正確使用刀具和鑒別刀具(雕刻機(jī))

1、正確使用刀具和驗證刀具刀具基礎(chǔ)知識當(dāng)前雕刻機(jī)使用的刀具在刀具分類中基本上可以歸結(jié)為銑削刀具的端銑刀，直徑小，通常小于8。轉(zhuǎn)速一般16000-24000 rpm；以下內(nèi)容主要說明刀具的材料、刀具的幾何參數(shù)、刀具的加工方法，以及雕刻加工中刀具的特殊要求。1.1刀具材料刀具的材料是生產(chǎn)和使用刀具的重要部分，一般刀具材料的性能如下：a高硬度和耐磨性；硬度是刀具從工件切削材料所需的基本特性，其硬度必須大于工件的材料。刀具材料硬度通常大于60HRC。耐磨性是材料抵抗磨損的能力，一般來說，刀具材料的硬度越高，耐磨性越好，材料顆粒越細(xì)，分布均勻，耐磨性越高。b充分的強(qiáng)度和韌性；刀具材料必須具有足夠的強(qiáng)度和韌性

2、，才能在切削過程中產(chǎn)生沖擊和振動的條件下工作，而不會造成刀片和破損。c高耐熱性；在高溫下，刀具材料表示保持硬度、耐磨性、強(qiáng)度和韌性的性能。刀具材料的高溫硬度越高，刀具的切削性能越好，允許的切削速度也越高。除了高溫硬度外，工具材料還必須具有在高溫下抗氧化的能力和良好的粘合和防擴(kuò)散能力。d良好的工藝性能；為了便于制造，工具材料必須具有良好的工藝性能。e經(jīng)濟(jì)經(jīng)濟(jì)是工具材料的重要指標(biāo)之一。有些工具材料很貴，但壽命長，所以每個零件的成本不一定很高。f切削性能可預(yù)測性。隨著加工自動化的發(fā)展，刀具磨損和刀具耐久性等切削性能必須是可預(yù)測的。1.1.1常用刀具材料刀具制造商生產(chǎn)中使用的刀具材料大部分是高速鋼(如

3、W18Cr4V)和硬質(zhì)合金(如YG6X)牙齒。碳工具鋼(如T10A、T12A)、工具鋼(如9SiCr、CrWMn)的硬耐熱性不好，只能用于手動刀具。硬質(zhì)合金涂層工具、陶瓷、鉆石、立方體氮化硼材料以優(yōu)異的性能已經(jīng)開始在很多領(lǐng)域應(yīng)用。(1)硬質(zhì)合金的切削性能優(yōu)越，早期硬質(zhì)合金遠(yuǎn)低于高速鋼的彎曲強(qiáng)度，隨著技術(shù)的發(fā)展，抗彎曲強(qiáng)度接近或超過普通高速鋼?，F(xiàn)在我公司采用的工具(包括購買工具)都是用整體硬質(zhì)合金圓棒研磨而成的。我公司由SANDVIK提供的H6FF的主要成分6%的Co和94%的WC是從自己的生產(chǎn)工具中選擇的硬質(zhì)合金材料，表1所示的性能參數(shù)：表1 SANDVIK H6FF性能參數(shù)維氏經(jīng)度洛氏硬度洛

4、氏硬度彎曲強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度密度相當(dāng)多的ISO晶粒大小HV30HRAHRCN/mm2N/mm2G/cm3185093.680.64400740014.85K05/K100.6米這種材料的特點是硬度高，彎曲強(qiáng)度高。加工鋼、有色金屬材料時，脆性大小，因此建議在使用期間(約5分鐘)低于正常走刀速度，然后以正常速度移動，以提高刀具的穩(wěn)定性，從而提高刀具的耐久性。我還會介紹一下經(jīng)度的知識。硬度通常被解釋為在金屬表面局部體積內(nèi)抵抗外來物的壓力，引起塑性變形的阻力。常用的測試方法有三種：副氏硬度(HB)、羅氏硬度(HRA HRB HRC)和維氏硬度(HV)。副氏硬度(HB)的意義：使用具有一定直徑的硬化鋼球，在一

5、定負(fù)載(P)的作用下，在試樣的表面按下，停留一段時間，消除負(fù)載，測量受壓面積，受壓痕跡越小，阻力塑性變形能力(即硬度)牙齒越大，受壓痕跡越大，硬度越小洛氏硬度(HRA):如果實驗負(fù)載為60kg，請使用角度為120度的鉆石圓錐壓力標(biāo)頭。洛氏硬度(HRB):表示實驗負(fù)載為100kg時，鋼球在直徑1/16 處凝固。洛氏硬度(HRC):如果實驗負(fù)載為150kg，請使用頂角為120度的鉆石圓錐壓力標(biāo)頭。維氏硬度(HV):利用頂點角度為136度的金剛石方形圓錐體，在一定載荷下壓下試樣表面，留下正方形壓痕，可以根據(jù)對角線長度確定硬度值HVS-50數(shù)字維氏硬度計HBRV-187.5英寸布洛比硬度計高速鋼材料和

