CNC高光镜面加工的刀具选型和注意事项
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发表时间:2020-10-04 16:06:06
近年来,随着高性能、高精度CNC机床的发展和性能优异的金属切削刀具的出现,CNC高光加工已有了很大的突破,以铣(车)代磨成为可能,已经成为机械加工行业相继追寻的目标。CNC高光加工的原理就是在精密CNC加工设备上,采用特殊的专用刀具,配合科学合理的切削参数、工艺来实现闪闪发光的加工表面效果。
【刀具】
实现高光效果得益于使用了金刚石刀具。金刚石刀具是CNC高光加工行业的标准配置。
好的金刚石刀具刃口在高倍显微镜下也看不到任何缺口的毛边。刃口能经受长期的切削而不变化。金刚石与有色金属摩擦系数很小,切屑不易粘在刀刃,不产生积屑瘤,因而在加工过程中始终保持刀刃对工件直接切削,光亮度能得到保证。
高光铣削刀具的刃口较宽,并采用较小的前角或者是负前角以及接近零度的刃倾角,当高光铣削加工时刀具一方面进行高速切削,另一方面由于刀具前角很小,因此刀具的刃口对被加工表面形成了刮削和挤压效应,使工件表面获得了很高的光洁度同时产生了硬化层,提高了工件的表面硬度和使用的耐磨性。
刀具的几何形状除与工件的几何形状有关外,主要取决于工件材料的物理特性。加工塑性材料如铜、铝和镍时,刀具的前角为0º,后角一般在5º~10º之间。刀尖圆弧半径常用0.5~5mm,机床刚度高可采用较大的半径以降低工件的表面粗糙度,如采用较小的刀尖半径时,为不使表面粗糙度恶化须相应减少进给量。加工疏性材料如硅、锗、CaF2和ZnS时,刀具的前角一般在 15º~ 45º之间选用。最佳前角除取决于材料本身外,还取决于机床和装夹系统的刚度,最好通过生产试验来确定。
金刚石刀具看起来价格昂贵,一次投资大,但天然金刚石具有极高硬度,非常耐磨。据统计,金刚石车刀寿命是高速钢车刀的25倍,每把金刚石刀具可以重磨6~15次。因此,每只零件刀具消耗费是微乎其微的,并能获得稳定尺寸和高的光亮度。
【工件】
适合高光加工的材料有铝材、铜材、不锈钢等。加工铝材时,其光亮度是最光的,且对刀具的磨损最小;加工铜材时,其光亮度比较光,且对刀具的磨损次之。加工不锈钢材时,其光亮度是呈灰色哑光的,且对刀具的磨损也较大的。
【工艺】
镜面铣削的切削速度通常在30m/s左右。为了能加工出完美的工件,主轴在换刀后必须进行动平衡,以尽量减少动不平衡对工件表面造成的波纹。
金刚石刀具热传导性能好,切削量不大,所以不必加冷却液。相反,加了冷却液不仅增加了加工后的清洗的麻烦。
高光的缺陷在于对产品的外形轮廓要求较高且稳定,否则高光后会不均匀(大小边等)。
要获得包含所有相关信息(如刀具、材料和加工工艺等)因素的安全技术数据,并使之成为一种最佳的组合,这往往需要一个经验摸索与磨合过程。
【刀具】
实现高光效果得益于使用了金刚石刀具。金刚石刀具是CNC高光加工行业的标准配置。
好的金刚石刀具刃口在高倍显微镜下也看不到任何缺口的毛边。刃口能经受长期的切削而不变化。金刚石与有色金属摩擦系数很小,切屑不易粘在刀刃,不产生积屑瘤,因而在加工过程中始终保持刀刃对工件直接切削,光亮度能得到保证。
高光铣削刀具的刃口较宽,并采用较小的前角或者是负前角以及接近零度的刃倾角,当高光铣削加工时刀具一方面进行高速切削,另一方面由于刀具前角很小,因此刀具的刃口对被加工表面形成了刮削和挤压效应,使工件表面获得了很高的光洁度同时产生了硬化层,提高了工件的表面硬度和使用的耐磨性。
刀具的几何形状除与工件的几何形状有关外,主要取决于工件材料的物理特性。加工塑性材料如铜、铝和镍时,刀具的前角为0º,后角一般在5º~10º之间。刀尖圆弧半径常用0.5~5mm,机床刚度高可采用较大的半径以降低工件的表面粗糙度,如采用较小的刀尖半径时,为不使表面粗糙度恶化须相应减少进给量。加工疏性材料如硅、锗、CaF2和ZnS时,刀具的前角一般在 15º~ 45º之间选用。最佳前角除取决于材料本身外,还取决于机床和装夹系统的刚度,最好通过生产试验来确定。
金刚石刀具看起来价格昂贵,一次投资大,但天然金刚石具有极高硬度,非常耐磨。据统计,金刚石车刀寿命是高速钢车刀的25倍,每把金刚石刀具可以重磨6~15次。因此,每只零件刀具消耗费是微乎其微的,并能获得稳定尺寸和高的光亮度。
【工件】
适合高光加工的材料有铝材、铜材、不锈钢等。加工铝材时,其光亮度是最光的,且对刀具的磨损最小;加工铜材时,其光亮度比较光,且对刀具的磨损次之。加工不锈钢材时,其光亮度是呈灰色哑光的,且对刀具的磨损也较大的。
【工艺】
镜面铣削的切削速度通常在30m/s左右。为了能加工出完美的工件,主轴在换刀后必须进行动平衡,以尽量减少动不平衡对工件表面造成的波纹。
金刚石刀具热传导性能好,切削量不大,所以不必加冷却液。相反,加了冷却液不仅增加了加工后的清洗的麻烦。
高光的缺陷在于对产品的外形轮廓要求较高且稳定,否则高光后会不均匀(大小边等)。
要获得包含所有相关信息(如刀具、材料和加工工艺等)因素的安全技术数据,并使之成为一种最佳的组合,这往往需要一个经验摸索与磨合过程。
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此文关键字:高光,镜面,加工,刀具,选型,注意事项
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