刀具的加工概述

　　工件:刀具,所有種類 材質(zhì):硬質(zhì)合金和HSS 加工內(nèi)容:去毛刺,平整處理,倒圓

　　1)去毛刺,平整,拋光的目的

　　1a)刀具的修毛倒刺

　　硬質(zhì)合金,.HSS刀具在制造時兩者皆可出現(xiàn)毛刺.如果不將其在涂層前去除,一旦刀具投入使用,毛刺即會崩離.這樣會產(chǎn)生一個無涂層的裸露點,此處會有較快的磨損并大大縮短刀具的使用壽命. 如圖:毛刺---成形磨削后;涂層后;無涂層---毛刺剝落

　　特點: -可立刻獲得產(chǎn)品的尺寸精度 -減少刀具崩刃的可能,因為無崩離的毛刺而引發(fā)的咬死 -提高使用壽命 -改善刃口處的涂層的附著性能

　　1b)對表面的平整處理 表面質(zhì)量帶來的影響 原則上我們認為,表面越平整,排屑越好.結(jié)果是大大減少的廢屑發(fā)熱,可實現(xiàn)更高的切削速度.而且表面質(zhì)量提高后,也減小了同待加工材料咬死的危險性.除此以外,在攻螺紋和螺紋成形加工時,最大可以減小所需切削力的40%. 其他效用 毛糙的表面和尖利的外形會提高負荷下的缺口作用并導(dǎo)致硬質(zhì)材料涂層的崩離. .因為涂層后毛糙度也提高了,有必要在涂層前對表面進行平整處理.

　　OTEC研發(fā)了一種工藝,可以對形成毛糙的尖刺進行倒圓.這樣可以大大改善表面質(zhì)量以及降低缺口作用.

　　特點: -減少刀瘤的形成 -改善涂層的附著性能 -改善排屑性能,減少刀瘤,提高壽命和切削速度,減小因溫度帶來的問題

　　1c)刃口的倒圓

　　對于穩(wěn)定性,尺寸精度和高表面質(zhì)量等,刀具刃口的狀態(tài)是最重要的指標. 左下圖為不正確的刃口,帶有磨削后以及利用OTEC設(shè)備加工前的小處的崩刃. 硬質(zhì)合金為較脆的材料,在高壓力下易導(dǎo)致崩裂,特別時當(dāng)切削硬和韌性的材料,如鈦合金.此種大大小小的開裂缺陷可導(dǎo)致對刃口倒圓的失控 因為崩刃處的涂層的丟失,刀具的`穩(wěn)定性大大下降,而且因為刃口極大的劣化,表面質(zhì)量也顯著變差了.

　　加工前加工后刀具尖端

　　中間的圖表示在用OTEC DF-W機型加工后硬質(zhì)合金銑刀的刃口.前后區(qū)別非常明顯 通過這種OTEC工藝,不但可以實現(xiàn)均勻的刃口倒圓,由此也帶來了顯著提高的表面質(zhì)量.

　　刀具涂層前使用OTEC的DF機器進行加工的優(yōu)點

　　-通過對刃口的針對性倒圓處理,使刀具與待加工材料適配. -改善運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性 -減少崩刃的趨勢 -最大可以提高一倍的使用壽命 -表面質(zhì)量的最優(yōu)化 -均勻的刃口 -保證了切削的工藝可靠度 -最大的刃口穩(wěn)定度實現(xiàn)更高的切削速度, -幾無加工痕跡(如切削鋁時的抖動痕跡) -尺寸精度,如在階梯鉆削時,若非倒圓,崩刃后尺寸變小

　　從實踐和試驗中得出如下的倒圓的建議尺寸

　　-鋁1-3μm (加工時間= 10-30秒) -鋼15-20μm (加工時間= 3-5分) -鈦合金最大30μm (加工時間= 10-15分)

　　2)刀具的固定

　　加工前刀具固定于專用的夾具中,這樣可以保證無接觸的加工并避免損傷. 按待加工的刀具的類型,大小和形狀,有不同的夾緊方式.

　　夾緊方式舉例說明

　　帶柄刀具的夾具 (驅(qū)動型夾具)刀片的專用夾具帶柄刀具的驅(qū)動型快速夾具 (驅(qū)動型夾具)

　　驅(qū)動型刀夾 只要工件的大小合適,刀具都在驅(qū)動型刀夾內(nèi)加工

　　8夾頭可夾直徑最大12mm,刀具最大總直徑=50mm,最多可用于8個刀具 6夾頭可夾直徑最大34mm,刀具最大總直徑=60mm,最多可用于6個刀具 4夾頭可夾直徑最大40mm,刀具最大總直徑=80mm(DF 70),最多可用于4個刀具

　　刀具夾緊后由專用的磨料帶動,磨料按具體的要求選取 加工的工藝可以選擇不同的參數(shù),使用的磨料,旋轉(zhuǎn)方向,轉(zhuǎn)速,加工時間,浸入深度,工件的大小和形狀等等在總體上決定了加工的優(yōu)劣

　　3.影響的參數(shù)

　　3 a )磨料

　　選擇相應(yīng)的磨料對加工有很大的影響,其中的因素有粒子大小,硬度和密度 作為特別點,核桃殼粒子中可加入打磨或拋光添加劑(如P1拋光膏),此決定了拋磨的強度以及加工后工件的棱和面的狀態(tài) 刀具的加工,針對相應(yīng)的要求,可以使用不同組合的磨料

