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            磨刀霍霍!且看霸氣旋轉類刀具“工業牙齒”如何磨削加工

            2021-11-05 14:59:48 作者:華越國際  瀏覽次數:

            無論鉆牙還是鉆墻、鉆井,都要用到鋒利精準的鉆頭,這就是業內人稱的旋轉類刀具,素有“工業的牙齒”之稱,什么樣的硬骨頭都能搞定,好馬需配好鞍,比如使用先進的數控加工設備,如果使用的刀具不對,也是達不到好的加工預期,選用合適的刀具材料,對刀具使用壽命、加工效率、加工質量和加工成本等都有很大,今天小編和大家一起聊一下刀具。

            旋轉類刀具

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            旋轉類刀具的幾何形狀是通過多個生產步驟磨削而成的。

            典型的磨削步驟從刀具毛坯制備開始,到棒料切割、無芯磨、倒角、段差磨,再是刀具開槽、分齒清邊和后角磨削。

            01 了解刀具的分類

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            俗話說好馬配好鞍,好的機床設備當然要配備好的刀具。金屬切削加工是用刀具從工件表面切除多余的金屬材料,從而獲得在幾何形狀、尺寸精度、表面粗糙度及表面層質量等方面均符合要求的零件的一種加工方法。

            其核心問題是刀具切削部分與工件表層的相互作用,即刀具的切削作用和工件的反切削作用。這是切削加工中的主要矛盾,而刀具的切削作用則是矛盾的主要方面。切削刀具是支撐和促進切削加工技術進步的關鍵因素。

            近年來,高速高效數控機床的廣泛應用使現代切削加工技術發展到了一個新的階段,先進高效刀具的應用是使昂貴的數控機床充分發揮其高效加工能力的基本前提之一。

            1、刀具按工件加工表面的形式可分為五類

            (1)加工各種外表面的刀具,包括車刀、刨刀、銑刀、外表面拉刀和銼刀等;

            (2)孔加工刀具,包括鉆頭、擴孔鉆、鏜刀、鉸刀和內表面拉刀等;

            (3)螺紋加工刀具,包括絲錐、板牙、自動開合螺紋切頭、螺紋車刀和螺紋銑刀等;

            (4)齒輪加工刀具,包括滾刀、插齒刀、剃齒刀、錐齒輪加工刀具等;

            (5)切斷刀具,包括鑲齒圓鋸片、帶鋸、弓鋸、切斷車刀和鋸片銑刀等等。

            此外,還有組合刀具。

            2、按切削運動方式和相應的刀刃形狀,刀具又可分為三類

            (1)通用刀具,如車刀、刨刀、銑刀(不包括成形的車刀、成形刨刀和成形銑刀)、鏜刀、鉆頭、擴孔鉆、鉸刀和鋸等;

            (2)成形刀具,這類刀具的刀刃具有與被加工工件斷面相同或接近相同的形狀,如成形車刀、成形刨刀、成形銑刀、拉刀、圓錐鉸刀和各種螺紋加工刀具等;

            (3)展成刀具是用展成法加工齒輪的齒面或類似的工件,如滾刀、插齒刀、剃齒刀、錐齒輪刨刀和錐齒輪銑刀盤等。

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            各種刀具的結構都由裝夾部分和工作部分組成。整體結構刀具的裝夾部分和工作部分都做在刀體上;鑲齒結構刀具的工作部分(刀齒或刀片)則鑲裝在刀體上。

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            刀具的工作部分就是產生和處理切屑的部分,包括刀刃、使切屑斷碎或卷攏的結構、排屑或容儲切屑的空間、切削液的通道等結構要素。有的刀具的工作部分就是切削部分,如車刀、刨刀、鏜刀和銑刀等;有的刀具的工作部分則包含切削部分和校準部分,如鉆頭、擴孔鉆、鉸刀、內表面拉刀和絲錐等。切削部分的作用是用刀刃切除切屑,校準部分的作用是修光已切削的加工表面和引導刀具。

            刀具工作部分的結構有整體式、焊接式和機械夾固式三種:

            (1)整體結構是在刀體上做出切削刃;

            (2)焊接結構是把刀片釬焊到鋼的刀體上;

            (3)機械夾固結構又有兩種,一種是把刀片夾固在刀體上,另一種是把釬焊好的刀頭夾固在刀體上。

            硬質合金刀具一般制成焊接結構或機械夾固結構;瓷刀具都采用機械夾固結構。

            刀具切削部分的幾何參數對切削效率的高低和加工質量的好壞有很大影響。增大前角,可減小前刀面擠壓切削層時的塑性變形,減小切屑流經前面的摩擦阻力,從而減小切削力和切削熱。但增大前角,同時會降低切削刃的強度,減小刀頭的散熱體積。

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            在選擇刀具的角度時,需要考慮多種因素的影響,如工件材料、刀具材料、加工性質(粗、精加工)等,必須根據具體情況合理選擇。通常講的刀具角度,是指制造和測量用的標注角度在實際工作時,由于刀具的安裝位置不同和切削運動方向的改變,實際工作的角度和標注的角度有所不同,但通常相差很小。

