根据工件表面加工要求,切削刀具可分为五种类型:
■外部曲面工具:车刀、刨削工具、铣刀、外圆拉刀和锉刀。
■孔加工工具:钻头、铰刀、镗杆、内拉刀和丝锥。
■线程工具:丝锥、模具、螺纹铣刀、螺纹车刀和螺纹切削头。
■齿轮切削工具:滚刀、成型刀、剃须刀和锥齿轮刀。
■切割工具:圆锯片、带锯、钢锯、切断工具和分切锯。
此外,还有模块化工具系统用于联合行动。
按切削运动和边缘几何形状分类
- 通用工具
- 例子:车削工具、刨削工具、铣刀(不包括成型工具)、钻头、铰刀和锯。
- 特征:用途广泛,但需要手动调整复杂的配置文件。
- 表单工具
- 例子:成型车刀、成型铣刀、拉刀和锥度铰刀。
- 特征:切削刃反映工件轮廓,实现精密成型。
- 生成工具
- 例子:滚刀、成型刀和锥齿轮刨床。
- 特征:通过同步运动创建复杂的几何形状(例如齿轮齿)。
工具结构
每个工具都包括:
- 安装部分:与机床主轴集成(通过锥形柄、圆柱柄或法兰)。
- 工作部分:包括切削刃、断屑槽、冷却液通道和校准区域。
施工方法:
- 实体工具:单一材料设计(例如高速钢钻头)。
- 钎焊工具:硬质合金刀头熔合到钢体上。
- 机械夹紧工具:可转位刀片或钎焊尖端通过螺钉/夹具固定。
切割几何形状和性能
关键角度(前角、后角、切削刃)显着影响:
- 切屑控制:较高的前角可减少热量,但会削弱边缘。
-
表面光洁度:精密研磨的边缘最大限度地减少了后加工工作。
优化取决于工件材料、刀具基体和作(粗加工/精加工)。
工具材料
材料 | 最适合 | 局限性 |
---|---|---|
高速钢 | 通用加工 | 有限的耐热性 |
碳化物 | 高速作 | 脆 |
金属陶瓷 | 淬火钢的精加工 | 低韧性 |
陶瓷 | 高温合金 | 碎裂风险 |
多氯联苯/多氯联苯 | 超硬材料(HRC>50) | 成本高昂 |
涂层技术:
- CVD/PVD涂层(TiN、Al₂O₃、TiCN)通过减少磨损将刀具寿命延长1-3×。
- 纳米涂层增强干式加工的散热。
行业趋势
- 材料创新:
- 超细晶粒碳化物和纳米层涂层占主导地位。
- PCD/PCBN在航空航天复合材料中的采用率不断提高。
- 智能工具:
- 配备传感器的工具,用于实时磨损监测。
- 人工智能驱动的预设系统最大限度地减少了设置错误。
- 可持续加工:
- 干式切割和最低限度润滑的工具减少了浪费。
“未来在于将硬度与韧性相结合的工具,例如钛的金刚石涂层硬质合金。”—IMN技术报告
专业提示:对于铝,使用PCD刀头立铣刀;对于铬镍铁合金,选择陶瓷刀片钻头。始终将涂层与工件化学成分相匹配!