粗加工碳素結(jié)構(gòu)鋼時，刀具的選擇需要注意什么？

來源：發(fā)布時間：2024-09-15

在粗加工碳素結(jié)構(gòu)鋼時，刀具選擇需要注意以下幾個方面：

**一、刀具材料方面**

# 1. 高速鋼刀具

- **優(yōu)點(diǎn)**

- 高速鋼具有良好的韌性和可加工性，能夠承受較大的沖擊力，適合用于斷續(xù)切削的粗加工場合。

- 價(jià)格相對較為低廉，成本較低。

- **缺點(diǎn)及適用情況**

- 耐熱性相對較差，在較高切削溫度下容易磨損。所以在粗加工碳素結(jié)構(gòu)鋼時，切削速度不宜過高，一般在30 - 50m/min左右。

- 例如，在加工一些形狀復(fù)雜、余量不均勻的碳素結(jié)構(gòu)鋼工件時，高速鋼刀具能較好地適應(yīng)切削力的變化。

# 2. 硬質(zhì)合金刀具

- **優(yōu)點(diǎn)**

- 硬質(zhì)合金刀具硬度高、耐磨性好，能在較高的切削速度下保持較好的切削性能。在粗加工碳素結(jié)構(gòu)鋼時，切削速度可達(dá)到80 - 150m/min左右。

- 熱硬性好，在高溫下仍能保持較高的硬度，適合大切削用量的粗加工。

- **缺點(diǎn)及適用情況**

- 韌性相對高速鋼較差，在承受較大的沖擊力時容易崩刃。所以在使用硬質(zhì)合金刀具進(jìn)行粗加工時，要注意切削過程的穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)突然的沖擊。

- 例如，在批量生產(chǎn)中，對于余量均勻、切削過程較為穩(wěn)定的碳素結(jié)構(gòu)鋼工件粗加工，硬質(zhì)合金刀具能顯著提高加工效率。

**二、刀具幾何參數(shù)方面**

# 1. 前角

- **選擇原則**

- 粗加工碳素結(jié)構(gòu)鋼時，為了增強(qiáng)刀具的切削刃強(qiáng)度，前角一般選擇較小的值。通常在5° - 15°之間。

- 當(dāng)加工硬度較高的碳素結(jié)構(gòu)鋼（如調(diào)質(zhì)后的碳素結(jié)構(gòu)鋼）時，前角可進(jìn)一步減小，以提高刀具的承載能力。

- **原因**

- 較小的前角可以使切削刃更加厚實(shí)，有利于承受較大的切削力，減少刀具崩刃的風(fēng)險(xiǎn)。

# 2. 后角

- **選擇原則**

- 后角一般選擇6° - 10°。這樣既能保證刀具后面與工件之間有一定的間隙，減少刀具后面的磨損，又能使刀具具有足夠的強(qiáng)度。

- **原因**

- 如果后角過大，刀具后面與工件的接觸面積減小，雖然切削力會有所降低，但刀具的散熱條件變差，刀具磨損加快；后角過小則會增加刀具后面與工件之間的摩擦，影響加工表面質(zhì)量和刀具壽命。

# 3. 刃傾角

- **選擇原則**

- 刃傾角通常選擇-5° - 0°。

- 在粗加工碳素結(jié)構(gòu)鋼時，負(fù)的刃傾角可以使切削刃逐漸切入工件，增強(qiáng)刀具的抗沖擊能力。

- **原因**

- 當(dāng)?shù)毒呤艿角邢髁Φ臎_擊時，負(fù)刃傾角能使切削力主要作用在刀具的前面，而不是切削刃上，從而保護(hù)切削刃不易損壞。

**三、刀具涂層方面**

# 1. 涂層的作用

- 刀具涂層可以提高刀具的耐磨性、抗氧化性和抗粘結(jié)性，從而延長刀具的使用壽命，提高加工效率。

- 在粗加工碳素結(jié)構(gòu)鋼時，涂層刀具能有效減少刀具磨損，尤其是在較高切削速度和較大切削用量的情況下。

# 2. 常見涂層選擇

- **TiN涂層**：具有較高的硬度和良好的耐磨性，能有效降低刀具與工件之間的摩擦系數(shù)，適用于一般碳素結(jié)構(gòu)鋼的粗加工。

- **TiAlN涂層**：在高溫下具有更好的穩(wěn)定性和耐磨性，適合高速粗加工碳素結(jié)構(gòu)鋼。例如，在切削速度較高（120 - 150m/min）的情況下，TiAlN涂層刀具能表現(xiàn)出更好的性能。

東莞京雕教育擁有自己的實(shí)體工廠，各種數(shù)控設(shè)備70余臺，近萬平米的教學(xué)場地，20年行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，開設(shè)CNC數(shù)控技術(shù)班、UG編程班、北京精雕班、車銑復(fù)合班、五軸編程調(diào)機(jī)班、浮雕、吸塑、滴塑技術(shù)班等，學(xué)會為止安排工作。

我們的培訓(xùn)模式是產(chǎn)教融合的模式，現(xiàn)有廠地上萬平米，擁有70多臺各種數(shù)控設(shè)備，包括三菱、發(fā)那科、新代、北京精雕、車銑復(fù)合、五軸機(jī)等先進(jìn)設(shè)備，讓學(xué)員能夠在實(shí)操練習(xí)中獲得更多的技能和經(jīng)驗(yàn)。

我們的使命是：讓更多的年輕人學(xué)到一技之長，讓更多的年輕人生活越來越幸福。