            02 材料選擇對刀具光潔度的影響

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            現代仍是應用最廣的刀具材料,其次是硬質合金。

            聚晶立方氮化硼適用于切削高硬度淬硬鋼和硬鑄鐵等;聚晶金剛石適用于切削不含鐵的金屬,及合金、塑料和玻璃鋼等;碳素工具鋼和合金工具鋼現在只用作銼刀、板牙和絲錐等工具。

            硬質合金可轉位刀片現在都已用化學氣相沉積涂覆碳化鈦、氮化鈦、氧化鋁硬層或復合硬層。正在發展的物理氣相沉積法不僅可用于硬質合金刀具,也可用于高速鋼刀具,如鉆頭、滾刀、絲錐和銑刀等。硬質涂層作為阻礙化學擴散和熱傳導的障壁,使刀具在切削時的磨損速度減慢,涂層刀片的壽命與不涂層的相比大約提高1~3倍以上。

            由于在高溫、高壓、高速下,和在腐蝕性流體介質中工作的零件,其應用的難加工材料越來越多,切削加工的自動化水平和對加工精度的要求越來越高。為了適應這種情況,刀具的發展方向將是發展和應用新的刀具材料;進一步發展刀具的氣相沉積涂層技術,在高韌性高強度的基體上沉積更高硬度的涂層,更好地解決刀具材料硬度與強度間的矛盾;進一步發展可轉位刀具的結構;提高刀具的制造精度,減小產品質量的差別,并使刀具的使用實現最佳化。

            刀具材料大致分如下幾類:高速鋼、硬質合金、金屬陶瓷、陶瓷、聚晶立方氮化硼以及聚晶金剛石。

            刀具材料的選擇對刀具壽命、加工效率、加工質量和加工成本等的影響很大。刀具切削時要承受高壓、高溫、摩擦、沖擊和振動等作用。因此,刀具材料應具備如下一些基本性能:

            (1)硬度和耐磨性。刀具材料的硬度必須高于工件材料的硬度,一般要求在60HRC以上。刀具材料的硬度越高,耐磨性就越好。

            (2)強度和韌性。刀具材料應具備較高的強度和韌性,以便承受切削力、沖擊和振動,防止刀具脆性斷裂和崩刃。

            (3)耐熱性。刀具材料的耐熱性要好,能承受高的切削溫度,具備良好的抗氧化能力。

            (4)工藝性能和經濟性。刀具材料應具備好的鍛造性能、熱處理性能、焊接性能;磨削加工性能等,而且要追求高的性能價格比。

            03 刀具的未來發展

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            根據制造業發展的需要,多功能復合刀具、高速高效刀具將成為刀具發展的主流。面對日益增多的難加工材料,刀具行業必須改進刀具材料、研發新的刀具材料和更合理的刀具結構。

            (1)硬質合金材料及涂層應用增多。細顆粒、超細顆粒硬質合金材料是發展方向;納米涂層、梯度結構涂層及全新結構、材料的涂層將大幅度提高刀具使用性能;物理涂層(PVD)的應用繼續增多。

            (2)新型刀具材料應用增多。陶瓷、金屬陶瓷、氮化硅陶瓷、PCBN、PCD等刀具材料的韌性進一步增強,應用場合日趨增多。

            (3)切削技術快速發展。高速切削、硬切削、干切削繼續快速發展,應用范圍在迅速擴大。

            04 品牌推薦(Vollmer

            無論是汽車制造業、航空航天業、家具生產還是移動電話生產:正確的刀具至關重要!加工鋁、鎂或MMX材料通常需要形狀復雜的刀具和最高的表面質量。因此,精密、可靠、高效的刃磨和磨削流程是每一家刀具制造商成功的基本要素。

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            Vollmer孚爾默隨時都能提供正確的解決方案?!癡pulse EDM”讓我們擁有先進的電火花放電加工技術,能實現格外精準的進給或特別高效的加工!在硬質合金磨削領域,VGrind系列機床多年來始終保持著精度和生產效率的最高標準。

            05 產品推薦

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            VGrind 340S用于制造直徑范圍在0.3~12.7 mm的硬質合金銑刀和鉆頭。憑借兩個砂輪套件的更換方案提高靈活性,并通過高效的導向系統與合理的自動化配置縮短更換時間,從而確保高效和高質量生產的最佳條件。

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            QXD 250

            新型QXD 250。

            工件直徑可達320 mm

            工件重量可達25 kg

            B軸擴展后的旋轉范圍可達± 20°,確保工件擺動的最大自由度

            經過改進的主軸驅動機構可實現最佳的磨削加

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            CB 400

            CB 400,可選裝凹面或分屑槽自動加工

            選裝斜磨

            使用磨削油作為冷卻劑,出色的磨削結果

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