刀具的使用

不管刀具設計得如何,或用什麼材料製成刀具的製造商都應該提供切削速度和每齒進給量的初始值。如果沒有這些資料,就應該向製造廠家的技術部門諮詢。廠商 應該熟知他們的產品在進行全寬度開槽銑削、外廓銑削、插銑或斜坡銑削時的能力如何,因為許多標準銑刀大多數不能完成這樣多的加工工序。比如,如果銑刀沒有 足夠大的第二後角,則斜坡銑削的斜角就要減小。

很明顯,如果超出刀具的加工能力,將導致刀具的損壞。插銑也是一樣,如果不能將切屑及時地從槽底排出,切屑將會受到擠壓,之後刀具也將損壞。總之,銑削加工高溫合金時,這些情況對刀具壽命都是不利的。

如果認為減慢進給速度可延長刀具壽命,事實證明是錯誤的。典型的例子就是在切第一刀時,會發現材料相當硬。如果把進給量減小 ( 如可轉位銑刀的每齒進給量減至 0.025~0.5 mm ) ,刀具切削刃將強烈地摩擦工件,結果是刀具很快或是立即損壞。摩擦能引起工件表面的加工硬化,為避免加工硬化,切第一刀時應保持一定的切削負荷 ( 0.15~0.2 mm/ 每齒進給量 )。

切削深度取決於多種因素,如刀具設計,刀片高度、刀具剛性、刀具總長、機床馬力等。但當刀具的後角和前角為 5°~11° 正值時,最適於加工粘度大的材料。立銑刀的螺旋角應該在 35°~50° 之間。這些銑刀的傾斜刀刃有鋸削作用,能形成理想的切屑並帶走切削熱

當然,難切削材質時,適當的切削速度也非常重要。它決定了在切削區產生熱量的多少。推薦的速度範圍從較低的 12~15 m/min ( 對高速鋼銑刀 ) 到 23~37 m/min ( 對硬質合金銑刀 ),再到180~245 m/min 或更高( 對陶瓷銑刀 )。增加進給量和切削深度也會增加切削熱,因相應地增加了切削力和刀具與工件的接觸面積。

根據銑削難切削材質時的應力和切削力,應選擇由K40~K50硬質合金作為銑刀刀片的基體,並採用帶有耐熱性能高的氮鋁鈦塗層。使用這類硬質合金牌號的刀片進行銑削 加工,可取得很好的加工效果。在較低的切削速度下,採用碳氮化鈦塗層進行加工,其效果也不錯。

如果在加工中,刀具使用不當,即使用最好的基體和塗層,也不會取得好的加工效果。比如,在零件上要銑出一個深度為 2~5mm 的槽,想分三次走刀加工出來。一般在這個加工過程中 CAM 系統將顯示為三次切深都一樣。由於工件重複地接觸刀具上同一部位,最終相同的切深將使塗層上產生一個缺口,一旦這個缺口劃穿了塗層,就會損傷基體,致使刀 具損壞。

因此在銑削加工中,選取適當的切削深度 ( 一般在 0.5~0.60mm ) ,在銑削時,防止工件重複接觸刀片同一部位,這樣才能延長刀具的壽命。

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