當(dāng)放大,容削槽也變大,也不會(huì)降低其刀具鋒口的耐磨性;對(duì)于普通的tialn涂層,雖然比無(wú)涂層的刀具其耐磨有顯著的提高,但比起金剛石涂層來(lái)說(shuō),在加工石墨時(shí)它的幾何角度應(yīng)適當(dāng)放小,以增加其耐磨性。

  對(duì)金剛石涂層來(lái)說(shuō),目前世界上眾多的涂層公司均投入大量的人力和物力來(lái)研究開(kāi)發(fā)相關(guān)涂層技術(shù),但是至今為止,國(guó)外成熟而又經(jīng)濟(jì)的涂層公司僅于歐洲;para作為一款的石墨加工刀具,同樣采用目前世界的涂層技術(shù)對(duì)刀具進(jìn)行表面處理,以確保加工壽命的同時(shí),保證刀具的經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

2、
刀具材料

  刀具材料是決定刀具切削性能的根本因素,對(duì)于加工效率、加工質(zhì)量、加工成本以及刀具耐用度影響很大。

  刀具材料越硬,其耐磨性越好,硬度越高,沖擊韌性越低,材料越脆。硬度和韌性是一對(duì)矛盾,也是刀具材料所應(yīng)克服的一個(gè)關(guān)鍵。對(duì)于石墨刀具,普通的tialn涂層可在選材上適當(dāng)選擇韌性相對(duì)較好一點(diǎn)的,也就是鈷含量稍高一點(diǎn)的;對(duì)于金剛石涂層石墨刀具,可在選材上適當(dāng)選擇硬度相對(duì)較好一點(diǎn)的,也就是鈷含量稍低一點(diǎn)的;

3、刀具刃口的強(qiáng)化

  刀具刃口鈍化技術(shù)是一個(gè)還不被人們普遍重視,而又是十分重要的問(wèn)題。金剛石砂輪刃磨后的硬質(zhì)合金刀具刃口,存在程度不同的微觀(guān)缺口(即微小崩刃與鋸口)。石墨高速切削加工刀具性能和穩(wěn)定性提出了更高的要求,特別是金剛石涂層刀具在涂層前必須經(jīng)過(guò)刀口的鈍化處理,才能保證涂層的牢固性和使用壽命。刀具鈍化目的就是解決上述刃磨后的刀具刃口微觀(guān)缺口的缺陷,使其鋒值減少或消除,達(dá)到圓滑平整,既鋒利堅(jiān)固又耐用的目的。

4、刀具的幾何角度

  
石墨刀具選擇合適的幾何角度,有助于減小刀具的振動(dòng),反過(guò)來(lái),石墨工件也不容易崩缺;

 ?。?)前角,采用負(fù)前角加工石墨時(shí),刀具刃口強(qiáng)度較好,耐沖擊和摩擦的性能好,隨著負(fù)前角值的減小,后刀面磨損面積變化不大,但總體呈減小趨勢(shì),采用正前角加工時(shí),隨著前角的增大,刀具刃口強(qiáng)度被削弱,反而導(dǎo)致后刀面磨損加劇。負(fù)前角加工時(shí),切削阻力大,增大了切削振動(dòng),采用大正前角加工時(shí),刀具磨損嚴(yán)重,切削振動(dòng)也較大。(2)后角,如果后角的增大,則刀具刃口強(qiáng)度降低,后刀面磨損面積逐漸增大。刀具后角過(guò)大后,切削振動(dòng)加強(qiáng)。(3)螺旋角,螺旋角較小時(shí),同一切削刃上同時(shí)切入石墨工件的刃長(zhǎng)zui長(zhǎng),切削阻力zui大,刀具承受的切削沖擊力zui大,因而刀具磨損、銑削力和切削振動(dòng)都是zui大的。當(dāng)螺旋角去較大時(shí),銑削合力的方向偏離工件表面的程度大,石墨材料因崩碎而造成的切削沖擊加劇,因而刀具磨損、銑削力和切削振動(dòng)也都有所增大。因此,刀具角度變化對(duì)刀具磨損、銑削力和切削振動(dòng)的影響是前角、后角及螺旋角綜合產(chǎn)生的,所以在選擇方面一定要多加注意。

  通過(guò)對(duì)石墨材料的加工特性做了大量的科學(xué)測(cè)試,para刀具優(yōu)化了相關(guān)刀具的幾何角度,從而使得刀具的整體切削性能大大提高。

5、刀具的機(jī)械加工條件

  選擇適當(dāng)?shù)募庸l件對(duì)于刀具的壽命有相當(dāng)大的影響。

(1)選擇合適的高轉(zhuǎn)速及相應(yīng)的大進(jìn)給量。綜述以上幾點(diǎn),刀具的材料、幾何角度、涂層、刃口的強(qiáng)化及機(jī)械加工條件,在刀具的使用壽命中扮演者不同的角色,缺一不可,相輔相成的。一把好的石墨刀具,應(yīng)具備流暢的石墨粉排屑槽、長(zhǎng)的使用壽命、能夠深雕刻加工、能節(jié)約加工成本。(2)吹氣(或吸塵)和浸漬電火花液加工,及時(shí)清理工件表面的石墨粉塵,有利于減小刀具二次磨損,延長(zhǎng)刀具的使用壽命,減少石墨粉塵對(duì)機(jī)床絲杠和導(dǎo)軌的影響;3)切削方式(順銑和逆銑),順銑時(shí)的切削振動(dòng)小于逆銑的切削振動(dòng)。順銑時(shí)的刀具切入厚度從zui大減小到零,刀具切入工件后不會(huì)出現(xiàn)因切不下切屑而造成的彈刀現(xiàn)象,工藝系統(tǒng)的剛性好,切削振動(dòng)小;逆銑時(shí),刀具的切入厚度從零增加到zui大,刀具切入初期因切削厚度薄將在工件表面劃擦一段路徑,此時(shí)刃口如果遇到石墨材料中的硬質(zhì)點(diǎn)或殘留在工件表面的切屑顆粒,都將引起刀具的彈刀或顫振,因此逆銑的切削振動(dòng)大。

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