數(shù)控沖床高速切削刀具直接決定高速切削的效益、質量和安全,是推廣和實施高速切削技術的基礎。數(shù)控沖床刀具切削性能的好壞,取決于構成刀具的材料、幾何參數(shù)及其結構。數(shù)控沖床使用高速切削刀具時,除了正確選擇刀具材料和切削參數(shù)外,還要考慮和刀具有關的其他許多問題,如刀具和刀柄的連接、刀柄與機床主軸的連接以及刀具系統(tǒng)的動平衡等。
高速切削刀具技術則是實現(xiàn)高速切削加工的關鍵技術之一。隨著切削速度的大幅度提高,切削刀具在材料、幾何參數(shù)、刀桿結構以及切削工藝參數(shù)等方面都不同于傳統(tǒng)速度切削時的要求,正確選擇和優(yōu)化刀具各參數(shù),對于提高加工效率和質量、延長刀具壽命、降低加工成本都會起非常關鍵的作用。
數(shù)控沖床高速切削對刀具的要求
數(shù)控沖床在高速切削時,變形過程是不均勻性的,具有周期性的局部集中剪切變形區(qū),形成鋸齒狀的半不連續(xù)屑。其顯著特征為:第一變形區(qū)變窄,剪切角增大,變形系數(shù)減小,甚至;第二變形區(qū)的接觸長度變短,切屑流出速度極高,前刀面受周期載荷的作用。這使高速切削的切削變形減少,切削力大幅下降。另外,刀具前刀面上的摩擦熱大大增加,切削鋼、鐵及鐮基合金時溫度可達lOOO℃以上,并且最高溫度距刃口很近,這使熱磨損占主導,易于形成與刃口緊相毗鄰的月牙洼磨損。而切削刃作用邊界處很高的應力和溫度梯度使邊界磨損更加突出,尤其在高速鏡削或其他斷續(xù)切削時,刀尖及刀刃因受沖擊載荷的作用,易于發(fā)生脆性破損。因此,高速切削對刀具有著一些特殊的要求。
①數(shù)控沖床刀具材料與被加工材料的化學親和力要小。
②具有優(yōu)良的力學性能、熱穩(wěn)定性、抗沖擊性和耐磨性。
③合理正確的刀具切削角度,刀尖、刃形結構應使其具有足夠的抗磨損能力。
④刀具系統(tǒng)與機床有牢靠的連接。
⑤刀具系統(tǒng)有可靠的預警功能。