数控雕刻机雕刻金属用什么刀(干式切削中如何选择合适的数控刀具)

Posted 2023-05-27

篇首语：技艺是无价之宝，知识是智慧的明灯。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了数控雕刻机雕刻金属用什么刀(干式切削中如何选择合适的数控刀具)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

数控雕刻机雕刻金属用什么刀(干式切削中如何选择合适的数控刀具)

数控机加工

21世纪以来，随着我国经济的快速提升，工程机械行业也得到了空前的发展，大到航空航天，汽车消费，小到电子电工，工程配件都离不开机械加工产业。首当其冲的就是切削刀具的变化，主要体现在刀具的切削性能大幅度提高，以适应高速、高效、高精度、多功能、硬质和干式切削技术要求。但国内很多工厂仍然习惯按普通机床用刀具模式来选择数控刀具材料，造成切削加工生产率低下、加工成本增加，致使对数控机床大量投资并未达到预期效果。随着 PCBN刀具在数控加工中应用范围的不断扩大，合理地选用PCBN刀具，及时解决加工中出现的各种问题，已成为发挥 PCBN刀具最大加工效益的有力保障。

CBN刀具的应用领域

一、数控干式切削对刀具的基本要求

1）优良的切削性能

为提高生产效率，数控机床正向着高速、高刚度和大功

率方向发展，这就要求刀具必须具有能够承受高速切削和

强力切削的性能，并且要求性能稳定，同一批刀具在切削性能和使用寿命方面有较大的同一性，不应有较大差异。

a)高耐热性和高耐磨性：干式切削时切削温度通常比

湿式切削高得多，且刀具磨损较湿式切削严重，因此要求刀具材料具有很高的耐热性，且在高温下保持高的耐磨性。

b)较高的强度和抗冲击韧性：干式切削时切削力较湿式切削明显增大，且切削条件差，故刀具应具有较高的强度和抗冲击韧性。

C)较低的摩擦系数：在干式切削条件下，要求降低刀具与切屑、刀具与工件表面间的摩擦系数，从而抑制切削温度过高，提高加工表面品质。

d)合理的几何角度：合理的刀具切削角度，不仅可降低切削力，抑制“积屑瘤”的产生，而且还有断屑和控制切屑流向的功能。

2）高耐用度

数控干式切削所用的刀具应比普通机床刀具具有更高的耐用度。如刀具磨损较快，就会影响工件的加工精度与表面品质，而且会增加换刀所引起的调刀与对刀次数，使工件表面留下因对刀误差而形成的接刀台阶，降低工件的表面品质。

3）高精度

为适应数控加工的高精度和自动换刀等要求，刀具的几何形状、尺寸精度和表面品质应有较高的要求，刀柄、刀体和刀片都应具有很高的精度及组合精度。

4）高可靠性

为保证数控机床连续自动加工中不发生刀具意外损坏及潜在缺陷而影响加工的顺利进行，要求刀具及其相配的组合件必须具有很高的可靠性及较强的适应性。

数控机加工

二、PCBN刀具材料的性能

PCBN是以 CBN晶体在高温高压下烧结而成的一种超硬材料。用 PCBN材料制作的刀片具有优良的切削性能，主要有以下几个方面：

a) 具有极高的硬度和耐磨性，达到 8 000 HV一9 000 HV，仅次于金刚石。因此，能保证高的加工精度和高的刀具耐用度

b)具有很高的耐热性，能达到 1 400°C ～1 500°C，因此 PCBN刀具可用比硬质合金刀具高 3～5倍的速度来高速切削高温合金和淬硬钢，并保持高硬度。

c)具有优良的化学稳定性，CBN的化学惰性特别大，与铁材料在 1 200 oC一1 300 oC时也不发生化学反应，因此在高温高压和高速切削条件下，CBN刀具几乎不发生因粘结和化学扩散而引起的磨损，因此在高速切削淬硬钢、冷硬铸铁时，刀具粘结、扩散磨损较小。但 CBN在高温下易与水起化学反应。因此，在高温下切削最好是干切削。

d)具有良好的导热性，导热系数为 1 300 W／(111·°C)，仅次于金刚石，且随着温度的升高PCBN导热系数是增加的，这可导致刀尖处切削温度的降低，提高刀具的耐用度。

e)具有较低的摩擦系数，CBN与不同材料间的摩擦系数为0．1～0．3，随着速度的提高，摩擦系数减小，这样可减小切削力和降低切削温度，因此 PCBN刀具非常适合高速切削加工。

正是由于CBN材料的各种优点，它非常适合于数控干式切削，可加工大部分高硬度材料，在许多场合可以以车、镗、铣等代替磨削，能使被加工零件获得高的精度和良好的表面品质，并大大提高生产效率。

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PCBN刀具作为一种优良切削性能的刀具材料，它在数控干式切削中的应用范围不断扩大，只有正确、合理地选用 PCBN刀具，才能充分发挥 PCBN材料的性能特点，提高加工效益，保证加工品质，从而最大限度地发挥数控加工高速高效的特点。