数控铣床刀具的选择对于加工质量和效率有着至关重要的作用。以下从刀具的材料、几何形状、涂层等方面进行详细阐述。
刀具材料是决定刀具性能的关键因素。目前常用的刀具材料有高速钢、硬质合金、陶瓷和金刚石等。高速钢具有较好的韧性,适用于粗加工和半精加工;硬质合金硬度高、耐磨性好,适用于精加工和超精加工;陶瓷和金刚石则具有更高的硬度和耐磨性,适用于高速、高精度加工。
刀具的几何形状对加工效果有直接影响。刀具的前角、后角、刃倾角等几何参数都会影响切削力、切削温度和刀具寿命。合理选择刀具几何形状,可以提高加工精度、降低切削力和切削温度,从而提高加工效率。
1. 前角:前角越大,切削力越小,但切削刃强度降低。一般而言,粗加工时前角取5°~15°,精加工时取5°~10°。
2. 后角:后角越大,切削刃越锋利,但切削刃强度降低。粗加工时后角取5°~10°,精加工时取2°~5°。
3. 刃倾角:刃倾角对切削力、切削温度和刀具寿命有较大影响。正刃倾角可减小切削力,降低切削温度,提高刀具寿命;负刃倾角则相反。一般而言,粗加工时刃倾角取5°~5°,精加工时取0°~5°。
刀具涂层对提高刀具性能具有显著作用。涂层可以降低刀具与工件的摩擦系数,提高耐磨性,减少刀具磨损,从而延长刀具寿命。常见的涂层材料有TiN、TiCN、Al2O3、TiAlN等。涂层厚度一般在0.1~0.5μm之间。
刀具的耐用度也是选择刀具的重要指标。刀具耐用度是指刀具在正常切削条件下,从开始切削到出现明显磨损时的切削时间。刀具耐用度越高,加工效率越高。影响刀具耐用度的因素有切削速度、进给量、切削深度、刀具材料、涂层等。
刀具的选择还需考虑加工工艺、工件材料、加工精度等因素。以下是一些具体建议:
1. 加工工艺:根据加工工艺要求选择合适的刀具。如粗加工、半精加工、精加工等。
2. 工件材料:不同材料对刀具的要求不同。如加工不锈钢、高温合金等难加工材料时,应选择高性能刀具。
3. 加工精度:根据加工精度要求选择合适的刀具。如高精度加工时,应选择精度高、硬度高的刀具。
数控铣床刀具的选择需要综合考虑多种因素,以确保加工质量和效率。通过合理选择刀具材料、几何形状、涂层和耐用度,可以充分发挥刀具的性能,提高加工效果。
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