6、硬質(zhì)合金材料性能對見表2。表2硬質(zhì)合金、高速鋼材料性能比較維氏經(jīng)度洛氏硬度洛氏硬度彎曲強(qiáng)度密度相當(dāng)高的ISO等級硬質(zhì)合金HV30HRAHRCN/mm2G/cm3Sandvik H6FF185093.6相當(dāng)于80.6440014.85K05/K10南昌市151591.5相當(dāng)于76.7295014.75K10YG6131589.5相當(dāng)于73.9143014.75K10YG6X146091相當(dāng)于76.2140014.75K05高速鋼W18Cr4V82083.763-6632008.7W6Mo5Cr4V2Al94085.667-6935009.12高速鋼刀具的質(zhì)量還取決于刀具制造商的熱處理工藝，淬火后

7、刀具的性能。此外，在高溫下，高速鋼硬度可能會下降很多。例如，W18Cr4V在500C到56HRC是。600 到48.5HRC。(2)鉆石工具有機(jī)材質(zhì)切割和高光面板行業(yè)開始使用鉆石刀具。鉆石有很高的硬度和耐磨性，有比硬質(zhì)合金耐久性高幾倍到幾百倍的資料。鉆石刀具不適于黑色金屬加工。公司已聯(lián)系生產(chǎn)企業(yè)開始生產(chǎn)，多晶金剛石樣品刀(PCD)已試用于分公司和客戶，不久將可以市場供應(yīng)。1.2刀具的幾何公司目前提供的刀具主要包括單刃螺紋刀具(圖1)、雙刃螺紋刀具(圖2)、雙刃螺紋球頭刀具(圖3)、雙刃直槽(平底、錐度)刀具(圖4、4A)和雙刃直槽組合刀具(圖5)根據(jù)用途推導(dǎo)出更多的刀和尺寸，以滿足市場要求。圖

8、1圖2圖3圖4圖4A圖5圖6圖7圖81.3刀具的幾何參數(shù)刀具的幾何參數(shù)包括刀具的切削角度(前角度、后角度)、刀具面形狀和切削刃形狀(直線、線形)、雙面直槽、半剖面、單邊螺紋、雙面螺紋刀具等，例如刀具的幾何參數(shù)。1.3.1雙刃直槽(2B)刀具(圖9):圖9刀具的前邊緣：前角度(front angle)-前刀具面(頭屑流出的曲面)和中心線(兩個對稱刀尖連接)之間的角度。前角度的大小決定刀片的銳度和堅固性，對切削過程有重要影響。前角度越大，刀刃越鋒利，切削越輕快，刀刃的強(qiáng)度越弱。相反，恰恰相反。非金屬切削通常使用大的前角，切削金屬使用小的前角。刀具的后邊緣：后角度(back angle)-后刀具(加

9、工曲面的另一側(cè))和加工平面(銳外部圓形切削平面)之間的角度。后角度的主要功能是減少切削過程中后刀具面和加工曲面之間的摩擦。后角度的大小還會影響作用于后刀具面的力、后刀具和工件接觸長度以及后刀具面的磨損強(qiáng)度，從而極大地影響刀具耐久性和加工表面質(zhì)量。1.3.2打開的半工具(單刀片直插槽1B)(圖10)圖10錐度刀具為了提高刀具的整體強(qiáng)度，通常由于半尺寸開口比桿半徑尺寸大小，因此每個部位有直徑尺寸差異；對于開口半徑尺寸，直徑越小，負(fù)前角度數(shù)越大(等于前角度較小)。直徑越大，負(fù)的前角度數(shù)越小(與前角度大小相對應(yīng))。例如：1.63的半開尺寸，直徑為0.2，前角度為-11度。3.175直徑的前角度為-1.

