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    如何选择高速钢刀具
    机械加工企业都希翼能够在保证质量的前提下降低生产成本,因此需要尽量延长刀具寿命。落实到高速钢刀具的选择上,可根据实际加工情况按下述原则选择:1、齿轮刀具在工件材料硬度偏软、切削速度中、低速的情况下,选择通用型高速钢刀具;在材料硬度稍高、切削速度高的情况下,则选择超硬高速钢刀具。2、拉削刀具在工件材料硬度中软时选择通用高速钢刀具;在材料硬度中硬情况下,选择超硬高速钢刀具比较好;在材料超硬的情况下,需要选择高铝超硬高速钢刀具。3、铣削类刀具中小规格的铣削类加工选择高铝超硬高速钢刀具,刀具使用寿命长,且价格低。机械加工日益发展,新牌号的刀具材料不断出现,对材料的命名方法也不尽相同,机械加工企业的生产人员以现有常识和经验很难选择出*合适的刀具。
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    车刀的主要几何角度及选择
    1)前角(γ0 ) 选择的原则前角的大小主要解决刀头的坚固性与锋利性的矛盾。因此首先要根据加工材料的硬度来选择前角。加工材料的硬度高,前角取小值,反之取大值。其次要根据加工性质来考虑前角的大小,粗加工时前角要取小值,精加工时前角应取大值。前角一般在-5°~ 25°选取。通常,制作车刀时并没有预先制出前角(γ0),而是靠在车刀上刃磨出排屑槽来获得前角的。排屑槽也叫断屑槽,它的作用是折断切屑,不产生缠绕;控制切屑的流出方向,保持已加工表面的精度;降低切削抗力,延长刀具寿命。 2)后角(α0 )选择的原则首先考虑加工性质。精加工时,后角取大值,粗加工时,后角取小值。其次考虑加工材料的硬度,加工材料硬度高,主后角取小值,以增强刀头的坚固性;反之,后角应取小值。后角不能为零度或负值,一般在6°~12°选取。3)主偏角(Kr )的选用原则首先考虑车床、夹具和刀具组成的车削   工艺系统的刚性,如系统刚性好,主偏角应取小值,这样有利于提高车刀使用寿命、改善散热条件及表面粗造度。其次要考虑加工工件的几何形状,当加工台阶时,主偏角应取90°,加工中间切入的工件,主偏角一般取60 °。主偏角一般在30°~ 90°,*常用的是45°、75 °、90 °。4)副偏角(Kr’)的选择原则首先考虑车刀、工件和夹具有足够的刚性,才能减小副偏角;反之,应取大值;其次,考虑加工性质,精加工时,副偏角可取10°~15°,粗加工时,副偏角可取5°左右。5)刃倾角(λS)的选择原则主要看加工性质,粗加工时,工件对车刀冲击大, 取λS≤ 0°,精加工时,工件对车刀冲击力小, 取λS≥ 0°;通常取λS=0°。刃倾角一般在-10°~5°选取。
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    刀具切削刃槽型
    铣刀刀体的几何角度和切削刃有助于控制热负荷。工件材料的硬度及其表面状况决定刀具前角的选择。正前角的刀具产生的切削力和热量较小,同时还可使用更高的切削速度。但是,正前角刀具比负前角刀具薄弱,负前角刀具可产生更大的切削力和更高的切削温度。切削刃的槽型可以引起和控制切削作用及切削力,从而影响热量的产生。刀具与工件接触的刃口可以进行倒角、钝化或是锋利的。经过倒角或钝化的刃口强度更大,产生的切削力更大、热量更多。锋利的刃口,可以减小切削力并降低加工温度。切削刃后的倒棱用于引导切屑,它可以是正倒棱也可以是负倒棱,正倒棱同时会产生较低的加工温度,而负倒棱设计强度更高,产生更多热量。威尼人斯网址铣削过程为断续切削,铣削刀具的切屑控制特征通常不如在车削中那么重要。根据所涉及的工件材料以及啮合弧,判断形成和引导切屑所需的能量可能会变得十分重要。狭窄或强制断屑切屑控制槽型能够马上卷起切屑,并产生更大的切削力和更多热量。更开阔的切屑控制槽型可产生更小的切削力和更低的加工温度,但可能不适用于某些工件材料和切削参数组合。控制金属切削加工中产生的热量的方法是控制冷却液的应用。温度过高会导致切削刃快速磨损或变形,因此必须尽快控制热量。为了有效地降低温度,必须对热源进行冷却。多种彼此相关的因素共同形成了金属切削加工中的负荷。在加工过程中,这些因素会相互影响。本文探讨了铣削加工中的热量问题以及它们与机械因素的关系。熟悉产生金属切削负荷的各项因素及其相互作用的总体结果,将有助于制造商优化其加工工艺并*大限度地提高生产率和盈利能力。
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    切削加工中不得不重视的的热量问题,对刀具寿命有多大影响?
