Cnc加工中心編程學(xué)習(xí)中刀具的使用

被涂刀具表面應(yīng)是光亮的磨光面，刀具各工作表面上不得有銹斑、磨糊、氧化、崩刃等缺陷，要求刃口上無毛刺。前、后刀面上的表面粗糙度應(yīng)達(dá)到Ra<0.8~1.25μm。表面粗糙度值愈小，涂層的結(jié)合度愈好。此外，刀具表面的清洗質(zhì)量也十分重要。

   刀具基體材料

   涂層刀具的基體材料與涂層材料應(yīng)合理匹配，須根據(jù)不同的加工要求選用。涂層高速鋼刀具的基體，既可用W6Mo5Cr4V2(M2)的通用型高速鋼，也可用含鈷的超硬高速鋼和粉末冶金高速鋼(PM HSS)。因粉末冶金的基體均勻，故使用效果好。加工鈦合金時(shí)，推薦用含鈷超硬高速鋼如W2Mo9Cr4VCo8(M42)作為刀具的基體材料。對(duì)於涂層滾刀，當(dāng)以正常切削速度(<45m/min)加工齒輪時(shí)，崩刃是滾刀磨損的主要原因，因此應(yīng)選擇韌性較好的W6Mo5Cr4V2高速鋼作為刀具的基體材料；而在高速滾齒時(shí)(切削速度大於100m/min)，月牙洼磨損是滾刀磨損的主要原因，因此應(yīng)選用耐熱性和耐磨性較高的含鈷超硬高速鋼或CW9Mo3Cr4VN高速鋼為刀具的基體材料。

   涂層硬質(zhì)合金刀具的基體，在加工鋼材時(shí)，宜選擇加工鋼材的硬質(zhì)合金，如WC-TiC-Co或WC-TiC-TaC-Co類合金(P30用得較多)；加工鑄鐵和有色金屬時(shí)，宜選擇WC-Co類合金(K20用得較多)。

   被加工材料的硬度及切削加工性，對(duì)涂層刀具的使用效果也有一定影響。試驗(yàn)證實(shí)，涂層刀具**適於切削高硬度和耐磨合金一類難加工材料。

   刀具的幾何角度

   由於涂層的潤(rùn)滑性好，所以涂層刀具工作時(shí)常會(huì)在工件表面上打滑，為此涂層刀具上的後角應(yīng)比未涂層刀具的後角略大。實(shí)踐表明，對(duì)鉸刀等一類精加工刀具，加大後角後，可使刃口鋒利，切屑形成容易，打滑現(xiàn)象明顯減少，刀具的使用性能提高。

   切削用量和切削液

   為了充分發(fā)揮涂層刀具的性能，必須正確選用切削用量和切削液。涂層刀具由于耐熱性好，抗月牙洼磨損能力強(qiáng)，故可采用較大進(jìn)給量和切削速度工作，但首先應(yīng)選取較大進(jìn)給量。通常涂層高速鋼刀具采用的進(jìn)給量比未涂層刀具提高10%~100%，提高20%~30%的切削速度是合適的。為了提高工效，涂層硬質(zhì)合金刀具也可采用比未涂層刀具高25%~70%的切削速度進(jìn)行切削。目前，用涂層硬質(zhì)合金通用刀具加工中碳結(jié)構(gòu)鋼時(shí)的切削速度，立銑刀可達(dá)100~150m/min，鉆頭可達(dá)80~100m/min；絲錐加工鑄鐵為20~40m/min。

   實(shí)踐證明，使用20號(hào)機(jī)械油加10%煤油冷卻時(shí)，可使涂層高速鋼鏜刀的壽命提高1~2倍。TiN涂層高速鋼滾刀加工20CrMnTi(197HBS)鋼制斜齒圓柱齒輪(模數(shù)m=5)時(shí)，使用20號(hào)機(jī)械油和煤油混合潤(rùn)滑，刀具壽命可提高5倍左右，即使重磨后也可提高2~3倍，干切時(shí)壽命僅提高1倍。

   涂層刀具使用時(shí)還要求機(jī)床的精度好、剛性高和振動(dòng)小，刀具或刀片的夾持也應(yīng)牢固。

   涂層刀具的重磨和重涂

   涂層刀具磨損后必須進(jìn)行重磨。涂層刀具重磨時(shí)，須將刀具上的磨損部分全部磨掉。對(duì)于只需重磨前刀面的刀具(如拉刀、齒輪滾刀和插齒刀等)或只需重磨后刀面的刀具(如鉆頭和鉸刀等)，若在其毗連切削刃的另一個(gè)刀面(如鉆頭的螺旋出屑槽)上的涂層未受損傷，刀具耐磨性即可提高。重新刃磨后的涂層刀具，其刀具壽命可達(dá)原來新涂層刀具壽命50%左右或更長(zhǎng)，仍比未涂層刀具的壽命要高。

   刃磨涂層硬質(zhì)合金刀具所用砂輪可采用金剛石砂輪。但刃磨涂層高速鋼刀具時(shí)，用立方氮化硼(CBN)砂輪磨削有較好效果。刀具的磨損處應(yīng)全部磨去，涂層不能剝落，又不能使刀具退火。

   使用涂層刀具的一個(gè)重要問題是重磨后刀具切削性能恢復(fù)的問題，即刀具每次刃磨(開口)后可否再進(jìn)行重復(fù)涂層(重涂)的問題。對(duì)于重磨的成形刀具，只有進(jìn)行重涂，才能保證刀具的總壽命提高3~5倍以上。凡重涂刀具首先必須按工藝要求將各幾何參數(shù)磨好，其磨光部分不允許存在各種質(zhì)量缺陷，如磨糊、毛刺等。重涂時(shí)可采用局部屏蔽技術(shù)只對(duì)刃磨面進(jìn)行涂層。對(duì)於不采用屏蔽技術(shù)的重涂，在重涂4~6次后，刀具的非刃磨面的涂層厚度就會(huì)過大，從而影響刀具的精度和產(chǎn)生局部剝落現(xiàn)象，此時(shí)要對(duì)刀具進(jìn)行脫膜處理后再重涂。重涂后的刀具切削性能一般不低於**次新涂層刀具，刀具可重涂多次，直到報(bào)廢為止。

   由上可知，重涂對(duì)提高刀具耐磨性和生產(chǎn)率是有很大潛力的。但重磨后是否要重涂，還要看該刀具在技術(shù)上可否重涂和在經(jīng)濟(jì)上是否合算而定。

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