选择 最好的切削工具 是机加工企业成功的关键,也是重复性的工作,会直接影响产品加工周期和工厂的竞争力。
虽然很多人说厂里有啥刀具我们就用啥,但是懂得选择刀具,效率更高,省钱更多,老板不给你加薪还给谁呢!选择刀具需要考虑与机床的兼容性,如何用最短的时间、最低的成本加工出最优质的零件。下面我们从15个方面来探讨如何选择铣刀。
最重要的切削刀具
当任何工具停止工作时,生产就会停止。但并非每种工具都同样重要。切割时间最长的工具对生产周期的影响更大,因此在其他条件相同的情况下,应给予更多关注。此外,还要注意处理关键部件且公差最严格的工具。此外,还要注意切屑控制相对较差的工具,例如钻头、开槽刀和螺纹刀具。这是因为切屑控制不佳会导致停机。
匹配机器
刀具有左手和右手之分,因此选择正确的刀具非常重要。通常,右手刀具适用于逆时针 (CCW) 旋转的机器(沿主轴方向看)。左手刀具适用于顺时针 (CW) 旋转的机器。如果您有几台车床,其中一些配有左手刀具,而另一些则兼容左手和右手,请选择左手刀具。对于铣削,人们通常倾向于选择用途更广泛的刀具。
然而,这种刀具虽然覆盖的加工范围更广,但会立即失去刀具的刚性,增加刀具弯曲变形,降低切削用量,更容易引起加工振动。另外,机床换刀机器人也限制了刀具的尺寸和重量。如果你购买的机床主轴有内冷却孔,也请同时选择有内冷却孔的刀具。
与加工材料匹配
碳钢是机械加工中最常见的加工材料,因此大多数刀具都是基于优化的碳钢加工而设计的。刀片品牌需要根据加工的材料进行选择。刀具制造商提供一系列刀体和匹配的刀片,用于加工高温合金、钛合金、铝、复合材料、塑料和纯金属等有色金属材料。当您需要加工上述材料时,请选择与材料匹配的刀具。
铣刀规格
一个常见的错误是选择太小的车刀,并且 立铣刀 太大了。大型车刀刚性更好。大型铣刀不仅价格更贵,而且切削时间更长。一般来说,大型刀具比小型刀具更贵。
选择可更换刀片或重磨工具
遵循的原则很简单:尽量避免重磨刀具。除少数钻头和面铣刀外,在条件允许的情况下,尽量选择可更换刀片或可更换刀头的刀具。这将节省您的人工成本,同时实现稳定的加工效果。
刀具材料和等级
刀具材料和牌号的选择与被加工材料的性能、机床的最大转速和进给率密切相关。针对被加工的材料组选择更常见的刀具牌号,通常是涂层合金牌号。
在实际应用中,一个常见的错误是试图通过更换其他刀具制造商的类似材料等级来解决刀具寿命问题。如果您现有的刀具不理想,那么更换为其他制造商的类似品牌很可能会带来类似的结果。要解决问题,必须明确确定刀具故障的原因。
电源要求
指导原则是充分利用机器的潜力。如果您购买一台 20 马力的铣床,请选择正确的刀具和加工参数,以实现机器功率的 80%,前提是工件和夹具允许。特别注意机器用户手册中的功率/速度表,并根据机器功率的有效功率范围选择能够实现最佳切削应用的刀具。
切削刀具刃数
原则是,越多越好。购买具有两倍切削刃的车刀并不意味着要付出双倍的价格。在过去十年中,先进的设计使切槽刀、切断刀和一些铣削刀片的切削刃数量增加了一倍。用具有 16 个切削刃的先进铣刀替换只有 4 个切削刃的原始铣刀并不罕见。而且增加有效切削刃的数量也直接影响工作台进给和生产率。
选择整体式工具或模块化工具
小尺寸刀具更适合整体式设计;大尺寸刀具更适合模块化设计。对于大尺寸刀具,当刀具出现故障时,用户往往希望通过简单更换一个小而便宜的零件就能得到新的刀具。对于切槽刀和镗孔刀尤其如此。如果你不想做低级工作,想摆脱现状,想学习UG编程,可以找老师学习CNC数控技术。
选择单一工具或多功能工具
工件越小,复合刀具越合适。例如,多功能刀具可以进行钻孔、车削、内孔加工、螺纹加工和倒角。当然,工件越复杂,多功能刀具就越合适。机床只有在切削时才能给你带来好处,而不是在停止时。
选择标准刀具或非标专用刀具
随着数控加工中心(CNC)的普及,人们普遍认为工件的形状可以通过编程来实现,而不是依靠刀具。因此,专用刀具不再是必需的。事实上,今天,专用刀具仍然占刀具总销售额的15%。为什么?使用专用刀具可以满足精确的工件尺寸要求,减少工序,缩短加工周期。对于大规模生产,专用刀具可以有效缩短加工周期并降低成本。
切屑控制
请记住,你的目标是加工工件,而不是切屑,但切屑可以清楚地反映刀具的切削状态。一般来说,人们对切屑有偏见,是因为大多数人没有接受过解读切屑的培训。请记住以下原则:好的切屑不会破坏加工,坏的切屑则相反。大多数刀片都设计有断屑槽,而断屑槽是根据进给率设计的,无论是轻切削精加工还是重切削粗加工。
切屑越小,越难断掉。切屑控制对于难加工材料来说是一个大问题。虽然不能改变加工材料,但可以更新刀具,调整切削速度、进给量、切削深度、刀尖圆弧半径等。优化切屑、优化加工是综合选择的结果。
编程
面对刀具、工件和数控加工机床时,经常需要定义刀具路径。理想情况下,您应该了解基本的机床代码,并拥有先进的 CAM 编程软件。刀具路径必须考虑刀具特性,如坡走角、旋转方向、进给、切削速度等。每种刀具都有相应的编程技术,以缩短加工周期、改善切屑、减少切削力。好的 CAM 编程软件可以节省劳动力并提高生产率。
选择创新工具或传统成熟工具
按照目前先进技术的发展速度,每10年切削刀具的生产率就能翻一番。对比一下10年前推荐用于刀具的切削参数,你会发现如今的刀具在降低30%切削功率的同时,加工效率提高了一倍。新型刀具合金基体更坚固、更坚韧,可实现更高的切削速度和更低的切削力。断屑槽和牌号的应用针对性更小,通用性更强。
同时,现代刀具增加了多功能性和模块化,这两者共同减少了库存并扩大了刀具应用。刀具发展还推动了新的产品设计和加工概念,例如结合了车削和切槽功能的 King Knife 和高进给铣刀,它们推动了高速加工、微量润滑和冷却 (MQL) 加工以及硬车削技术的发展。出于这些和其他原因,您还需要跟上最受欢迎的加工方法并了解最新的先进刀具技术,否则您就有落后的危险。
切削刀具价格
刀具的价格固然重要,但不如为刀具支付的生产成本重要。虽然刀具有其相应的价格,但刀具的真正价值在于它对生产效率所起的作用。通常,价格最低的刀具是造成最高生产成本的刀具。切削刀具的价格只占零件成本的3%。所以请关注刀具的生产率,而不是其购买价格。机械加工正在发展成为一门专业科学,但经验仍然无可替代。作为对客户的回馈,刀具供应商的服务是免费的,甚至可以提供免费的刀具试切。刀具供应商经验丰富的专家可以为用户提供选择刀具的最佳和指导性帮助。