硬质合金刀具制造-昂迈工具-上海硬质合金刀具

刀具的挑选是数控加工工艺中的重要内容之一，不只影响机床的加工功率，并且直接影响零件的加工。因为数控机床的主轴转速及规模远远高于一般机床，并且主轴输出功率较大，因而与传统加工办法相比，对数控加工刀具的提出了更高的要求，包含精度高、强度大、刚性好、---度高，并且要求尺度安稳，装置调整便利。这就要求刀具的结构合理、几许参数规范化、系列化。

1 数控刀具是进步加工功率的先决条件之一，它的选用取决于被加工零件的几许形状、资料状况、夹具和机床选用刀具的刚性。应考虑以下方面：

（1）依据零件资料的切削功能挑选刀具。如车或铣高强度钢、钛合金、不锈钢零件，建议挑选耐磨性较好的可转位硬质合金刀具。

（2）依据零件的加工阶段挑选刀具。即粗加工阶段以去除余量为主，应挑选刚性较好、精度较低的刀具，半精加工、精加工阶段以---零件的加工精度和产品为主，应挑选---度高、精度较高的刀具，粗加工阶段所用刀具的精度蕞低、而精加工阶段所用刀具的精度蕞高。如果粗、精加工挑选相同的刀具，建议粗加工时选用精加工筛选下来的刀具，因为精加工筛选的刀具磨损状况大多为刃部细微磨损，涂层磨损修光，持续运用会影响精加工的加工，但对粗加工的影响较小。

（3）依据加工区域的特色挑选刀具和几许参数。在零件结构允许的状况下应选用大直径、长径比值小的刀具；切削薄壁、超薄壁零件的过中心铣刀端刃应有满意的向心角，以削减刀具和切削部位的切削力。加工铝、铜等较软资料零件时应挑选前角稍大一些的立铣刀，齿数也不要---4齿。

选取刀具时，要使刀具的尺度与被加工工件的外表尺度相适应。出产中，平面零件周边概括的加工，常选用立铣刀；铣削平面时，应选硬质合金刀片铣刀；加工凸台、凹槽时，选高速钢立铣刀；加工毛坯外表或粗加工孔时，可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀；对一些立体型面和变斜角概括外形的加工，常选用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。

在进行自在曲面加工时，因为球头刀具的端部切削速度为零，因而，为---加工精度，切削行距一般很小，故球头铣刀适用于曲面的精加工。而端铣刀无论是在外表加工上还是在加工功率上都远远优于球头铣刀，因而，在---零件加工不过切的前提下，粗加工和半精加工曲面时，尽量挑选端铣刀。别的，刀具的---度和精度与刀具价格联系---，有---引起注意的是，在大多数状况下，挑选好的刀具尽管增加了刀具本钱，但由此带来的加工和加工功率的进步，则能够使整个加工本钱---下降。

在加工中心上，一切刀具全都预先装在刀库里，经过数控程序的选刀和换刀指令进行相应的换刀动作。有---选用适合机床刀详细系标准的相应规范刀柄，硬质合金刀具规格，以便数控加工用刀具能够敏捷、准确地装置到机床主轴上或返回刀库。编程人员应能够了解机床所用刀柄的结构尺度、调整办法以及调整规模等方面的内容，以---在编程时断定刀具的径向和轴向尺度，合理安排刀具的摆放次序。

特征造型不只能表达机械零件的底层几许信息，并且可从具有工程意义的较高层次上对产品进行表达和建模，有用支持产品整个生命周期内的各个环节。因而，特征造型是将规划与计算、工程分析、数控加工编程等环节联结起来的枢纽。

大多数特征造型体系均选用鸿沟表明法(b-rep)和结构几许法(csg)相结合的办法来描绘零件的形状特征。鸿沟表明法首要用于描绘构成几许体的几许元素(顶点、线、面等)之间的拓扑联系，并可辅佐用户选取特定的几许元素；结构几许规律经过树形操作完结实体体素的拼合，构成终究规划特征。本文首要讨论结构几许法的扩展及其在数控镗刀特征造型体系中的使用。该办法对于其它数控刀具相同适用。

2 辅佐面切开法的引进

因为数控刀具的形体为不规矩的棱柱体，而结构几许法选用的拼合体素为规矩形体，因而，单纯选用结构几许法对数控刀具进行造型，既不灵敏功率又低。如引进辅佐面切开法，则可简化造型进程，进步造型功率，在某些状况下还可下降造型难度。

若选用辅佐面切开法解决上述问题，则只需结构原始长方体和辅佐面p，然后用

p面切开原始长方体，即可达到目的。

为取得形体ⅰ，选用结构几许法需结构三个别素，即原始长方体、直棱柱ⅱ和ⅲ，且直棱柱ⅱ和ⅲ中总有一个直棱柱需被结构为比实践需要的体素大，这也增加了不---的存储空间。并且，如要---图2中pt点的空间方位，则需进步原始长方体和直棱柱ⅲ的造型要求，经确规划原始体素的尺度，才能得到符合要求的pt点。

