數(shù)控高速切削對(duì)刀具材料的要求

    在數(shù)控高速切削時(shí)產(chǎn)生的切削熱和對(duì)刀具的磨損要比普通速度切削時(shí)高得多，因此，數(shù)控高速切削使用的刀具材料與普通速度切削用的刀具材料有很大的不同，對(duì)刀具材料有更高的要求，主要包括：

    高硬度、高強(qiáng)度和耐磨性；

    韌度高，抗沖擊能力強(qiáng)；

    高的熱硬性和化學(xué)穩(wěn)定性；

    抗熱沖擊能力強(qiáng)。

    目前已出現(xiàn)不少新的刀具材料，但要同時(shí)滿(mǎn)足上述要求的刀具材料是很難找到的。因此，在具有比較好的抗沖擊韌度的刀具材料基體上，鍍上高熱硬性和耐磨性鍍層的刀具技術(shù)發(fā)展很快。另外，還可以把CBN和金剛石等硬度很高的材料燒結(jié)在抗沖擊韌度好的硬質(zhì)合金或陶瓷材料的基體上，形成綜合切削性能非常好的數(shù)控高速加工刀具。

非標(biāo)刀具定制生產(chǎn)廠(chǎng)家淺析數(shù)控高速刀具材料選擇

    隨著高強(qiáng)度鋼、高溫合金、鈦合金及復(fù)合材料等難加工材料在航空領(lǐng)域的應(yīng)用不斷增加，現(xiàn)代數(shù)控刀具材料已不能局限于目前廣泛使用的高速鋼和普通硬質(zhì)合金，應(yīng)根據(jù)不同的加工材料，并考慮刀具使用壽命和加工質(zhì)量來(lái)選擇刀具材料。以下按國(guó)內(nèi)航空制造業(yè)中常用材料的分類(lèi)對(duì)數(shù)控刀具材料進(jìn)行選擇：

數(shù)控鈦合金銑削

    (1）鋁合金：鋁合金在航空領(lǐng)域應(yīng)用很多，常用的數(shù)控刀具材料有鋁高速鋼、K10和K20 等系列硬質(zhì)合金。

 （2）普通鋼：對(duì)于普通鋼的數(shù)控切削，在國(guó)內(nèi)航空制造業(yè)中主要采用鈷高速鋼M42、硬質(zhì)合金和金屬陶瓷等作為刀具材料。

 （3）高強(qiáng)度鋼、高溫合金：在航空制造領(lǐng)域，高強(qiáng)度鋼、高溫合金在材料中占的比重越來(lái)越大，加工此類(lèi)零件的刀具主要采用具有高強(qiáng)度、高韌性和高耐磨性的超細(xì)晶粒合金基體與TiAlN涂層組合的硬質(zhì)合金材料及金屬陶瓷材料來(lái)加工。

 （4）鈦合金：鈦合金強(qiáng)度高，沖擊韌性大，其加工硬化現(xiàn)象非常嚴(yán)重，在切削加工時(shí)出現(xiàn)溫度高、刀具磨損嚴(yán)重的現(xiàn)象，加工鈦合金材料時(shí)常選用鈷高速鋼M42及株洲鉆石切削刀具股份有限公司生產(chǎn)的KMG405等系列硬質(zhì)合金涂層刀具材料。

 （5）復(fù)合材料：復(fù)合材料已在航空領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用，且用量正迅猛增長(zhǎng)，加工此類(lèi)材料主要采用PCD涂層硬質(zhì)合金和陶瓷作為刀具材料。

重慶非標(biāo)刀具定制對(duì)數(shù)控刀具工藝參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)

（1）數(shù)控立銑刀的前角和后角。

    刀具前角是影響零件材料加工質(zhì)量的主要因素，過(guò)大或過(guò)小對(duì)加工質(zhì)量都會(huì)產(chǎn)生很大的影響，并且使刀具的耐用度降低。而刀具后角的選擇會(huì)影響刀具剛度，增大后角有利于提高刀具壽命，但會(huì)降低刀刃剛度。經(jīng)過(guò)多年對(duì)航空材料的加工實(shí)踐，刀具前角和后角應(yīng)根據(jù)被加工材料的不同做不同的選擇。

（2）螺旋角。

    根據(jù)切削原理，增大螺旋角可以增加同時(shí)工作的齒數(shù)，即實(shí)際增大了工作前角，使切削鋒利，工作平穩(wěn)。但是，當(dāng)螺旋角增大到一定程度后會(huì)破壞刀齒強(qiáng)度，降低整體剛性，增加了切削過(guò)程中的振動(dòng)，加劇了刀齒磨損，從而會(huì)降低刀具的使用壽命。

（3）刀齒橫截面形狀。

    加工鋁合金用二、三齒的立銑刀，加工鋼件用四、六齒，刀齒背后是凸臺(tái)刃帶，齒背型面為圓弧曲線(xiàn)。這種結(jié)構(gòu)制造工藝性好，外形美觀(guān)、切削加工振動(dòng)小，切削平穩(wěn)，排屑順利，提高了刀具壽命。

（4）刃長(zhǎng)。

    刃長(zhǎng)越短，定制刀具的剛性和切削性能越好。當(dāng)橫截面積相同時(shí)，立銑刀的刃長(zhǎng)增加一倍，其剛度僅為原剛度的1/8。試驗(yàn)表明，當(dāng)立銑刀刃長(zhǎng)增加一倍時(shí)，其刀具壽命僅為原壽命的1/10以下，所以在數(shù)控刀具設(shè)計(jì)中要盡可能設(shè)計(jì)符合加工要求的短刃型刀具。