高速加工的刀具选取
<P> <A title=点击进入刀具产品库 href="http://www.mechnet.com.cn/product/2520/1.html"><FONT color=#cc3300>刀具</FONT></A>技术特别是<A title=点击进入刀具产品库 href="http://www.mechnet.com.cn/product/2520/1.html"><FONT color=#cc3300>刀具</FONT></A>材料的进步对高速切削<A title=点击进入机械加工产品库 href="http://www.mechnet.com.cn/product/26/1.html"><FONT color=#cc3300>加工</FONT></A>的发展起了很大的作用。在高速切削领域，当前主要使用金属陶瓷、陶瓷、涂层和超硬材料四类<A title=点击进入刀具产品库 href="http://www.mechnet.com.cn/product/2520/1.html"><FONT color=#cc3300>刀具</FONT></A>，它们各有其特性和应用范围并相互补充。其中涂层刀具发展最快而且在高速切削领域有巨大应用潜力，目前在全部刀具中已占有50%以上的比重。</P><P> 超硬材料刀具在高速切削领域独占优势，其实际应用与日俱增。在这类刀具中PCD(聚晶金刚石)刀具是高速切削铝合金和非金属材料的最佳选择，而金刚石涂层刀具则不仅已经实用化且增长势头很猛；PCBN(立方氮化硼聚晶产品)刀具适于以更高速度切削铸铁、淬硬钢等材料，CBN(立方氮化硼)涂层刀具也有望在近期取得重大技术突破。</P>
<P> 为了使高速切削刀具有足够的使用寿命和低的切削力，应根据不同的工件材料选择最佳的刀具几何角度。与普通切削相比，高速切削刀具前角一般要小一些甚至是负前角，后角要稍大一点，且常采用修圆或倒角刀尖来增大刀前角，以防止刀尖处的热磨损。由于进行高速切削的旋转刀具要在很高的转速下工作，离心力问题非常突出，故要求其刀体结构和刀片夹紧结构应十分可靠，同时需要在动平衡仪上经过严格的动平衡，最好能进一步安装在机床上与主轴组件一起进行动平衡。</P>
<P> 在普通转速下刀具与主轴间广泛采用的7：24锥联结，当高速旋转时，由于实心锥柄不能像主轴孔那样受离心力作用发生“胀大”，两者之间出现间隙会导致刀具在锥孔内摆动，从而引起刀具的轴向定位误差和破坏结构的动平衡。为了克服这种联结高速性能差的缺点，相继开发出了一些适合高速切削的联结方式，如：HSK工具系统和Capto工具系统。</P>
<P> 下面详细介绍刀具、刀柄及切削用量的选取。</P>
<P> 1刀具材料</P>
<P> 要实现高速切削，刀具材料是关键。高速切削材料主要有硬质合金、涂层刀具、金属陶瓷、陶瓷、立方氮化硼和金刚石刀具。它们各有优点，适合不同的工件材料和不同的切削速度范围。必须注意的是刀具材料和工件材料副之间有一个适配性问题，即一种刀具材料与工件材料时性能良好，但<A title=点击进入机械加工产品库 href="http://www.mechnet.com.cn/product/26/1.html"><FONT color=#cc3300>加工</FONT></A>另一种工件材料时却不理想，换句话说，不存在一种万能刀具材料可适用于所有工件材料的高速<A title=点击进入机械加工产品库 href="http://www.mechnet.com.cn/product/26/1.html"><FONT color=#cc3300>加工</FONT></A>。</P>
