選擇銑削刀具時要考慮多個方面,以下是具體的選擇方法:
1.根據(jù)加工材料
1.鋼件:一般硬度較低的鋼件,如低碳鋼、中碳鋼,可選用高速鋼銑刀,其韌性好,切削刃鋒利,能較好地進行切削加工,且成本相對較低。對于硬度較高的鋼件,如高碳鋼、合金鋼,則應選擇硬質(zhì)合金銑刀,它具有更高的硬度、耐磨性和耐熱性,能夠承受更高的切削溫度和壓力,保證加工質(zhì)量和刀具壽命。
2.鑄鐵件:由于鑄鐵材料具有較高的硬度和脆性,加工時容易產(chǎn)生崩碎切屑,因此適合選用鎢鈷類硬質(zhì)合金銑刀。這類刀具具有較好的耐磨性和抗沖擊性,能夠有效地切削鑄鐵件,同時減少刀具的磨損和破損。
3.有色金屬:如鋁、銅等有色金屬,其硬度較低,切削力較小,但對加工表面質(zhì)量要求較高。可選用金剛石刀具或 PCD 刀具,它們具有極高的硬度和耐磨性,能夠?qū)崿F(xiàn)高精度、高效率的切削加工,獲得良好的表面質(zhì)量。此外,也可以使用涂層刀具,如含鋁、鈦等元素的涂層刀具,能夠提高刀具的硬度和潤滑性,減少刀具與工件之間的摩擦,降低切削力和切削溫度,提高加工效率和表面質(zhì)量。
2.根據(jù)加工工藝
1.粗加工:粗加工時,主要目的是快速去除大量材料,提高加工效率。應選擇大直徑、大進給量的銑刀,如可轉(zhuǎn)位銑刀??赊D(zhuǎn)位銑刀具有多個可更換的刀片,能夠在一次裝夾中完成多個切削刃的切削,減少了刀具的更換次數(shù),提高了加工效率。同時,可轉(zhuǎn)位銑刀的刀片通常采用硬質(zhì)合金材料,具有較高的硬度和耐磨性,能夠承受較大的切削力。
2.精加工:精加工的要求是獲得高的加工精度和良好的表面質(zhì)量。此時應選用高精度、小直徑的銑刀,如球頭銑刀、立銑刀等。球頭銑刀適用于加工曲面,能夠通過精確的編程控制,實現(xiàn)對復雜曲面的高精度加工。立銑刀則可用于加工平面、臺階面、溝槽等,其切削刃鋒利,能夠保證加工表面的平整度和光潔度。此外,精加工刀具的切削刃通常經(jīng)過精細研磨和拋光處理,以減少切削刃的粗糙度,降低加工表面的粗糙度值。
3.根據(jù)機床類型
1.加工中心:加工中心通常使用帶有刀柄的刀具,如 BT、HSK 等標準刀柄。這些刀柄具有高精度、高剛性和良好的互換性,能夠保證刀具在機床主軸上的準確安裝和可靠定位。因此,在加工中心上應選擇與刀柄規(guī)格相匹配的銑刀,如帶有相應刀柄的端銑刀、立銑刀等。同時,由于加工中心通常具有較高的轉(zhuǎn)速和進給速度,因此需要選擇能夠適應高速切削的刀具,如采用硬質(zhì)合金材料、經(jīng)過動平衡處理的刀具。
2.普通銑床:普通銑床的刀具裝夾方式較為簡單,通常使用直柄或錐柄刀具。直柄刀具適用于直徑較小的銑刀,其裝夾方便,成本較低。錐柄刀具則適用于直徑較大、切削力較大的銑刀,其錐度與機床主軸的錐度相匹配,能夠提供較好的剛性和定位精度。在普通銑床上加工時,由于轉(zhuǎn)速和進給速度相對較低,對刀具的高速性能要求不高,但需要刀具具有較好的通用性和適應性,能夠滿足不同類型的加工需求。
4.根據(jù)加工類型
1.平面加工:端銑刀是平面加工的首選刀具,其刀刃分布在圓柱表面和端面上,能夠在一次走刀中完成較大面積的平面加工,效率較高。對于較大尺寸的平面,可選用大直徑的端銑刀;對于精度要求較高的平面,可采用微調(diào)式端銑刀,能夠精確調(diào)整刀刃的高度,保證加工平面的平整度。
2.溝槽加工:加工溝槽時,可根據(jù)溝槽的形狀和尺寸選擇不同的刀具。對于窄而深的溝槽,可選用鍵槽銑刀,其刀刃呈圓形,能夠在溝槽的底部和側(cè)面進行切削。對于寬溝槽,可采用三面刃銑刀或盤形銑刀,它們能夠在一次走刀中完成溝槽的兩側(cè)和底部的切削,提高加工效率。如果溝槽的精度要求較高,可選用成型銑刀,其刀刃形狀與溝槽的形狀相匹配,能夠直接加工出符合要求的溝槽,減少了加工余量和加工時間。
3.曲面加工:球頭銑刀是曲面加工的常用刀具,其刀刃呈球形,能夠在加工過程中與曲面保持良好的接觸,實現(xiàn)對曲面的精確加工。在加工復雜曲面時,通常需要采用多軸聯(lián)動加工中心,配合球頭銑刀進行編程和加工,以獲得高質(zhì)量的曲面表面。此外,對于一些特殊形狀的曲面,如橢圓面、拋物面等,也可以采用專門設計的成型銑刀進行加工,以提高加工效率和精度。
5.考慮刀具的成本和壽命
1.刀具成本:不同類型和品牌的銑削刀具價格差異較大。在選擇刀具時,需要綜合考慮加工成本和加工要求。對于一些批量較大、加工精度要求不高的零件加工,可以選擇價格相對較低的普通刀具;而對于一些高精度、高難度的零件加工,則需要選擇性能較好、價格較高的刀具,以保證加工質(zhì)量和效率,降低綜合加工成本。
2.刀具壽命:刀具壽命直接影響加工效率和成本。一般來說,硬質(zhì)合金刀具的壽命比高速鋼刀具長,涂層刀具的壽命比未涂層刀具長。在選擇刀具時,應根據(jù)加工材料、加工工藝和加工要求等因素,選擇具有較長壽命的刀具。同時,還可以通過優(yōu)化切削參數(shù)、采用合適的切削液等措施,延長刀具的使用壽命。
在選擇銑削刀具時,需要綜合考慮加工材料、加工工藝、機床類型、加工類型、刀具成本和壽命等多個因素,以選擇最合適的刀具,提高加工效率、加工質(zhì)量和經(jīng)濟效益。