車(chē)削精加工中的刀具選型，重慶賽馳廠(chǎng)家經(jīng)驗(yàn)之談

一、首先，確定刀具的主偏角

    常規(guī)刀具的主偏角中，適合精加工的一般在90°～95°之間，尤以91°，93°，95°三個(gè)用得較多。接近90°的主偏角使得切削力是順著工件的軸心方向的，不會(huì)對(duì)工件施以垂直方向的力以避免產(chǎn)生振動(dòng)以及變形（薄壁件加工尤其重要）。主偏角一般在刀桿上得到保證。

二、其次，確定刀尖角度，也可以說(shuō)選擇刀具形狀

一般，我們常用的刀片形式主要有：

    圓刀片（R開(kāi)頭，ISO標(biāo)準(zhǔn)代碼，下同），90度正方形刀片（S開(kāi)頭），80菱形刀片（C開(kāi)頭），80度凸三角形刀片（W開(kāi)頭），60度三角形刀片（T開(kāi)頭），55度菱形刀片（D開(kāi)頭），35度菱形刀片（V開(kāi)頭）。

    這些刀具形狀基本覆蓋了90%以上的常規(guī)車(chē)削刀片。這幾種刀片從刀具強(qiáng)度上排列：R，S，C（W），D，V。R刀片強(qiáng)度較高，V較較。但是強(qiáng)度越高，所引起的抗力也就越大，引起振動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)也就越大。所以，往往粗加工我們會(huì)選用R，S，C（W）。而精加工，我們則會(huì)選擇D，V。精加工需要的仿形能力也是V較佳，R較差。

三，確定刀具前角后角

    負(fù)前角刀具剛性好，不易崩刃，適合做粗加工，而正前角刀片切削輕快，更適合做精加工。后角和前角有搭配關(guān)系，一般負(fù)前角刀片基本都是0度后角。而正前角刀片有5°（B，ISO代碼，下同），7°（C），11°（P）三種常用后角搭配（僅指車(chē)削）。

切削用量選擇注意事項(xiàng)

    數(shù)控車(chē)削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、主軸轉(zhuǎn)速S（或切削速度υ）及進(jìn)給速度F（或進(jìn)給量f ）。

    切削用量的選擇原則，合理選用切削用量對(duì)提高數(shù)控車(chē)床的加工質(zhì)量至關(guān)重要。確定數(shù)控車(chē)床的切削用量時(shí)一定要根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)中規(guī)定的要求，以及刀具的耐用度去選擇，也可結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)采用類(lèi)比法來(lái)確定。一般的選擇原則是：粗車(chē)時(shí)，首先考慮在機(jī)床剛度允許的情況下選擇盡可能大的背吃刀量ap；其次選擇較大的進(jìn)給量f；后再根據(jù)刀具允許的壽命確定一個(gè)合適的切削速度υ。增大背吃刀量可減少走刀次數(shù)，提高加工效率，增大進(jìn)給量有利于斷屑。精車(chē)時(shí)，應(yīng)著重考慮如何保證加工質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上盡量提高加工效率，因此宜選用較小的背吃刀量和進(jìn)給量，盡可能地提高加工速度。主軸轉(zhuǎn)速S(r/min)可根據(jù)切削速度υ(mm/min)由公式 S=υ1000／πD(D為工件或刀／具直徑 mm)計(jì)算得出，也可以查表或根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)確定。

    1、熱強(qiáng)度高、韌性大對(duì)數(shù)控高速切削不適應(yīng)奧氏體類(lèi)不銹鋼與馬氏體類(lèi)不銹鋼其硬度和抗拉強(qiáng)度不高，只相當(dāng)于40號(hào)鋼，但延伸率、斷面收縮率和沖擊值卻比較高。如，1Cr18Ni9Ti延伸率為40號(hào)鋼的210%，這樣在數(shù)控高速切削過(guò)程中就不容易被切斷，切削變形時(shí)所消耗的功相當(dāng)大。

    2、加工硬化趨勢(shì)強(qiáng)對(duì)數(shù)控車(chē)削不利在數(shù)控高速車(chē)削的過(guò)程中，由于刀尖對(duì)工件材料擠壓的結(jié)果使切削區(qū)的金屬產(chǎn)生變形，晶內(nèi)發(fā)生滑移，晶格畸變，組織致密，機(jī)械性能也隨著發(fā)生變化，一般切削硬度也能增加2～3倍。數(shù)控切削后加工硬化層深度可以從幾十微米到幾百微米不等，因此次走刀所產(chǎn)生的加工硬化現(xiàn)象又妨礙了下一次走刀時(shí)的切削，并且加工硬化層的高硬度導(dǎo)致刀具特別容易磨損。圖片

    3、切屑的粘附性強(qiáng)、導(dǎo)熱差對(duì)數(shù)控切削有影響在數(shù)控切削過(guò)程中，切削碎屑很容易牢固地粘附或熔著在刀尖和刀刃上，形成積屑瘤，造成工件加工表面的表面粗糙度惡化，同時(shí)增加切削過(guò)程中的振動(dòng)，加速刀具磨損。而且大量的切削熱無(wú)法及時(shí)傳導(dǎo)出來(lái)，甚至切削產(chǎn)生的熱量也無(wú)法傳導(dǎo)到切屑的整體上，造成傳入刀具總熱量比普通碳素鋼多3～5倍，使切削刃在高溫下失去切削性能。在數(shù)控切削過(guò)程中，所產(chǎn)生的大量熱能未能迅速排出，必然會(huì)傳遞給刀具，使切削部位溫度升高。

數(shù)控切削不銹鋼刀具的問(wèn)題及解決對(duì)策

    （1）螺紋車(chē)刀兩側(cè)刃后角太小，兩側(cè)刃與后面的螺紋表面相摩擦使加工表面惡化，加工時(shí)必須考慮螺紋旋轉(zhuǎn)角對(duì)兩側(cè)刃實(shí)際后角的影響。

     (2)螺紋車(chē)刀的前角太小，刃口不夠鋒利，切屑不能順利地被切斷，而是部分地被擠壓或撕裂下來(lái)，必定造成螺紋表面非常粗糙。當(dāng)前角太大時(shí)，刀刃強(qiáng)度削弱且容易磨損、崩裂、扎刀，更容易引起振動(dòng)而使螺紋表面產(chǎn)生波紋。因此，應(yīng)根據(jù)不銹鋼的不同材質(zhì)選擇適當(dāng)?shù)那敖?。?chē)削耐用不銹鋼螺紋時(shí)，應(yīng)比車(chē)削2Cr13不銹鋼螺紋采用較小的前角，車(chē)刀兩側(cè)切削刃上應(yīng)帶有很窄的刃帶以避免刃口迅速被磨損。切削2Cr13、1Cr17、4Cr13時(shí)，切削刃應(yīng)盡可能鋒利，否則就不容易達(dá)到所需的良好的表面粗糙度。

     (3)螺紋刀刀片磨鈍，實(shí)際上的前角、后角由大變小，切屑在形成過(guò)程中擠壓嚴(yán)重，使切削過(guò)程中切削力增加振動(dòng)加劇，加工表面惡化嚴(yán)重。因此，車(chē)削不銹鋼螺紋時(shí)，必須隨時(shí)保持刀刃的鋒利，及時(shí)更換刀頭。