若选用辅佐面切开法，为取得形体ⅰ，则只须结构一个基本体素——原始长方体，然后结构切开辅佐面p1和p2，如需---pt点的方位，只要---p1和p2平面均过pt点即可，而这一点不难做到。

为叙说便利和清楚，以上所举二例都是经化简的模型，实践造型中所遇到的问题要杂乱得多，并且用结构几许法结构一个空间形体能够经由不同的拼合路径。与一切拼合办法相比，选用辅佐面切开法都具有明显的---性。

3 辅佐面切开法的完结

尽管选用辅佐面切开法可---简化结构几许法，但并非在一切状况下都能完结。如图3所示状况，为取得形体ⅰ，有---在原始长方体上减掉长方体ⅱ，在此状况下辅佐面切开法就无法运用。因而，辅佐面切开法只能作为结构几许法的弥补和扩展，而无法---取代结构几许法。

辅佐面切开法的使用条件为：

1) 结构几许法中两体素有---作差拼合运算；

2) 拼合构成的终究形体有---坐落辅佐面一侧。

因而，为了蕞大限度地使用辅佐面切开法，在构成终究形体时，应尽量选用差拼合办法。但凡能经机械加工得到的零件，均可经过---规划基本体素而以差拼合办法完结其特征造型。

完结辅佐面切开法的关键是辅佐面的结构及体素被切开后两部分的取舍。

平面的几许界说为：经过空间一固---且垂直于一空间向量的曲面。即由一空间固---和一空间向量可仅有地断定一个平面，其中固---坐落平面上，空间向量为平面的法向量。因而，平面可由其点法度方程断定，即

a(x-x0)+b(y-y0)+c( z-z0)=0 (1)

其中 p0(x0，y0，z0)为一固---，而v={a，b，c}为平面的法向量。

依据界说，上海硬质合金刀具，可用平面上一点和平面的法向量来结构平面。在某些状况下，如平面的法向量不易断定，但能较容易地找到平面上的三个点p0、p1、p2，则可经过结构向量v1=p0p1和v2=p0p2，然后求v1和v2的叉积而得到平面的法向量v0=v1×v2。

辅佐面结构完结后，切开后的形体如何取舍？在此作如下规则：凡切开后得到的两个形体，坐落法向量正方向的形体为所需形体，坐落法向量负方向的形体为舍弃形体。在结构平面时，一定要细心处理法向量的方向，使其指向所需形体。

4 数控刀具造型规划实例

结构几许法是实体造型中广泛使用的办法，但单纯选用结构几许法进行造型规划有时难度相当大。本文提出使用辅佐面切开法对结构几许法进行扩展并使用于数控刀具的特征造型进程，---下降了造型规划的杂乱程度和难度，具有较好的使用价值。

1．数牲加工常用刀具的种类及特色

数控加工刀具有---适应数控机床高速、和自动化程度高的特色，一般应包含通用刀具、通用连接刀柄及少量---刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上，因而已逐渐规范化和系列化。

在切削过程中，由于车刀的前刀面和后刀面处于剧烈的冲突和切削热的效果之中，会使车刀切削刃口变钝而失去切削才能，只要经过磨才能康复切削刃口的尖利和正确的车刀视点。因此，车工不只要懂得切削原理合理地挑选车刀视点的有关常识，还必须熟练地掌握车刀的刃磨技能。下面就由小编来问大家介绍下车刀刃磨的一些经验吧！

老外磨车刀

一、车刀的组成

车刀由刀头和刀体两部分组成。刀头用于切削，刀体用于装置。刀头一般由三面，两刃、一尖组成。

前刀面     是切屑流经过的外表。  

主后刀面   是与工件切削外表相对的外表。 

副后刀面   是与工件已加工外表相对的外表。  

主切削刃   是前刀面与主后刀面的交线，背负主要的切削作业。  

副切削刃   是前刀面与副后刀面的交线，背负少数切削作业，起一定修光效果

刀尖      是主切削刃与副切削刃的相交部分，一般为一小段过渡圆弧。

二、车刀的方式结构

常用的车刀结构方式有以下两种：

（1）全体车刀

刀头的切削部分是靠刃磨得到的，全体车刀的资料多用高速钢制成，一般用于低速切削。

（2）焊接车刀

将硬质合金刀片焊在刀头部位，不同品种的车刀可使用不同形状的刀片。焊接的硬质合金车刀，可用于高速切削。

三、车刀的主要视点及效果

车刀的主要视点有前角（γ0）、后角（α0）、主偏角（kr）、副偏角（kr’）和刃倾角（λs）。 为了确定车刀的视点，要建立三个坐标平面：切削平面、基面和主剖面。对车削而言，假如不考虑车刀装置和切削运动的影响，切削平面可以认为是铅垂面；基面是水平面；当主切削刃水平时，垂直于主切削刃所作的剖面为主剖面。

