- 9月 8, 2023
由于有不同的數(shù)控切割工具,數(shù)控機(jī)床可以執(zhí)行各種加工程序。這些不同的數(shù)控刀具具有各種特性,使其適用于各種操作,同時減少了機(jī)器操作員的手動輸入的需求。
數(shù)控加工工具分為各種類型,包括車削、切削(銑削)、鉆孔和磨削工具。其中,數(shù)控銑削刀具使用最多。
本文將介紹各類數(shù)控切割刀具及其功能。如果你想更多地了解這些加工工具,那么請繼續(xù)閱讀。
數(shù)控車削刀具
車削是古老的加工程序之一,最早可追溯到埃及。數(shù)控車削工具與車床一起工作,車床以每分鐘高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)工件,而車削刀具則將工件加工成數(shù)控系統(tǒng)已編程的形狀。工件的形狀取決于車削程序的類型和使用的車削刀具。各種車削刀具包括:
鏜刀
鏜刀與車床配合,擴(kuò)大已在工件上的鉆孔,鑄造的直孔或錐形孔。
倒角工具
機(jī)械師使用倒角工具進(jìn)行各種加工,例如去毛刺、去除工件上的尖銳邊緣和倒角。
滾花刀具
滾花刀具是一種數(shù)控車刀,用于在工件表面加工出各種圖案(斜線、直線或菱形)。這些花紋可使成品工件具有更好的抓握力。
分型刀具
分型刀具有一個刀片狀的刃口,可將材料從工件上切割下來。機(jī)械師也用它切割出成品零件。
數(shù)控銑削刀具
數(shù)控銑削刀具是數(shù)控行業(yè)中使用最多的工具之一,它們也被稱為切割刀具。
銑削是另一種常用的加工程序,雖然銑削在加工領(lǐng)域非常重要,但由于銑削中使用的數(shù)控刀具種類繁多,因此銑削的精度有時不如車削。數(shù)控銑刀與數(shù)控銑床配合使用。銑床使用數(shù)控刀具從固定工件上的不同位置以圓周運(yùn)動去除材料。
銑削刀具包括:
立銑刀
如果你熟悉數(shù)控銑床,就一定聽說過立銑刀。它們與鉆頭非常相似,但用途更廣。即使沒有預(yù)鉆孔,它們也能幫助在材料上開孔。立銑刀也有多種類型,它們因刃口數(shù)量和刀頭類型而異。
按照刃尖分類,立銑刀有三種類型:牛鼻立銑刀、球頭立銑刀和平面立銑刀。關(guān)于刃數(shù),立銑刀的最小刃數(shù)為 8。
板坯銑刀
板銑刀是用于銑削平面的數(shù)控刀具,它們主要適用于重型操作。要使用板銑刀,必須將工件表面平行于數(shù)控銑床工作臺。
面銑刀
其平面帶有可更換的硬質(zhì)合金切削刃。由于這些切削刃位于側(cè)面,面銑刀只能在水平方向上切割工件。面銑刀的功能是在工件上銑出平面部分。使用端面銑刀的一個優(yōu)點(diǎn)是可以更換切削刃,這一特性延長了刀具的工作時間。
飛刀
飛刀是由刀體和刀頭組成的數(shù)控刀具。其功能是在工件上進(jìn)行淺切或?qū)捛校鼈兛梢杂幸粋€或兩個刀頭。使用帶兩個切割刀頭的飛刀的好處是可以覆蓋更大的工件區(qū)域,飛刀的功能與端面銑刀類似,不過其價格較低。
空心銑刀
空心銑刀是具有管狀外形的數(shù)控刀具,看起來像倒立的立銑刀。它們通常用于在工件上制作成型半徑和全點(diǎn)。
除了這些類型的切削工具外,還有許多銑刀類型,其中包括:
- 鉸刀
- 螺紋銑刀
- 漸開線齒輪刀具
鉆孔工具
又稱鉆頭,機(jī)械師使用鉆孔工具在工件上開孔。鉆孔工具的例子包括:
中心鉆
機(jī)械師使用中心鉆在工件上鉆出精確的孔,然后再使用其他鉆頭擴(kuò)孔。
頂出鉆
頂出鉆是在中心鉆之后使用的鉆頭,用于在工件上鉆出更大更深的孔。
麻花鉆
機(jī)械師使用麻花鉆來加工不需要特殊規(guī)格的孔。
有時,機(jī)械師將鉆孔工具歸類為切削工具的一個分支。
磨削工具
磨削工具與砂輪配合使用。它們用于磨平工件表面,通常具有很高的精度。最常見的磨削工具是砂輪。
用于制造數(shù)控刀具的不同材料
數(shù)控切割刀具的原材料決定了可以使用的加工程序,如進(jìn)給速度和切削速度。一般的經(jīng)驗(yàn)法則是,數(shù)控刀具的原材料必須比工件材料更硬,否則,刀具在加工過程中將基本失效。下面列舉了一些用于制造加工刀具的常見材料:
