如何选择高速切削刀具
发布时间:
2017年12月11日
刀具结构、切削刃的几何参数以及刀具的断屑方式等对高速切削的效率、表面质量、刀具寿命以及切削热量的产生等都有很大影响。
刀具几何角度
合适的刀具后角和合理的进给速度，能产生足够大的切屑厚度，带走热量，避免切削硬化；刀刃前角是影响刀具切削载荷的重要参数，应合理选择；切削载荷与刀具每切刃的进给量有关。
对于多片镶嵌刀具，切削载荷作用在每一个刀片上；对于实体刀具，切削载荷作用在每个齿上。因此，进给量应该在一个合理的数值之间来进行选择。
一般来说，高速刀具的几何角度和传统的刀具大都有对应的关系。选择合适的刀具参数，除了使刀具保持切削刃锋利和足够的强度外，很重要的目的是能形成足够厚度的切屑，使切屑成为切削过程的散热片，带走尽可能多的热量。
刀体
高速切削中，大量应用镀层和压层刀具技术，镶嵌式刀具使用量很大。对于镶嵌式刀具，嵌入刀体的刀片如果没有足够的连接强度，就会在很大的离心力作用下和刀体分离。转速在10000r／min以上的刀具都有这种危险。因此，在高转速下只靠一个夹紧螺钉来压紧刀片是不安全的。高速切削使用的嵌入式刀具和普通刀具不一样，刀片要安全地嵌入刀体中，即紧嵌入刀体的卡槽里，然后再在与离心力垂直的方向上用螺钉把刀片紧固在刀体上。
高速切削对刀柄和刀具夹头的要求是：夹紧精度高；传递转矩大；结构对称性好，有利于刀具的动平衡；外形尺寸小，但应适当加大刀具的悬伸量，以扩大加工范围。
刀具结构选择
1.选用专用的适合高速的镶嵌式刀具，无论粗加工、半精加工和精加工均应如此；
2.选择结实、刚性好的刀具结构；
3.选择大一点的刀柄和锥柄，特别是小直径刀具更应该如此；
4.尽可能选择短粗的刀具，避免过长悬伸；
5.采用平衡刀具和刀柄。至少应该给出刀具的平衡量参数；
6.刀体应该设计得有尽可能大的容屑量；
7.刀具中心最好制成带孔结构，以便于吹气和冷却；
8.必须要有高精度刀片座和可靠的固定；
9.镶嵌刀片的基片应该有最大的刚性和耐磨损性能；
10.强化刀刃连接，保证安全；
11.尽可能选择短切刃，减少振动；
12.不要超过允许的最大切削速度；采用实体稳定的刀具主轴连接界面，避免发生振动。
高速切削安装和使用刀具的其他问题
①提高切削刚度。在高速加工中，支撑工件的夹具应该稳固地安装在工作台上，夹具和工作台应该具有足够的质量和阻尼，以免引起刀具的振动、提高刀具的寿命。
②考虑刀具承受的离心力。特别是当选择嵌入式刀具时尤其要注意，使用的刀具在高速运转时产生的离心力不能超过允许的极限转速，以免发生致命的事故。
③特殊的安全设施。例如，当直径为40ram的镶嵌式铣刀在主轴转速40000r／min运转时，如果刀片脱落下来，其射出去的速度可达到87rn／s，就像机枪射出的子弹～样快，这是非常危险的，必须使用非常安全可靠的保护措施。
高速切削参数
根据工件材料和加工工法，正确选择和优化切削参数，是保证高速切削能够达到预期效果、避免机床颤振的重要环节。目前，高速加工还没有完整的工艺参数表和高速切削数据库，不能通过切削手册进行选择。对于每一种刀具也还没有特定的公式来确定最佳的切削参数组合。在实际生产中，可以根据所加工的材料、工序特征等，通过实验或仿真的方法来确定最佳的切削速度和进给量。
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