    在车削加工过程中,刀具直接完成车削工作。刀具材料切削性能的优劣,将直接影响工件被加工表面的质量、切削效率、刀具的使用刀具寿命和加工成本的高低等。因此,合理选择刀具切削部分的材料,同样具有十分重要的意义。金属切削在切削区内产生的温度高达 800 至 900 ℃,在该切削区内,切削刃会促使工件材料变形并将其切除。在连续车削加工中,热量以稳定的线性方式产生。与此相反,铣刀齿间歇性地切入和切出工件材料,切削刃的温度也会交替地升高和下降。加工系统的元件会吸取金属切削过程中产生的热量。通常,10% 的热量进入工件,80% 进入切屑,10% 进入 刀具。*好的情况是切屑带走绝大部分的热量,因为高温会缩短刀具寿命,并损坏所加工的零件。工件材料的不同导热性以及其它加工因素,都会对热量的分布产生显著影响。当加工导热性较差的工件时,传入刀具的热量会增加。加工硬度较高的材料会比加工硬度较低的材料产生更多热量。在通常下,更高的切削速度会增加热量的产生,更高的进给量会加大切削刃中受高温影响的区域。在以铣削加工为主的断续切削工况中,刀具的啮合弧度、进给量、切削速度、切削刃槽型的选择对热量的产生、吸取和控制都有影响。
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    如何估算数控加工中心的刀具寿命?
    1)对于失效极限的确定,也就是说,刀具使用到什么情况下不能用了。除了崩刃、破裂等极端状况。主要是指磨损,特别是精加工时,一般认为精加工刀片后刀面磨损0.2毫米以内是正常的。但是如果是定径刀具,后刀面磨损会造成工件直径变化,一旦出现径向尺寸变化达到危险情况就要换刀了。又如,对表面粗糙度有特殊要求,刀具略有磨损,表面粗糙度略有下降即不能满足要求时,也必须换刀。估算时就必须按一定比例酌情降低估算值。如果径向尺寸有调整或可补偿的时候、表面粗糙度要求比较低的加工,则可按比例提高估算值。2)切削速度对刀具的磨损有相当大的影响,一般的来说,线速度越快,刀具寿命越短,但是线速度太低的话,一方面影响加工效率,同时也不一定对刀具寿命有利,所以切削速度的选择,必须参考刀具制造厂提供的切削参数,再结合现场情况确定一个*合理的速度。3)被加工工件的材料,对刀具寿命也有相当大的影响。看似相同的材料,内部所含材料成分比例略有不同,可能切削性能就有很大的区别。即使完全相同的材料,如部件结构不同、成型方法不同、热处理设备或工艺不同、前道工序加工刀具不同,都会造成刀具寿命有显著差别。如不锈钢件加工,如前道工序粗加工的刀具不锋利,在工件表面因冷作硬化效应,形成一层硬化层,致使后道工序的精加工刀具急剧磨损,对精加工刀具寿命造成严重的影响。4)合理、准确使用切削液,能明显提高刀具寿命。首先切削液必须准确、干净、充分、有效。不同的刀具材料、不同的工件、不同的加工形式,应该根据目的要求,如粗加工时的冷却、精加工时的润滑,加注不同的切削液。5)地基、机床、夹具、工件、刀具等所有一切,构成一个系统,整个系统的刚性对刀具寿命的影响,也非常大。因为微小的震动使刀具和工件产生非正常微距位移,而使刀具无谓的增加了无效摩擦,*后导致刀具磨损,刀具寿命迅速下降。提高系统刚性是提高刀具寿命的重要措施和手段,但是要有效提高系统刚性,必须不断地进行细致而又复杂的调查、分析、研究工作。很多人认为要改变某个局部的结构要花费很大的经济成本,其实不然,一次性的人力物力投入,换来的可能是几年,甚至十几年长期的耗材成本的降低。
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