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CNC機床的各種刀具


CNC機床是用途廣泛的設備,這在很大程度上要歸功于它們可以容納的各種刀具。從立銑刀到螺紋銑刀,每種操作都有一個工具,使CNC機床可以在工件上進行各種切割和切割。認識這些切削刀具是一般了解CNC加工的好方法。更好地了解機械加工將有助于您設計更適合制造過程的零件。本文著眼于一些使用較為廣泛的CNC機械加工刀具。
切削工具基礎

切削工具是一種用于從固體材料塊中去除材料的設備。它安裝在CNC機床的主軸上,該主軸按照計算機的說明將切削刀具引導到需要的位置。

切削工具通過剪切變形過程從工件上去除材料。即,鋒利的工具高速旋轉并從工件上切下許多細小的切屑,然后將其從工件上彈出。一些工具僅在一個點與工件接觸,而其他工具(例如立銑刀)則在多個點撞擊材料。

大多數CNC機床都具有多個排屑,這些排屑槽是沿著刀具外部延伸的螺旋形凹槽。排屑槽可以看作是切削工具的槽,而(每個排屑槽之間的尖脊)則是其尖峰。從工件上切下的切屑在彈出時沿排屑槽向下移動。

切削刀具上的排屑槽的理想數量取決于工件材料。對于軟質材料,最好使用排屑較少的工具,因為增加的排屑寬度意味著可以排出更大的切屑。較高的凹槽數可以提高速度,適用于較硬的材料,但是由于每個凹槽都較窄,因此可能導致切屑堵塞。

切削刀具的類型將影響從工件上去除切屑的尺寸,主軸速度和進給速度也會受到影響。

切削工具材料

為了切穿固體工件,切削工具必須由比工件材料硬的材料制成。而且由于經常使用CNC加工來由非常堅硬的材料制成零件,因此這限制了可用切削刀具材料的數量。

常見的切削工具材料包括:

碳素鋼

碳鋼是一種經濟實惠的鋼合金,含有0.6-1.5%的碳以及硅和錳。

高速鋼

由于其鉻,鎢和鉬的混合,更昂貴的高速鋼比碳鋼更堅硬。

碳化物

硬質合金刀具通常與另一種金屬(如鈦)一起燒結,既耐磨又耐熱,可提供出色的表面光潔度。

陶瓷的

用于切割高溫合金,鑄鐵和其他堅固材料的陶瓷工具具有抗腐蝕和抗熱的功能。

切削刀具涂料

切削工具的功能取決于其形狀和材料,但也可以在主要材料上進行涂層調整。

這些涂層可以使工具更堅硬,延長使用壽命或使它們以更快的速度切削而不會損害零件。

常見的切削刀具涂層包括:

氮化鈦(TiN)

TiN是具有高氧化溫度的通用涂層,可提高切削工具的硬度。

碳氮化鈦(TiCN)

TiCN為切削刀具增加了表面潤滑性和硬度。

超長壽命氮化鈦(Al-TiN)

Al-TiN為硬質合金刀具增加了耐熱性,尤其是在使用最少的冷卻液時。

鉆石

金剛石為切割磨料提供了高性能的涂層。

氮化鉻(CrN)

CrN為切削刀具增加了耐腐蝕性和硬度。

1.立銑刀

立銑刀是用于立式CNC加工的最廣泛使用的工具。通過在一側和兩側切割齒,立銑刀可以在短時間內去除大量材料。

立銑刀有多種形式。有些只有一個長笛,而有些則可能多達八個甚至更多。(但是,除了四個排屑槽之外,切屑清除可能會成為一個問題。)

立銑刀的類型包括:

  • 平面:適用于2D要素的通用平面工具
  • 球頭:球形末端的工具,適用于3D輪廓和曲線
  • 牛鼻:具有平底和圓角的工具,適用于圓角和粗加工

2.粗銑刀

粗加工立銑刀是一種用于銑削比標準立銑刀精度低的大量材料的立銑刀。

該工具具有鋸齒狀齒,可去除大部分材料,但在零件上留下粗糙的光潔度。它產生易于清除的小碎片。

3.面銑

 

平面銑刀由帶有可互換切削刀片的實體組成,切削刀片通常由硬質合金制成。它們通常用于在工件上制作平坦的截面,通常是在使用另一種刀具來制作詳細特征之前。

由于端面銑刀的切削刃位于側面,因此必須水平切削。

但是,端面銑刀可能比其他切削刀具更具成本效益,因為可以通過更換小的刀具刀片而不是整個刀具來實現切削輪廓的變化。

4.飛刀

飛刀包括包含在固體內的一個或兩個工具頭。飛刀的刀頭可進行寬而淺的切割,從而產生光滑的表面光潔度。

找到帶有一個刀頭的飛刀是更常見的,但是帶有兩個刀頭的飛刀(有時也稱為“飛桿”)可提供更大的擺動。

飛刀比平銑刀便宜,但仍可用于類似目的。

5.螺紋銑刀

許多工程師更喜歡使用絲錐進行螺紋加工,但是也可以使用配有螺紋銑刀的CNC機床來加工螺紋。

螺紋銑刀可以切割內螺紋或外螺紋,并且可能比絲錐穿透硬金屬或不對稱零件的性能更好。

6.鉆頭

CNC機器可配備各種鉆頭,以進行各種切割操作。鉆頭具有一個或多個凹槽和一個圓錐形的切割點。

CNC加工中使用的鉆頭包括:

  • 麻花鉆:用于在工件上打孔
  • 中心鉆:用于在鉆孔之前精確定位孔
  • 頂鉆:用于深孔鉆

7.鉸刀

鉸刀用于加寬工件中現有的孔,以提供精確的孔直徑和出色的表面光潔度。

鉸刀所能加工的孔的公差要比其他切削工具小得多。

8.中空磨

空心銑刀是類似于倒立銑刀的管狀切削工具。它們的切削刃在管道形狀的內部,可用于創建諸如完整點之類的形狀并形成半徑。

9.側面切刀

側面和側面刀具在其側面和圓周上均具有齒,適用于不平衡的切削。

這些切削工具可用于以快速進給率切削槽和凹槽。他們的牙齒可以是直的或交錯的。

10.齒輪刀

CNC軋機有時用于制造制造業的金屬齒輪。可以使用特定的齒輪切割工具來制作這些齒輪。

切割齒輪有時需要一種特殊的銑床,稱為滾齒機。

11.板坯軋機

平板銑刀或普通銑刀用于銑削平面,通常目標表面平行于機床工作臺安裝。

這些切削工具沒有側齒,可用于常規或重型加工操作。

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