如何正确使用刀具和鉴别刀具Word格式.docx
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HRA
HRC
N/mm2
N/mm2
g/cm3
1850
93.6
80.6
4400
7400
14.85
K05/K10
0.6µ
m
SANDVIKH6FF6%Co含量和94%WC含量
这种材料的特点硬度高，抗弯强度高。
在加工钢料、有色金属材料时，因其脆性大，建议使用过程中要注意先低于正常走刀速度磨合一段时间（大约5分钟）后，再上正常速度，以利于刀具的稳定性，从而提高刀具的耐用度。
金刚石刀具
在有机材料切割和高光型面板行业开始使用金刚石刀具。
金刚石具有极高的硬度和耐磨性，有资料显示其耐用度比硬质合金可提高及几倍到几百倍。
金刚石刀具不适合加工黑色金属。
公司已开始联系生产厂家生产，聚晶金刚石样刀（PCD）已开始在分公司和客户适用，不久将能供应市场。
B刀具的型式
目前公司供应的刀具主要有单刃螺纹刀具，双刃螺纹刀具，双刃螺纹球头刀具，双刃直槽（平底、锥度）刀具，双刃直槽组合刀具，双刃直槽锥度球头刀具，开半刀具，棱形刀具六大系列，几百种规格。
还有多刃直槽螺纹刀具。
根据不同的用途，衍生出更多刀型和尺寸，来满足市场需求。
刀具的角度
以双刃直槽（2B）刀具为例：
1前角----前面与基面间（中心线）的夹角。
2后角----后面与切削平面间（外圆切平面）的夹角。
开半刀具（单刃直槽1B）
锥刀为了提高刀具整体强度，一般开半尺寸要大于刀杆半径尺寸，因此，锥刀前角在各部位因直径尺寸不同而不同的，开半径尺寸相同的情况下，直径越小，其负前角度数越大（相当于前角小）；
直径越大，其负前角度数越小（相当于前角大）。
例如：
1.63的开半尺寸，0.2直径处，前角为-11度；
3.175直径处时前角为-1.4度。
前角计算公式
TANγ=（B-R）/r
〈γ为前角B为开半尺寸R为刀具半径r为切削刃半径〉
刀推荐尺寸、角度
材料（锥刀带号）
B
后角
广告（G）
1.60
45
59Cu（T）
1.63
30
钢材（M）
1.65
20
纯铝
1.61
60
纯铜
1.62
螺纹铣刀按照螺旋方向的不同分为正螺纹铣刀（右旋符合右手定则）和反螺纹（左旋符合左手定则）
单刃`螺纹铣刀（1W）
螺纹刀具的前角是在法剖面的γn，后角是在端剖面测量的α。
tanγn=tanγcosββ为刀具的螺旋角
C对刀具使用的理解
刀具切削型式
切割示意图开槽示意图单边切削示意图
球头刀路径球头刀路径（曲面）
D加工方式
加工方式因刀具旋转切入工件的方向与刀具进给方向的不同而分为顺铣和逆铣。
如图：
逆铣加工时，刀齿的切削厚度从0到最大，刀齿在工件表面上挤压和摩擦，刀齿较易磨损；
顺铣则正好相反，刀齿的切削厚度从最大到0，容易切下切削层，刀齿磨损较少，资料表明，顺铣可提高刀具耐用度2~3倍。
目前，我公司生产的雕刻机丝杠都有预紧，因此，不会出现大的反向间隙，建议去大料时使用顺铣方式。
顺铣加工时，要求工件侧边没有硬皮（一般锻造、磨削加工后的钢件表面会产生加工硬化），否则刀具很易磨损。
E刀具的安装
建议刀具的悬出长度尽可能短
刀具变形公式：
变形量ω刀具悬伸长度L刀具直径D刀具材料的弹性模量E
径向作用力F惯性矩I
有上述公式可以得出下面的结论：
刀具悬伸长度的三次方与变形量成正比，刀具悬伸长度越长变形量越大；
刀具直径的四次方与变形量成反比，刀具直径越细变形量越大。
刀具的装卡
雕刻机采用的是弹簧卡头，由于弹簧卡头的槽内很容易积攒碎屑，加工有机材料时，应定期用有机溶剂（氯仿）浸泡，加工金属用毛刷刷净。
刀具装卡不正会出现刀具磨损不均匀，刀具易折断。
F切削要素与切削层参数
1切削速度V刀具旋转时的线速度：
V=πDN/1000 （m/min）
D刀具直径（mm）N（F1）刀具转速（rpm）
切削速度V推荐参数（m/min）
碳素钢45
合金工具钢Cr12
