數(shù)控刀具按工件加工表面的形式可分為五類(lèi)。加工各種外表面的刀具,包括車(chē)刀、刨刀、銑刀、外表面拉刀和銼刀等;孔加工刀具,包括鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鏜刀、鉸刀和內(nèi)表面拉刀等;螺紋加工工具,包括絲錐、板牙、自動(dòng)開(kāi)合螺紋切頭、螺紋車(chē)刀和螺紋銑刀等;齒輪加工刀具,包括滾刀、插齒刀、剃齒刀、錐齒輪加工刀具等;切斷刀具,包括鑲齒圓鋸片、帶鋸、弓鋸、切斷車(chē)刀和鋸片銑刀等等。此外,還有組合刀具。
按切削運(yùn)動(dòng)方式和相應(yīng)的刀刃形狀,刀具又可分為三類(lèi)。通用刀具,如車(chē)刀、刨刀、銑刀(不包括成形的車(chē)刀、成形刨刀和成形銑刀)、鏜刀、鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀和鋸等;成形刀具,這類(lèi)刀具的刀刃具有與被加工工件斷面相同或接近相同的形狀,如成形車(chē)刀、成形刨刀、成形銑刀、拉刀、圓錐鉸刀和各種螺紋加工刀具等;展成刀具是用展成法加工齒輪的齒面或類(lèi)似的工件,如滾刀、插齒刀、剃齒刀、錐齒輪刨刀和錐齒輪銑刀盤(pán)等。
數(shù)控刀具切削部分的幾何參數(shù)對(duì)切削效率的高低和加工質(zhì)量的好壞有很大影響。增大前角,可減小前刀面擠壓切削層時(shí)的塑性變形,減小切屑流經(jīng)前面的摩擦阻力,從而減小切削力和切削熱。但增大前角,同時(shí)會(huì)降低切削刃的強(qiáng)度,減小刀頭的散熱體積。
在選擇刀具的角度時(shí),需要考慮多種因素的影響,如工件材料、刀具材料、加工性質(zhì)(粗、精加工)等,根據(jù)具體情況合理選擇。通常講的刀具角度,是指制造和測(cè)量用的標(biāo)注角度在實(shí)際工作時(shí),由于刀具的安裝位置不同和切削運(yùn)動(dòng)方向的改變,實(shí)際工作的角度和標(biāo)注的角度有所不同,但通常相差很小。
制造數(shù)控刀具的材料具有很高的高溫硬度和耐磨性,必要的抗彎強(qiáng)度、沖擊韌性和化學(xué)惰性,良好的工藝性(切削加工、鍛造和熱處理等),并不易變形。
通常當(dāng)材料硬度高時(shí),耐磨性也高;抗彎強(qiáng)度高時(shí),沖擊韌性也高。但材料硬度越高,其抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性就越低。高速鋼因具有很高的抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性,以及良好的可加工性,現(xiàn)代仍是應(yīng)用廣的刀具材料,其次是硬質(zhì)合金。
聚晶立方氮化硼適用于切削高硬度淬硬鋼和硬鑄鐵等;聚晶金剛石適用于切削不含鐵的金屬,及合金、塑料和玻璃鋼等;碳素工具鋼和合金工具鋼現(xiàn)在只用作銼刀、板牙和絲錐等工具
數(shù)控刀具材料大致分如下幾類(lèi):高速鋼、硬質(zhì)合金、金屬陶瓷、陶瓷、聚晶立方氮化硼以及聚晶金剛石。
這里主要提下陶瓷,陶瓷用于切削刀具的時(shí)間比硬質(zhì)合金早,但由于其脆性,發(fā)展很慢。但自上世紀(jì)70年代以后,還是得到了比較快的發(fā)展。陶瓷刀具材料主要有兩大系,即氧化鋁系和氮化硅系。陶瓷作為刀具,具有成本低、硬度高、耐高溫性能好等優(yōu)點(diǎn),有很好的前景。
數(shù)控刀片的材質(zhì)種類(lèi)繁多,不同的材質(zhì)將決定產(chǎn)品的特性及價(jià)格。常見(jiàn)的材質(zhì)表示方式為兩位字母,例如P代表普通鋼,M代表不銹鋼,K代表灰口鑄鐵或球墨鑄鐵,N代表鋁/廢鐵金屬,S代表耐熱合金或鈦合金,H代表高硬度材料等。
影響刀具的安裝和重復(fù)使用性:
?整體式?:一體成型,剛性好(如小型車(chē)刀)。??
?焊接式?:刀頭與刀桿焊接,結(jié)構(gòu)緊湊。??
?機(jī)夾式?:可轉(zhuǎn)位刀片為主流,數(shù)控機(jī)床常用,經(jīng)濟(jì)。???特殊結(jié)構(gòu)?:復(fù)合刀具(多功能)、減震刀具(長(zhǎng)徑比>4時(shí)防振)等。??
?標(biāo)準(zhǔn)刀具?:通用規(guī)格,如ISO標(biāo)準(zhǔn)刀片。??
?非標(biāo)準(zhǔn)刀具?:定制化設(shè)計(jì),用于特殊工藝需求。??
?車(chē)刀?:外圓車(chē)刀(主偏角區(qū)分)、切槽刀。??
?銑刀?:立銑刀(直柄/錐柄)、球頭銑刀。??
?鉆頭?:麻花鉆、中心鉆。??
?螺紋刀?:機(jī)夾式螺紋刀片。??