<P> 高速切削刀具材料必须根据所加工的工件材料和加工性质来选择。一般而言，陶瓷刀具、涂层<A title=点击进入刀具产品库 href="http://www.mechnet.com.cn/product/2520/1.html"><FONT color=#cc3300>刀具</FONT></A>及CBN<A title=点击进入刀具产品库 href="http://www.mechnet.com.cn/product/2520/1.html"><FONT color=#cc3300>刀具</FONT></A>适合于加工钢铁等黑色金属的高速加工；PCD<A title=点击进入刀具产品库 href="http://www.mechnet.com.cn/product/2520/1.html"><FONT color=#cc3300>刀具</FONT></A>适合于对铝、镁、铜等有色金属高速加工。表中列出了上述<A title=点击进入刀具产品库 href="http://www.mechnet.com.cn/product/2520/1.html"><FONT color=#cc3300>刀具</FONT></A>材料所适合加工的一些工件材料。</P><P align=center><IMG src="http://www.chmcw.com/upload/news/RCL/13220_yuw3jq0809241016217784.jpg" border=0>
</P><P> 陶瓷刀具已应用于加工各种铸铁、钢件、热喷涂喷焊材料、镍基高温合金等。</P>
<P> 金刚石刀具适合于加工非金属材料、有色金属及其合金。由于金刚石的热稳定性差，切削温度达到800℃时，就会失去其硬度。因为金刚石和铁有很强的化学亲和力，在高温下铁原子容易与碳原子相互作用使其转化为石墨结构，刀具极容易损坏，因此金刚石刀具不适合于加工钢铁类材料，在切削有色金属时，PCD刀具的寿命是硬质合金刀具的几十甚至几百倍。</P>
<P> 立方碳化硼刀具既能胜任淬硬钢、轴承钢、高速钢、冷硬铸铁的粗、精车，又能胜任高温合金、热喷涂材料、硬质合金及其他难加工材料的高速切削。CBN刀具是实现以车代磨的最佳刀具之一。</P>
<P> 2刀具</P>
<P> 以下介绍在加工中心上加工壳体常用刀具。</P>
<P> 1、铣刀</P>
<P> 在面铣时，由于铣刀和工件之间的关系，尺寸和位置是重要的因素。在选择刀具时，工件的宽度决定铣刀的直径。对于加工小件而言，一般刀具直径比工件大30%是比较理想的，但是机床功率和稳定性在许多情况下起决定作用。面铣常常需要几次走刀才能完成。</P>
<P> 在优化铣削效果时，铣刀的刀片是另一个重要因素。在任何一次铣削时如果同时参加切削的刀片数多于一个是优点，但同时参加切削的刀片数太多就是缺点。在切削时每一个切削刃不可能同时切削，所要求的功率和参加切削的切削刃多少有关。就切屑形成过程，切削刃负载以及加工结果来说，铣刀相对于工件的位置起到了重要作用。在面铣时，用一把比切削宽度大约大30%的铣刀并且将铣刀位置在接近于工件的中心，那么切屑厚度变化不大。在切入切出的切屑厚度比在中心切削时的切削厚度稍稍薄一些。</P>
<P> 为了确保使用足够高的平均切屑厚度/每齿进给量，必须正确地确定适合于该工序的铣刀刀齿数。铣刀的齿距是有效切削刃之间的距离。可根据这个值将铣刀分为3个类型--密齿铣刀、疏齿铣刀、特密齿铣刀。</P>
<P> 和铣削的切屑厚度有关的还有面铣刀的主偏角。主偏角是刀片主切削刃和工件表面之间的夹角，主要有45度、90度角和圆形刀片。切削力的方向变化随着主偏角的不同将发生很大的变化：主偏角为90度的铣刀主要产生径向力，作用在进给方向，这意味着被<A title=点击进入机械加工产品库 href="http://www.mechnet.com.cn/product/26/1.html"><FONT color=#cc3300>加工</FONT></A>表面将不承受过多的压力，对于铣削结构较弱的工件是比较可靠。</P>
<P> 主偏角为45度的铣刀其径向切削力和轴向大致是相等的，所以产生的压力比较均衡，对机床功率的要求也比较低，特别适合于铣削产生崩碎切屑的短屑材料工件。</P>
页:
[1]