调质钢45HRC
铝
铜
59铜
60~100
50~70
35~60
150~300
120~200
刀具切削速度一览表
m/min
转速
刀尖直径
7000
rpm
10000
20000
24000
40000
60000
0.1mm
2.198
3.14
6.28
7.536
12.56
18.84
0.2mm
4.396
15.072
25.12
37.68
0.3mm
6.594
9.42
22.608
56.52
0.4mm
8.792
30.144
50.24
75.36
0.5mm
10.99
15.7
31.4
62.8
94.2
0.6mm
13.188
45.216
103.04
0.8mm
17.584
60.288
100.48
150.72
1.0mm
21.98
125.6
188.4
1.2mm
26.376
206.08
1.5mm
32.97
47.1
90.432
282.6
2.0mm
43.96
251.2
376.8
3.0mm
65.94
226.08
565.2
2走刀速度f（F2）单位时间内刀具的相对位移（m/min）
单刃吃刀量fa刀具每转过1刀刃与工件的相对位移（mm）
单刃吃刀量fa=f/60ZZ为刀具刃数
3切削深度（吃刀深度）刀具轴线方向的切削层尺寸ap
4切削宽度（路径间距）刀具径向方向的切削层尺寸ac
单刃吃刀量一览表
单位mm
走刀速度
转速
0.112
0.2
0.45
0.75
1.2
1.8
2.4
3.0m/min
7000rpm
0.016
0.029
0.064
0.107
0.171
0.257
0.343
0.429
10000rpm
0.011
0.020
0.045
0.075
0.120
0.180
0.240
0.30
20000rpm
0.006
0.010
0.023
0.038
0.060
0.090
0.150
24000rpm
0.005
0.008
0.019
0.031
0.050
0.100
0.125
40000rpm
0.003
0.030
G刀具磨损和刀具耐用度
铣削加工产生刀具磨损过程分为三个阶段：
1初期磨损阶段新刃磨的刀具刀面存在粗糙不平之处以及显微裂纹、氧化等缺陷，切削刃比较锋利，接触面较小，压应力较大。
因此，这一阶段磨损较快。
2正常磨损阶段经过初期磨损后，刀具毛糙表面已经磨平，进入正常磨损阶段，这个阶段磨损比较缓慢均匀，随时间延长而成近似的正比例增加。
因此，这一阶段时间较长。
3急剧磨损阶段当磨损带宽度增加到一定限度后，加工表面变得粗糙，切削力与切削温度迅速升高，磨损速度增加很快，以致刀具损坏而失去切削能力。
生产中为了合理使用刀具，保证加工质量，应当避免达到这个磨损阶段。
在这个阶段到来之前，就要及时换刀。
刀具的磨钝标准就是刀具磨损到一定限度不能继续使用，这个磨损限度称为磨钝标准。
刀具耐用度从开始切削一直到磨损量达到刀具磨钝标准所经过的总切削时间。
刀具磨损的形式
刀具作为生产消耗品，切削过程中刀具的前刀面和后刀面经常要与切屑和工件接触，产生剧烈摩擦，同时接触区内有相当高的温度和压力。
因此前刀面和后刀面会发生磨损。
其磨损的形式有三种：
1前刀面磨损切削塑性材料时，切屑与前刀面相互接触，以形成月牙洼磨损为主。
2后刀面磨损切削脆性材料时，切屑与前刀面接触长度短，而相对刀刃钝圆使后刀面磨损较大
3边界磨损切削钢料时，常在主切削刃
刀具磨损的原因
由于工件、刀具材料和切削条件变化很大，刀具磨损形式也各不相同。
正常磨损主要是机械磨损和热、化学磨损。
硬质合金刀具主要的破损形式分为脆性破损和塑性破损
1崩刃在切削刃上产生小的缺口，尺寸与进给量相当或者稍大一些，刀刃还能继续切削。
2碎断在切削刃上发生小块碎裂或大块断裂，不能正常切削。
3剥落在前、后刀面上几乎平行于切削刃而剥下一层碎片，经常连切削刃一起剥落，尤其是当刀具有切屑粘连在前刀面上再切入的时候，更明显。
