机械加工中使用的刀具不尽相同,影响刀具选择的因素有很多,总体来讲大致有以下几种标准;
1、工件材料
工件材质各种各样,刀具材质大致有高速钢、硬质合金、陶瓷、cbn和金刚石等几种。不同的工件材质要选择适合的刀具材料才能做到无尽所有,经济效益最大化。各种材质的刀具加工的工件材质虽然不是泾渭分明,但基本有以下原则。
1>高速钢材质硬度比较低(较之于其它刀具材质而言),是人类最早应用于工业生产的刀具材料,在现在的规模化机械加工中属于淘汰的阶段,尤其是高速数控机床上已经很少使用。
2>硬质合金刀具是现在使用量最大的刀具,尤其是涂层技术的发展更是大大的提高了硬质合金刀具的性能,在加工不锈钢、铝合金等很多领域有着很好的甚至最佳的效果,但其在加工淬硬钢等硬度超过hrc45的高硬度材质以及铸铁等材料方面其效果远不如cbn刀具,因为其本身的硬度低于cbn材料很多。
3>陶瓷刀具硬度比一般硬质合金略高且化学稳定性更好,在高温下硬度比硬质合金更高,其切屑速度要大于硬质合金,但其韧性和强度低,在断续切屑方面效果较差,容易崩刃。
4>金刚石的硬度在各种材质中是最高的,其韧性和强度也很好,但其在高温下会与铁基金属发生反应,因此不能用来加工铁基金属。
5>cbn刀具的硬度仅次于金刚石,化学性质稳定,韧性和强度高,但在加工铝合金等较软的金属材质时容易形成积屑瘤。因此cbn刀片适合加工硬度较高的淬硬钢,铁系烧结金属和硬度不均匀的铸铁等材料,适合高速干切削。
2、机床类型。
速度较高,刚性好的机床应该配备硬度高、韧性好的刀具,例如cbn刀具。这样的刀具适合高速切削,能够发挥出机床的优势。在能够保证工件系统和刀具系统刚性好的条件下,采用高生产率的刀具,例如高速切削车刀和大进给量车刀。
3、数控加工方案
不同的数控加工方案可以采用不同类型的刀具。例如孔的加工可以用钻及扩孔钻,也可用钻和镗刀来进行加工。
4、工件的尺寸及外形
工件的尺寸及外形也影响刀具类型和规格的选择,例如特型表面要采用特殊的刀具来加工。
5、加工表面粗糙度
加工表面粗糙度影响刀具的结构形状和切削用量,例如毛坯粗铣加工时,可采用粗齿铣刀,精铣时最好用细齿铣刀。
6、加工精度
加工精度影响精加工刀具的类型和结构形状,例如孔的最后加工依据孔的精度可用钻、扩孔钻、铰刀或镗刀来加工。
7、生产性质
在这里生产性质指的是零件的批量大小,主要从加工成本上考虑对刀具选择的影响。一般定制刀具主要应用于批量生产,这样从成本的角度考虑可能是合算的,而在单件或小批量生产时,选择通用性强的标准刀具更适合一些。