高速切削刀具在CNC加工的应用

    1 高速切削技术的应用现状

    在CNC加工中，因为高速切削加工能够有效地提高生产效率、产品质量以及工件加工精度，所以得到了行业的高度重视。当下市场对于零件加工的效率要求和费用花费控制愈来愈严格，高速切削加工技术能够很好地满足这一要求。目前数控机床的高速切削加工方法已经广泛应用于各种制造业，例如航空航天、电子轻工、模型模具生产、汽车制造等，而且获得了非常好的经济效益以及社会效益。也因此，数控机床的高速度切削加工技术和NC被同时称作20世纪的两次加工业革命。从20世纪90年代开始，世界上就已经开始掀起了数控机床高速切削加工的风潮。

    2 不同材料对刀具选用的要求

    在CNC精加工中就目前的高速切削刀具市场来看，常用的刀具材料有聚晶金刚石、聚晶立方氮化硼、陶瓷、基硬质合金、超细晶粒硬质合金等。每一种刀具材料适用的工件材料和切削速度范围都不相同。

    有色金属及其合金工件材料为有色金属及其合金时，材料的机械强度很高，对于这种材质的工件，可以选用聚晶金刚刀具、涂层刀具等，用很高的切削速度和进给速度进行加工，要避免选用基陶瓷刀具。

    铸铁和钢工件材料为铸铁和钢时，若切削速度低于500m/min，刀具材料应选择涂层硬质合金刀具等，若切削速度高于500m/min，低于1000m/min，刀具材料应选择陶瓷或者聚晶立方氮化硼刀具，若切削速度高于1000m/min，刀具材料最好选择聚晶立方氮化硼刀具。

    镍基合金若工件材料为镍基合金，则为典型的难加工材料，因为镍基合金具有高抗剪强度，高温强度，热扩散系数较低。遇到这类材质的工件，应选用具有较高聚晶立方氮化硼含量的刀具，或晶须增韧陶瓷刀具。

    3 刀具结构的改进

    在CNC加工中高速切削刀具结构设计时应充分考虑动平衡的需求，因此刀具结构应做以下几点改善：

    (1)尽量避免应力集中，选择回转轴结构的刀体设计，刀具前角要小于常规切削刀具的前角，后角相对大一些；

    (2)主、副切削刃接触部位必须要车修圆；

    (3)适当加大刀尖位置处的切削刀长度，加厚刀具材料，便于增强刀具刚性；

    (4)刀柄要粗于刀臂，与刀具连接处为倒锥状；

    (5)刀具悬伸不要过长，在中央设置冷却液孔，提高抗高温性能。