4裂纹破损在较长时间断续切削时，由于疲劳而引起裂纹的。
有因热冲击而引起热裂纹，或机械冲击引起的机械裂纹。
当这些裂纹不断扩展合并，就会引起切削刃的碎裂或断裂。
5塑性破损在高温和高压的作用下，在刀具的前、后刀面和工件的接触层上，刀具表层材料发生塑性流动而丧失切削能力。
刀具的破损形式是典型的随机现象，硬质合金材料为粉末冶金烧结而成，内部含有随机分布的微观缺陷和夹杂物，在不同的切削条件下，刀具可能因不断受到大小和位置不同的冲击载荷的作用而破坏。
（刀具的寿命不能片面的只提使用时间越长越好，而是达到一定的程度保证加工质量，及时更换刀具，刀具可以复磨几次来延长刀具的使用总体时间。
）
H制定合理的切削用量
合理的切削用量，就是在充分利用刀具的切削性能和机床性能（功率、扭矩），在保证质量的前提下，获得高的生产率和低的加工成本的切削用量。
单位切削量=切削（吃刀）深度aPX切削宽度（路径间距）acX走刀速度f
切削加工一般分为粗加工、半精加工和精加工。
粗加工时，尽可能切除全部余量。
余量大时，确定切削用量要考虑机床功率和刀具强度，避免引起大的震动，而使刀具受到大的冲击而折断。
精加工时，主要考虑加工精度和表面粗糙度的限制。
不能达到要求时，要考虑增加半精加工序。
使精加工的之前的余量均匀，从而达到满意的效果。
确定切削用量要考虑机床功率和刀具强度，以及工艺系统刚性。
提高切削用量的途径：
1采用切削性能更好的刀具材料；
2改善工件材料的加工性；
3改进刀具结构和选用合理的刀具几何角度；
4提高刀具的刃磨和制造质量；
5采用性能更优良的切削液和高效率的冷却方法。
I切削金属刀具的选用及其特点
1双刃螺纹牛鼻刀（2WR）
目前随着JDHMS，JDCaver等大型机床的推出，加工各类钢制模具的客户越来越多，模具钢的粗加工成了一个很头疼的问题，一般刀具装上没多长时间就磨损的无法继续使用了，有的甚至只有几分钟。
雕刻机粗开钢材刀具不耐磨，主要是刀尖烧蚀严重，机床的的震动、声音随着刀具的磨损开始加大，让人无法接受。
经过观察发现，主要是刀尖过于薄弱，刀尖在初期的加工中就很容易崩掉，使刀具缺乏原有的锋利。
因此在刀具刀尖处倒角或倒圆，牛鼻刀就是平底刀刃尖倒圆，使刀尖部分的得到了强化，从而延长了刀具的耐用度。
刀具使用时间过长，刀具磨损严重，出现大的崩刃，刀具就不易复磨。
因此刀具的强化很有必要。
加工钢材刀具开始阶段一定要低速磨合。
2涂层刀具
涂层刀具是在韧性较好的硬质合金基体上，涂覆一薄层耐磨性高的难熔金属化合物而获得的。
常用的硬质合金涂层材料有TiC、TiN、AlTiNC、Al2O3等。
从而使涂层刀具具有比基体高的多得硬度。
涂层具有高的抗氧化性能和抗粘结性能，因而有高的耐磨性和抗月牙洼磨损能力。
涂层具有低的摩擦系数，可降低切削时的切削力及切削温度，可大大提高刀具耐用度。
AlTiNC、Al2O3涂层刀具不适合加工铝及其铝合金制品，涂层中含有Al与工件材料中的Al存在亲和力，涂层很容易破坏掉。
3双刃直槽牛鼻刀
建议今后推广使用双刃直槽牛鼻刀
1浅吃深大侧向的粗开放式，直槽和螺纹槽没有区别；
2修磨方便，在磨刀机上修磨很容易；
3刀具旋转平稳，刀尖倒圆后，强度高、耐用。
J组合刀的使用
切割手机面板、VCD、DVD面板等有机板，根据其产品倒角的需要特生产组合刀，保证一刀切透倒角直接成型，从而提高了加工效率。
形式如下：
切割面板截形如下：
刀具切割过程中，底刃可伸出板材0.02mm~0.12mm，保证切透后无残料。
例1：
φ4组合刀φ2.0+90度0.57
底刃直径2.0倒角角度45度全角90度可切割板材直侧面0.5
最大倒角1*45度
例2：
φ6组合刀φ2.0+90度0.57
最大倒角2*45度
规格尺寸依据客户生产的面板加工尺寸而定
K现有生产刀具规格及工艺参数
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