根據(jù)加工材料選擇CNC加工刀具,核心是圍繞材料的硬度、韌性、導(dǎo)熱性等特性,匹配刀具的材質(zhì)、涂層、幾何參數(shù),實(shí)現(xiàn)刀具性能與材料特性的精準(zhǔn)適配,避免因不匹配導(dǎo)致加工缺陷、效率低下或刀具過度磨損。
一、金屬材料的刀具選擇
1. 加工軟質(zhì)金屬(鋁、銅、鎂合金等)材料選擇合適的CNC加工刀具
這類材料硬度低、塑性強(qiáng),切削時(shí)易粘刀、產(chǎn)生連續(xù)切屑,表面易劃傷。
刀具材質(zhì):優(yōu)先選擇高速鋼或超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金。高速鋼鋒利度高,適合低速精細(xì)加工;硬質(zhì)合金剛性好,可適配中高速切削,減少粘刀風(fēng)險(xiǎn)。
涂層選擇:推薦無(wú)涂層或潤(rùn)滑性好的涂層,避免涂層與材料粘連;需提升耐磨性時(shí),可選用能降低摩擦系數(shù)的涂層。
幾何參數(shù):前角宜偏大以增強(qiáng)鋒利度、減少切削力,后角適中以避免刃口過弱;斷屑槽需設(shè)計(jì)成大圓弧或?qū)挷坌?,確保切屑順暢排出,防止纏繞;刃口需保持鋒利,避免鈍化導(dǎo)致材料擠壓變形。
2. 加工中硬金屬(普通鋼、鑄鐵、不銹鋼等)材料選擇合適的CNC加工刀具
中硬金屬硬度適中,不銹鋼等韌性高、導(dǎo)熱性差,易產(chǎn)生切削熱集中;鑄鐵脆性大,易產(chǎn)生崩屑。
刀具材質(zhì):以硬質(zhì)合金為主。普通鋼加工可選通用硬質(zhì)合金;不銹鋼加工需選抗沖擊、耐高溫的硬質(zhì)合金,避免高溫粘刀;鑄鐵加工則選耐磨性強(qiáng)的硬質(zhì)合金,應(yīng)對(duì)磨粒磨損。
涂層選擇:優(yōu)先選能提升耐磨性與耐高溫性的涂層;加工不銹鋼時(shí),可選用增強(qiáng)抗粘結(jié)能力的涂層。
幾何參數(shù):前角適中以平衡鋒利度與強(qiáng)度,后角略小以提升刃口剛性;加工韌性材料時(shí),斷屑槽需設(shè)計(jì)成窄深型以強(qiáng)制斷屑;加工脆性材料時(shí),刃口可做微小倒棱,避免崩刃。
3. 加工高硬金屬(淬火鋼、硬質(zhì)合金、高溫合金等)材料選擇合適的CNC加工刀具
這類材料硬度高、切削阻力大,易導(dǎo)致刀具磨損快、崩刃,且導(dǎo)熱性差,切削區(qū)溫度高。
刀具材質(zhì):需選用超硬刀具。適合淬火鋼、鑄鐵的刀具,適合非鐵金屬高硬材料的刀具;加工高溫合金可選用耐高溫、耐磨性強(qiáng)但抗沖擊性弱的刀具。
涂層選擇:超硬刀具多無(wú)需涂層,若需增強(qiáng)抗熱震性,可選用復(fù)合陶瓷涂層;部分刀具可搭配抗氧化涂層,延長(zhǎng)高溫下的使用壽命。
幾何參數(shù):前角宜小以增強(qiáng)刃口強(qiáng)度,后角小以減少摩擦;刃口需做強(qiáng)化處理,避免崩刃;斷屑槽需淺而窄,適配小切削量、低進(jìn)給的加工方式。
二、非金屬材料的刀具選擇
1. 加工塑料(ABS、亞克力、尼龍等)材料選擇合適的CNC加工刀具
塑料硬度低、易軟化,切削時(shí)易粘刀、表面易產(chǎn)生熔痕,部分塑料韌性高,切屑易纏繞。
刀具材質(zhì):選高速鋼或硬質(zhì)合金。高速鋼適合低速精細(xì)加工,硬質(zhì)合金適合中高速加工;避免用超硬刀具,防止導(dǎo)致塑料崩裂。
涂層選擇:優(yōu)先選無(wú)涂層或能減少粘連的涂層;加工易軟化塑料時(shí),可選用散熱性好的涂層,降低切削區(qū)溫度。
幾何參數(shù):前角大以增強(qiáng)鋒利度、減少擠壓軟化,后角大以減少與塑料表面摩擦;刃口需鋒利,斷屑槽設(shè)計(jì)成寬淺型,便于切屑排出;刀具表面需光滑,避免塑料附著。
2. 加工復(fù)合材料(碳纖維、玻璃纖維復(fù)合材料等)材料選擇合適的CNC加工刀具
復(fù)合材料由基體與增強(qiáng)纖維組成,纖維硬度高、易磨損刀具,加工時(shí)易出現(xiàn)纖維崩裂、分層。
刀具材質(zhì):選超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金或金剛石刀具,應(yīng)對(duì)纖維的高磨損性;避免使用韌性過高的刀具,防止纖維纏繞。
涂層選擇:選用高硬度耐磨涂層,增強(qiáng)刀具抗磨損能力;涂層需均勻致密,避免因涂層脫落加劇刀具磨損。
幾何參數(shù):前角偏小以增強(qiáng)刃口強(qiáng)度,后角適中以減少與材料的摩擦;刃口需鋒利且有一定強(qiáng)度,避免纖維拉扯導(dǎo)致的分層;刀具整體剛性需高,減少振動(dòng)引起的纖維崩裂。

選擇CNC加工刀具時(shí),需結(jié)合具體材料的加工特性,從材質(zhì)、涂層、幾何參數(shù)三個(gè)維度綜合考量,通過試切驗(yàn)證優(yōu)化參數(shù),形成匹配的刀具方案,以保證加工質(zhì)量與效率的平衡。
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