碳鋼
碳鋼含有硅、碳和錳的混合物,是用于制造數(shù)控刀具的較為便宜的材料。然而,低廉的價格也帶來了一個主要缺點(diǎn),這種材料的耐用性較低。
因此,碳鋼刀具不能用于重型操作。由于熔點(diǎn)低(200°C),它無法承受重型操作中產(chǎn)生的高熱。機(jī)械師通常用它來切割泡沫或塑料等輕質(zhì)材料。
高速鋼
高速鋼含有鎢、鉬和鉻等更耐用的金屬,是一種更耐用的數(shù)控刀具制造材料。高速鋼的熔點(diǎn)高達(dá) 600°C,適用于重型操作,并能承受高熱量。
硬質(zhì)合金
硬質(zhì)合金由碳化物和鈦等金屬組成。由于它的特性,它甚至可以承受比高速鋼更高的溫度。不過,這種材料不如高速鋼耐用。這意味著它們的使用時間可能會因?yàn)榈毒弑砻娴牧鸭y或碎屑而縮短。因此,它們的用途主要局限于精加工操作。
陶瓷
這是上述材料中最堅(jiān)硬的材料。用這種材料制成的加工刀具耐腐蝕、耐高溫,可以切割堅(jiān)硬的工件。不過,它們的工具壽命與硬質(zhì)合金相似。盡管硬度很高,但由于容易產(chǎn)生裂紋和碎屑,制造商很少用它們來切割零件。
數(shù)控刀具常用的涂層有哪些?
影響數(shù)控刀具性能的另一個因素是所使用的涂層。這些涂層可以提高切割刀具的壽命和硬度,并幫助它們承受更高的溫度。常見的刀具涂層包括:
氮化鈦
這是常用的涂層之一,用于提高切削工具的硬度。除硬度外,它還能改善其他性能,如刀具的熱穩(wěn)定性和耐磨性。它還具有適度的抗氧化性。
氮化鉻
這種可以提高數(shù)控刀具的硬度,使其具有耐腐蝕性。它還能提高機(jī)床的熱強(qiáng)度,使其適用于高熱應(yīng)用。
氮化鋁鈦(AlTiN)/超長壽命氮化鈦
這種涂層不應(yīng)與氮化鋁鈦涂層(TiAlN)混淆。兩者的區(qū)別在于鋁含量不同。TiAlN 含鋁量為 40%,而 AlTiN 含鋁量約為 65%。這種涂層可提高數(shù)控刀具的耐熱性。
碳氮化鈦
這是氮化鈦涂層的另一種變體,其中含有碳。由于這種涂層的工作溫度相對較低,因此無法在高溫環(huán)境中發(fā)揮作用。它能提高數(shù)控切削工具的硬度和表面潤滑性等性能。
選擇數(shù)控刀具時應(yīng)考慮的因素
確保擁有正確的工具對任何加工程序的成功都至關(guān)重要,因此必須考慮完成最佳表面粗糙度加工件所需的各種屬性。下面列出了選擇加工刀具時需要考慮的各種因素:
工件的材料
加工的材料對刀具的選擇至關(guān)重要。如前所述,加工過程中使用的工具必須比工件更堅(jiān)硬。在確定工件的韌性后,就可以輕松確定加工過程中可以使用的刀具。
刀具的原材料
材料的屬性對于挑選合適的刀具也至關(guān)重要。例如,如果需要刀具壽命長、耐高溫的刀具,高速鋼刀具是最佳選擇。然而,如果您需要一種能切割鑄鐵等超硬材料的工具,則可以考慮陶瓷材料。
槽數(shù)
刀具上的槽數(shù)非常重要,因?yàn)樗鼈儧Q定了機(jī)床的進(jìn)給速度。槽數(shù)越多,刀具與工件的移動速度就越快。但是,刃口過多也會導(dǎo)致切割工件的刀頭卡在刃口之間。因此,最好先確定加工程序的最佳槽數(shù)。
加工操作類型
各種數(shù)控加工刀具適用于不同的加工程序。因此,加工程序的類型可以為您提供一份刀具清單。不過,在某些情況下,用于特定加工程序的刀具也可用于其他應(yīng)用。
刀具涂層
刀具的涂層也很重要,因?yàn)樗鼤绊懙毒叩男阅?。例如,氮化鈦涂層會增加刀具的使用成本。因此,如果您需要價廉物美的刀具,則不考慮使用氮化鈦刀具。
沒有切割刀具就沒有機(jī)械加工
數(shù)控刀具是加工程序中不可或缺的工具。但是,要確保加工過程順利進(jìn)行,就必須選擇合適的刀具。與其為選擇合適的工具而傷透腦筋,不如將加工操作外包給專家。
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