数控车床上的车削操作是加工过程的基础,其中使用切削刀具从旋转工件上去除材料。主要目标是制造具有精确尺寸和表面光洁度的圆柱形零件。数控车床用途广泛,能够执行各种加工,例如端面、螺纹加工、钻孔和切槽。刀具和刀片的选择对于这些操作的效率和质量起着至关重要的作用。
数控车床车削加工中使用的刀具大致可分为两类:切削刀具和刀片。切削刀具通常由高速钢 (HSS)、硬质合金和陶瓷等材料制成。另一方面,刀片是夹紧在刀架上的可更换切削刃。这些刀片有各种形状和几何形状,每种都适合特定类型的车削操作。
高速钢工具以其锋利且经济实惠而闻名。它们主要用于非研磨材料和需要定制型材的应用。然而,高速钢刀具磨损很快,并且需要频繁刃磨,因此不太适合大批量生产。
与高速钢刀具相比,硬质合金刀具更加耐用、耐磨。它们有多种形式,包括整体硬质合金、硬质合金刀头和硬质合金刀片。硬质合金刀具非常适合高速加工,并且可以处理更坚硬的材料。不同制造商的硬质合金晶体结构各不相同,影响刀具的耐热、振动和冲击性能。
陶瓷和立方氮化硼 (CBN) 刀具用于硬车削操作。这些刀具具有很高的耐磨性,并且可以在更高的切削速度下运行。 CBN 刀具对于加工淬硬钢和高温合金尤其有效。尽管成本较高,但 CBN 刀具的使用寿命和性能证明了投资的合理性,特别是在消除磨削等二次加工的应用中。
刀片是车削加工中的关键部件,提供从工件上去除材料所需的切削刃。它们具有各种形状、尺寸和几何形状,每种都是针对特定应用而设计的。常用的刀片包括用于硬车削的 CNGA、DNGA、VNGA、CNMP 和 TNG 类型,以及用于正角刀片的 CCMT、CPGM 和 DCMT。
负角刀片具有负前角,为切削刃提供坚固的支撑,这对于高速加工和重切削至关重要。另一方面,正角刀片具有正前角,用于较轻的切削和精加工操作。负角刀片和正角刀片的选择取决于车削加工的具体要求,包括被加工的材料和所需的表面光洁度。
刀片的几何形状影响其切削性能和耐用性。常见的几何形状包括:
国家广电总局: 适用于硬质材料的粗加工和精加工。
DNGA: 用于通用车削和仿形加工。
越南国家航空局: 非常适合精加工和精密车削。
CCMT: 正角刀片适用于轻至中度切削。
CPGM: 用于精加工的正角刀片。
DCMT: 适用于各种车削应用的多功能刀片。
为车削加工选择合适的刀具需要考虑多种因素,包括工件的材料、加工类型(粗加工或精加工)、所需的表面光洁度以及机床的功能。以下是主要考虑因素:
不同的材料需要不同的切削刀具和刀片。例如,铝等较软的材料可以使用高速钢刀具有效加工,而不锈钢和超级合金等较硬的材料则需要硬质合金或立方氮化硼刀具。
粗加工需要快速去除大量材料,需要具有高耐用性和耐磨性的工具。精加工操作的重点是实现光滑的表面光洁度,需要具有锋利边缘和高精度的工具。
工件所需的表面光洁度影响刀具和刀片的选择。精加工操作通常使用具有正前角和精细几何形状的刀片来获得光滑的表面。
数控车床的性能,包括速度、功率和刚性,也会影响刀具的选择。高速车床可以受益于硬质合金和 CBN 刀具,而较旧或刚性较低的机器使用 HSS 刀具可能会表现更好。
总之,数控车床上车削加工最常用的刀具是硬质合金刀具和刀片。这些刀具实现了耐用性、耐磨性和切削性能的平衡,使其适用于各种材料和应用。虽然高速钢刀具和陶瓷/立方氮化硼刀具有其特定用途,但硬质合金刀具由于其多功能性和效率仍然是大多数车削加工的首选。了解不同类型的刀具和刀片以及影响其选择的因素对于优化车削操作和获得高质量结果至关重要。
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