10、4度。前角度計算公式Tan =(b-r)/R(是前角度b是開放的半尺寸r，刀具刀柄半徑r是垂直軸截面切削刃半徑。）表3圓錐刀推薦開放半尺寸，角度材料(錐形膠帶編號)b后角廣告(g)1.604559Cu (T)1.6330鋼(m)1.6520純鋁1.6160純銅1.6245開盤工具(錐度)繞軸偏轉(zhuǎn)，在高速旋轉(zhuǎn)加工過程中會產(chǎn)生離心力，馬達(dá)會發(fā)生振動，因此建議客戶打開半程，盡量縮短以滿足需要?，F(xiàn)在公司工具部生產(chǎn)的工具的開盤長度都控制在5mm以下。1.3.3單刀片螺紋銑削刀具(1W)(圖11)圖11螺紋銑削刀具根據(jù)螺旋方向分為正螺紋銑削刀具(應(yīng)用右側(cè)規(guī)則)和相反螺紋(應(yīng)用左側(cè)規(guī)則)。上圖所示的單刀片螺

11、紋刀具是正螺紋。螺紋刀具的前角度為法國截面的n，后角度為在終止截面測量的。Tan n=tan cos 是刀具的螺旋角單刃螺紋刀具的前角度可大到50度，刀刃很鋒利。刀刃的橫截面積一般為刀刃橫截面積的40%。更適合加工非金屬材料(壓力、PVC、ABS、木材等)。調(diào)整刀具角度以增加刀片剖面區(qū)域和減小前角度也適用于有色金屬加工。1.3.4雙刃螺釘銑刀(soco)(2W)(圖12)圖12雙刃螺紋刀具的刀刃繞軸對稱，屬于平衡刀具，在高速旋轉(zhuǎn)加工過程中不發(fā)生徑向離心力，電動機(jī)也不發(fā)生振動。雙刃螺紋刀具的強(qiáng)度比其他刀具好，刀刃截面積可達(dá)刀片的60%。識別兩對刀具(討論)正確使用刀具首先要鑒別刀具，并總結(jié)以下幾

12、點，對以下刀具選擇的參考。任何工具都有適用范圍，不會是萬能的。好的刀具必須具有以下特征：1形狀良好(刀具表面明亮，刀刃鋒利，有涂層時必須均勻)2良好的制造工藝性能(40倍放大鏡下刀片無崩，微觀裂紋觀察)3優(yōu)良的切削性能(包括特定材料的粗加工效率、提高精加工表面質(zhì)量、減少切削輕快的聲音等)4優(yōu)異的價錢/效能比(包括工具壽命、單一移除量等)5良好的穩(wěn)定性(各刀之間的一致性好)。3使用刀具3.1刀具加工方法加工方法分為順銑和逆銑，因為刀具旋轉(zhuǎn)到工件的方向和刀具進(jìn)給的方向不同。圖：圖15在逆銑中，刀刃的切削厚度從0到最大，刀刃在工件表面擠壓和摩擦，刀刃容易磨損。順銑相反，刀具齒的切削厚度從最大值到0，

13、切削層容易切削，刀片磨損小，順銑顯示刀具的耐久性可以提高23倍?，F(xiàn)在，我公司生產(chǎn)的雕刻機(jī)肩峰都提前擰緊了，不會產(chǎn)生大的逆間隙，建議去大材料的時候使用順銑。在順銑中，工件側(cè)面不應(yīng)有硬皮病(普通鍛造，磨削后鋼表面發(fā)生加工硬化)牙齒。否則刀具很容易磨損。3.2刀具的切削形狀刀具的切削形狀只需要以下三種茄子形狀：繪畫切割形式一律切割，雙邊切割主要用于非金屬材料切割。槽形雙面切削，淺刀深度，主要用于金屬，非金屬材料粗加工，相對較弱的刀具強(qiáng)度。單邊切削單邊切削有兩種茄子情況，菜刀深度淺，切削寬度大。菜刀深度深，切削寬度小。主要用于金屬、非金屬材料粗加工，刀具強(qiáng)度相對較弱的情況下。切割圖表槽圖表單邊切割圖表

14、圖163.3安裝刀具建議刀具的伸出長度盡可能短，因為刀具安裝的長度直接影響工件的加工質(zhì)量。刀具變形公式：變形量刀具擠出長度l刀具直徑d刀具材料的楊氏模量e徑向力f轉(zhuǎn)動慣量I通過上述公式，可以得出以下結(jié)論。刀具出挑長度的3次平方與變形量成正比，刀具出挑長度越長，變形量越大。刀具直徑的4次方與變形量成反比，刀具直徑越細(xì)，變形量越大。工具安裝卡注意事項：雕刻機(jī)使用彈簧卡頭。彈簧卡頭的槽內(nèi)容易堆積碎屑，加工有機(jī)材料時要定期浸泡在有機(jī)溶劑(如氯仿)中，用刷子清理金屬加工。刀具安裝卡不正確，刀具磨損不均，刀具容易折斷。3.4選取刀具角度刀具截面公式：(r是刀具半徑，是刀具后角度。）圓錐刀片長度和角度公式：初始半徑為零，刀片長度為0.1，后角度不變，角度截面面積如下表所示：天長半徑錐度后角橫截面積截面面積比0.10.00874810300.000110.10.01763120300.000440.10.02679330300.000990.10.03639440300.0016160.10.04662750300.0026260.10.0577360300.00