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為什么非標(biāo)刀具對切削加工很重要？

發(fā)布時間：

2021-11-24 15:44

來源：

　　機(jī)械加工過程中經(jīng)常會遇到一些難以用標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工的情況,所以非標(biāo)刀具的制作對機(jī)械切削加工十分重要。

　　金屬切削使用非標(biāo)刀具多見于銑加工，故本文主要對銑加工中非標(biāo)刀具的制作進(jìn)行介紹。

　　由于標(biāo)準(zhǔn)刀具的制作針對的是面廣量大的普通金屬件或非金屬件的切削，當(dāng)遇到工件進(jìn)行過熱處理而硬度增大，或工件為不銹鋼等非常容易粘刀，也有一些工件的表面幾何形狀十分復(fù)雜，或被加工表面有較高的粗糙度要求等情況時，標(biāo)準(zhǔn)刀具就無法滿足加工的需要。所以在加工過程中，需對刀具的材質(zhì)、刀口的幾何形狀，幾何角度等，進(jìn)行針對性的設(shè)計，可分為專門訂制和非專門訂制兩大類。

　　一. 非專門訂制的刀具主要解決兩個問題，尺寸問題和表面粗糙度問題。

　　1. 尺寸問題。

　　可以選擇一把尺寸與所需的尺寸相近的標(biāo)準(zhǔn)刀具，通過改磨就可以解決，但也需注意兩點：1)尺寸相差不能太大，一般不要超過2mm，因為尺寸相差太大的話，會引起刀具的槽形發(fā)生變化，直接影響容屑空間和幾何角度;2)如果是帶有刃孔的立銑刀的話可以在普通機(jī)床上改磨，成本較低，如果是不帶刃孔的鍵槽銑刀就不能在普通機(jī)床上進(jìn)行，需要在專門的五軸聯(lián)動機(jī)床上改磨，其成本也就會較高。

　　2. 表面粗糙度問題。

　　可以通過對刃部的幾何角度的改變來實現(xiàn)，如加大前、后角的度數(shù)會明顯改善工件表面粗糙度。但如果使用方的機(jī)床剛性不夠的話，可能刃口倒鈍反而能提高表面粗糙度，這方面的東西非常復(fù)雜，需對加工現(xiàn)場分析后才能得出結(jié)論。

　　二. 需要專門訂制的刀具主要是解決三個問題，特殊的形狀，特殊的強度和硬度，特殊的容屑和排屑要求。

　　1. 被加工工件有特殊形狀要求。

　　如對加工所需要的刀具進(jìn)行加長，加端齒倒R，或者有特殊的錐角要求，柄部結(jié)構(gòu)要求，刃長尺寸控制等等。這一類的刀具如果形狀要求并不十分復(fù)雜的話，其實還是容易解決的，惟一需要注意的是非標(biāo)刀具的加工是比較困難的，因此，使用方在能夠滿足加工使用的情況下，不應(yīng)該過分的追求高精度。因為，高精度本身就意味著高成本和高風(fēng)險，會對制作方的生產(chǎn)能力和自身的成本造成不必要的浪費。

　　2. 被加工工件有特殊的強度和硬度。

　　如工件進(jìn)行過熱處理，強度和硬度較高，一般的刀具材料無法進(jìn)行切削加工，或者粘刀的厲害，這是，就需對刀具的材料提出特殊要求。一般的解決方法是選用高檔的刀具材料，如含鈷的高速剛刀具擁有較高的硬度以切削調(diào)質(zhì)過的工件材料，用優(yōu)質(zhì)的硬質(zhì)合金材料刀具可以加工高硬質(zhì)的材料，甚至可以以銑代磨。當(dāng)然，也有一些特殊情況，如在對鋁件進(jìn)行加工時，市場上有一種稱為超硬刀具的就不一定合適，雖然鋁件一般較軟，可以說是一種容易加工的產(chǎn)品，但是超硬刀具所采用的材質(zhì)其實是一種鋁高速鋼，這種材料比普通的高速鋼確實會硬一些，但在加工鋁件時卻會引起鋁元素之間的親和力，使得刀具反而會加劇磨損，這時，如果要想得到高效率的話，可以選用鈷高速鋼替代。

　　3. 被加工工件有特殊的容屑和排屑要求。

　　這時就應(yīng)該選用較少的齒數(shù)和較深的容屑槽，但這種設(shè)計只能針對比較容易加工的材料，如鋁合金等。

　　非標(biāo)刀具加工設(shè)計和加工過程中，有許多問題需要注意：刀具的幾何形狀較為復(fù)雜，在熱處理時，刀具容易發(fā)生彎曲、變形，或者是局部的應(yīng)力集中，這就應(yīng)該在設(shè)計時就注意避免容易發(fā)生應(yīng)力集中的部位，對直徑變化較大的部位，加上斜角過渡或臺階設(shè)計等。 如是長徑比較大的細(xì)長件，則在熱處理過程中，每經(jīng)一次淬火和回火就需檢查和校直以控制其變形量和跳動。刀具的材料是比較脆的，尤其是硬質(zhì)合金這種材料，這就使得加工中一旦遇到震動較大或加工扭矩較大時，刀具就會發(fā)生折斷，這在使用常規(guī)刀具的加工中，往往不會造成很大的損害，因為刀具斷了可以更換，但在使用非標(biāo)刀具的加工中，由于替換的可能性不大，因此一旦發(fā)生刀具折斷，會引起的一系列問題，如交貨延期等，會造成使用方的極大損失。

　　上面所述的都是針對刀具本身，其實非標(biāo)刀具的制造決非如此簡單，這是一項系統(tǒng)的工程。制作方設(shè)計部門的經(jīng)驗和對使用方加工狀況的了解會影響到非標(biāo)刀具的設(shè)計和制作，制作方生產(chǎn)部門的加工和檢測手段會影響到非標(biāo)刀具的精度和幾何角度，制作方銷售部門的反復(fù)回訪、收集資料和信息也會影響到非標(biāo)刀具的改進(jìn)，而這些將對使用方使用非標(biāo)刀具的成功與否起決定性作用。非標(biāo)刀具是應(yīng)特殊要求而生的一種特殊刀具，選擇一家有豐富經(jīng)驗的制作廠家將會為使用方節(jié)省大量的時間和精力。