　　核桃殼粒子-加工HSS刀具,如H 1/400 - .拋光,微小去毛刺和棱邊倒圓 -視添加劑不同,拋磨強度微小

　　HSC粒子-加工HSS和硬質(zhì)合金刀具 -刀具的去毛刺和棱邊倒圓 -涂層刀具的平整和去除滴子 -硬質(zhì)合金刀具的平整和拋光 -硬質(zhì)合金最大至20μm的棱邊倒圓 -去除焊接殘留 -按粒度不同,拋磨強度中至強 -實現(xiàn)很高的表面質(zhì)量,如Rz.0,5(之前為Rz.2.5)

　　SIX粒子-加工硬質(zhì)合金刀具 -硬質(zhì)合金刀具的平整和棱邊倒圓 -刀片的加工 -拋磨強度為強 -實現(xiàn)高的表面質(zhì)量

　　3 b)視加工時間和磨料的硬質(zhì)合金刀具的棱邊倒圓

　　3 c)旋轉(zhuǎn)方向

　　通過相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)方向可以對加工進行針對性的控制 如果需要較強的刃口倒圓,則將旋轉(zhuǎn)方向同刃口相反即順時針右向(俯視刀柄),如果要求最佳的表面質(zhì)量以及最小的刃口倒圓,旋轉(zhuǎn)方向順著刃口即逆時針左向

　　右旋(2)左旋(4)

　　同刃口反向的加工(1).以刃口背面的加工(3). .排屑槽加工良好排屑槽加工良好 主,副刃口的倒圓良好主,副刃口的倒圓良好

　　3 d)轉(zhuǎn)速

　　轉(zhuǎn)速對加工力也有影響.所使用的磨料的硬度,密度和粒度共同決定了相對不同拋磨強度的轉(zhuǎn)速 如果選擇轉(zhuǎn)速太高,可能導(dǎo)致刀具松動,以致排屑槽加工不均勻或不到位.但工件為瘦長形時,高轉(zhuǎn)速時出現(xiàn)的力可導(dǎo)致刀具的破裂.

　　3 e)加工時間 加工時間為最重要的參數(shù),可從幾秒至20分鐘

　　3 f)工件尺寸

　　刀具的尺寸和形狀對加工工藝有影響.而尺寸和形狀為固定值并且

　　工件直徑越大,刀刃上的速度越高 如果轉(zhuǎn)速和加工時間一致,較小直徑的刀具(1),相對較大的直徑(2),行程較小,以致拋磨度較小 這種差別可以通過轉(zhuǎn)速和加工時間來平衡,即小直徑用高轉(zhuǎn)速(如30-40 U/min),大直徑低轉(zhuǎn)速(20 U/min.).

　　3 g)刀具外形

　　Entgraten

　　Werkstücke: Zerspanungswerkzeuge aller Art Werkstoff: Haupts?chlich HSS Bearbeitungsziel: Entfernen des Schleifgrates

　　4)刀具的去毛刺

　　HSS刀具制造中產(chǎn)生的毛刺大大高于硬質(zhì)合金刀具,此主要指HSS絲錐 工件大多為絲錐 材料主要為HSS 加工內(nèi)容去除磨削毛刺

　　磨料首選HSC粒子 旋轉(zhuǎn)方向0-20%右,80-100%左 加工時間2–10分鐘,視毛刺不同

　　5)刃口倒圓

　　工件:要求棱邊倒圓的所有刀具 材料:所有刀具材料,主要為硬質(zhì)合金 l加工內(nèi)容:直接使用或涂層前主,副刀刃的倒圓

　　磨料: HSC粒子,倒圓至0,02 mm SIX粒子,倒圓至0,05 mm 旋轉(zhuǎn)方向: 100%右旋 加工時間:視要求1–20分鐘

　　加工前加工后

　　優(yōu)點:精確和平均的刃口倒圓,同時平整排屑槽.提高外觀 評價:比其他品牌更精確,均勻和簡單,僅我們可以如此精度和均勻度同時進行倒圓和平整 使用簡單,因為工藝將刀具的尺寸和形狀納入其中 帶來涂層的好的附著性能 .提高運行穩(wěn)定度

　　6)有及無涂層的刀具的平整

　　工件所有類型的刀具 材料HSS和硬質(zhì)合金 加工內(nèi)容涂層前后的排屑槽的平整;去除涂層帶來的滴子

　　磨料HSC粒子 旋轉(zhuǎn)方向用于帶螺旋線的刀具為20%右旋,80%左旋 不帶螺旋線的刀具和刀片為50%右旋;50%左旋 需要同時進行棱邊倒圓時為80%右旋;20%左旋

　　加工時間涂層刀具:最大3分鐘,其中30秒右旋,右旋時間進行過長可能損傷主,副刃口的涂層.滴子可在1-2分鐘里去除

　　非涂層刀具:按加工步驟及表面要求,5-30分鐘

　　涂層刃口加工前(800倍放大)涂層刃口加工后(800倍放大)

　　加工前的滴子情況(2000倍放大)加工后滴子去除(2000倍放大)

　　加工前的滴子情況(放大2000倍)加工后的滴子情況(仿佛大2000倍)

　　優(yōu)點:無論是否需要同時倒圓刃口,排屑槽的平整快速而簡單 對涂層后的滴子快速和肯定的去除

　　工件獨具的形狀對此工藝無影響,因為它被納入工藝參照中

　　評價:良好的涂層附著性能

　　外觀光澤同時得到提高

　　平整的排屑槽減少了刀瘤

　　最高提高一倍的切削速度以及降低溫度

　　提高刀具的壽命

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