数控机床刀具的选择至关重要,它直接影响到加工效率和加工质量。以下从专业角度出发,详细阐述数控机床刀具的选用原则及注意事项。
一、刀具材料
1. 高速钢(HSS):适用于中速切削,具有较好的耐磨性和韧性,适用于加工钢、铸铁等材料。
2. 硬质合金(WC):具有较高的硬度和耐磨性,适用于高速切削,适用于加工钢、铸铁、不锈钢等材料。
3. 碳化钨(WC)陶瓷:具有极高的硬度和耐磨性,适用于超高速切削,适用于加工高强度、高硬度材料。
4. 氮化硅(Si3N4):具有较低的摩擦系数和较高的耐热性,适用于超高速切削,适用于加工铝、镁等轻金属。
5. 碳化硅(SiC):具有极高的硬度和耐磨性,适用于高速切削,适用于加工各种非铁金属。
二、刀具几何参数
1. 主偏角(α):主偏角越小,切削力越小,但切削刃强度越低。根据加工材料、切削速度等因素,合理选择主偏角。
2. 副偏角(β):副偏角越小,切削力越小,但切削刃强度越低。根据加工材料、切削速度等因素,合理选择副偏角。
3. 刃倾角(λs):刃倾角越小,切削力越小,但切削刃强度越低。根据加工材料、切削速度等因素,合理选择刃倾角。
4. 刃口圆弧半径(r):刃口圆弧半径越小,切削力越小,但切削刃强度越低。根据加工材料、切削速度等因素,合理选择刃口圆弧半径。
5. 刀尖圆弧半径(r):刀尖圆弧半径越小,切削力越小,但切削刃强度越低。根据加工材料、切削速度等因素,合理选择刀尖圆弧半径。
三、刀具涂层
刀具涂层可以提高刀具的耐磨性、耐热性和抗氧化性,从而提高加工效率和加工质量。常用的涂层材料有:
1. TiN(氮化钛):具有良好的耐磨性和抗氧化性。
2. TiCN(碳氮化钛):具有较高的硬度和耐磨性。
3. Al2O3(氧化铝):具有良好的耐磨性和抗氧化性。
4. TiAlN(氮化铝钛):具有较高的硬度和耐磨性。
四、刀具刃磨
刀具刃磨是保证刀具性能的关键环节。以下是一些刃磨注意事项:
1. 刃磨工具:选用合适的刃磨工具,如砂轮、磨石等。
2. 刃磨方法:根据刀具材料和几何参数,选择合适的刃磨方法,如干磨、湿磨等。
3. 刃磨参数:合理选择刃磨参数,如刃磨速度、进给量等。
4. 刃磨质量:确保刃磨后的刀具具有均匀的刃口和良好的几何形状。
数控机床刀具的选择需要综合考虑刀具材料、几何参数、涂层和刃磨等因素。只有合理选用刀具,才能充分发挥数控机床的加工性能,提高加工效率和加工质量。
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