（1）前角γ0在主剖面中丈量，是前刀面与基面之间的夹角。其效果是使刀刃尖利，便于切削。但前角不能太大，否则会削弱刀刃的强度，简单磨损乃至崩坏。加工塑性资料时，前角可选大些，如用硬质合金车刀切削钢件可取γ0=10～20，加工脆性资料，车刀的前角γ0应比粗加工大，以利于刀刃尖利，工件的粗糙度小。

（2）后角α0在主剖面中丈量，是主后边与切削平面之间的夹角。其效果是减小车削时主后边与工件的冲突，一般取α0=6～12°，粗车时取小值，精车时取大值。

（3）主偏角kr在基面中丈量，它是主切削刃在基面的投影与进给方向的夹角。其效果是：

1）可改变主切削刃参与切削的长度，影响刀具寿命。

2）影响径向切削力的大小。

小的主偏角可增加主切削刃参与切削的长度，因而散热较好，对延伸刀具使用寿命有利。但在加工细长轴时，工件刚度不足，小的主偏角会使刀具效果在工件上的径向力增大，易产生曲折和振动，因此，主偏角应选大些。

车刀常用的主偏角有45°、60°、75°、90°等几种，其中45°多。

（4）副偏角kr’在基面中丈量，是副切削刃在基面上的投影与进给反方向的夹角。其主要效果是减小副切削刃与已加工外表之间的冲突，以---已加工外表的精糙度。

在切削---ap、进给量f、主偏角kr持平的条件下，减小副偏角kr’，可减小车削后的残留面积，从而减小外表粗糙度，一般选取kr′=5～15°。

（5）刃倾角入λs在切削平面中丈量，是主切削刃与基面的夹角。其效果主要是控制切屑的流动方向。主切削刃与基面平行，λs=0;刀尖处于主切削刃的蕞低点，λs为负值，刀尖强度增大，切屑流向已加工外表，用于粗加工；刀尖处于主切削刃的蕞高点，λs为正值，刀尖强度削弱，切屑流向待加工外表，用于精加工。车刀刃倾角λs，一般在-5-+5°之间选取。

四、车刀的刃磨

车刀用钝后，必须刃磨，以便康复它的合理形状和视点。车刀一般在砂轮机上刃磨。磨高速钢车刀用白色氧化铝砂轮，磨硬质合金车刀用绿色碳化硅砂轮。

车刀重磨时，往往依据车刀的磨损状况，磨削有关的刀面即可。车刀刃磨的一般顺序是：磨后刀面***磨副后刀面***磨前刀面***磨刀尖圆弧。车刀刃磨后，还应用油石细磨各个刀面。这样，可有效地进步车刀的使用寿命和减小工件外表的粗糙度。

车刀刃磨的过程如下：

磨主后刀面，一起磨出主偏角及主后角，如图(a)所示；

磨副后刀面，一起磨出副偏角及副后角， 如上图(b)所示；

磨前面，一起磨出前角， 如上图(c)所示；

修磨各刀面及刀尖， 如上图(d)所示。

刃磨车刀的姿势及方法是：

人站立在砂轮机的旁边面，以防砂轮碎裂时，碎片飞出---；

两手握刀的间隔放开，两肘夹紧腰部，以减小磨刀时的颤动；

磨主、副后刀面时，车刀要放在砂轮的水平中心，刀尖略向上翘约3°~8°，车刀接触砂轮后应作左右方向水平移动。当车刀离开砂轮时，车刀需向上抬起，以防磨好的刀刃被砂轮碰伤；

磨后刀面时，刀杆尾部向左偏过一个主偏角的视点；磨副后刀面时，刀杆尾部向右偏过一个副偏角的视点；

修磨刀尖圆弧时，通常以左手握车刀前端为支点，用右手滚动车刀的尾部。

刃磨车刀时要注意以下事项：

（1）刃磨时，两手握稳车刀，刀杆靠于支架，使受靡面轻贴砂轮。切勿用力过猛，防止挤碎砂轮，形成事端。

（2）应将刃磨的车刀在砂轮圆周面上左右移动，使砂轮磨耗均匀，不出沟槽。防止在砂轮两旁边面用力粗磨车刀，以致砂轮受力偏摆，跳动，乃至破碎。

（3）刀头磨热时，即应沾水冷却，防止刀头因温升过高而退火软化。磨硬质合金车刀时，刀头不应沾水，防止刀片沾水急冷而产生裂纹。

（4）不要站在砂轮的正面刃磨车刀，以防砂轮破碎时使操作者---。

五、常用的车刀品种和用处

车刀按用处可分外圆车刀，端面车刀，堵截刀，镗孔刀，成形车刀和纹车刀等。

常用的车刀的品种

（a）90°车刀（偏刀）

（b）45°车刀(弯头车刀)

（c）堵截刀

（d）镗孔刀

（e）成形车刀

（f）螺纹车刀

（g）硬质合金不重磨车刀