機(jī)械加工過程中經(jīng)常會遇到一些難以用標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工的情況,因此,非標(biāo)硬質(zhì)合金刀具鉆頭的制作對機(jī)械切削加工十分重要。因?yàn)榻饘偾邢魇褂梅菢?biāo)刀具多見于銑加工,故對銑加工中非標(biāo)刀具的制作稍作介紹。
由于標(biāo)準(zhǔn)刀具的制作針對的是面廣量大的普通金屬件或非金屬件的切削,當(dāng)遇到工件進(jìn)行過熱處理而硬度增大,或工件為不銹鋼等非常容易粘刀,也有一些工件的表面幾何形狀十分復(fù)雜,或被加工表面有較高的粗糙度要求等情況時(shí),標(biāo)準(zhǔn)刀具就無法滿足加工的需要。所以在加工過程中,需對刀具的材質(zhì)、刀口的幾何形狀,幾何角度等,進(jìn)行針對性的設(shè)計(jì),可分為不需要專門訂制和需要專門訂制兩大類。不需要專門訂制的刀具主要是解決兩個(gè)問題,如尺寸問題和表面粗糙度問題。
如果是尺寸問題,可以選擇一把尺寸與所需的尺寸相近的標(biāo)準(zhǔn)刀具,通過改磨就可以解決,但也需注意兩點(diǎn):
熱熔鉆尺寸相差不能太大,一般不要超過2mm,因?yàn)槌叽缦嗖钐蟮脑?,會引起刀具的槽形發(fā)生變化,直接影響容屑空間和幾何角度。
如果是帶有刃孔的立銑刀的話可以在普通機(jī)床上改磨,成本較低,如果是不帶刃孔的鍵槽銑刀就不能在普通機(jī)床上進(jìn)行,需要在專門的五軸聯(lián)動機(jī)床上改磨,其成本也就會較高。
如果是表面粗糙度問題,可以通過對刃部的幾何角度的改變來實(shí)現(xiàn),如加大前、后角的度數(shù)會明顯改善工件表面粗糙度。但如果使用方的機(jī)床剛性不夠的話,可能刃口倒鈍反而能提高表面粗糙度,這方面的東西非常復(fù)雜,需對加工現(xiàn)場分析后才能得出結(jié)論。
需要專門訂制的刀具主要是解決以下問題。
被加工工件有特殊形狀要求,如對加工所需要的刀具進(jìn)行加長,加端齒倒R,或者有特殊的錐角要求,柄部結(jié)構(gòu)要求,刃長尺寸控制等等。這一類的刀具如果形狀要求并不十分復(fù)雜的話,其實(shí)還是容易解決的,惟一需要注意的是非標(biāo)刀具的加工是比較困難的,因此,使用方在能夠滿足加工使用的情況下,不應(yīng)該過分的追求高精度。因?yàn)?,高精度本身就意味著高成本和高風(fēng)險(xiǎn),會對制作方的生產(chǎn)能力和自身的成本造成不必要的浪費(fèi)。
被加工熱熔鉆工件有特殊的強(qiáng)度和熱熔鉆頭硬度,如工件進(jìn)行過熱處理,強(qiáng)度和硬度較高,一般的刀具材料無法進(jìn)行切削加工,或者粘刀的厲害,這是,就需對刀具的材料提出特殊要求。一般的解決方法是選用高檔的刀具材料,如含鈷的高速剛刀具擁有較高的硬度以切削調(diào)質(zhì)過的工件材料,用優(yōu)質(zhì)的硬質(zhì)合金材料刀具可以加工高硬質(zhì)的材料,甚至可以以銑代磨。當(dāng)然,也有一些特殊情況,如在對鋁件進(jìn)行加工時(shí),市場上有一種稱為超硬刀具的就不一定合適,雖然鋁件一般較軟,可以說是一種容易加工的產(chǎn)品,但是超硬刀具所采用的材質(zhì)其實(shí)是一種鋁高速鋼,這種材料比普通的高速鋼確實(shí)會硬一些,但在加工鋁件時(shí)卻會引起鋁元素之間的親和力,使得刀具反而會加劇磨損,這時(shí),如果要想得到高效率的話,可以選用鈷高速鋼替代。
被加工工件有特殊的容屑和排屑要求,這時(shí)就應(yīng)該選用較少的齒數(shù)和較深的容屑槽,但這種設(shè)計(jì)只能針對比較容易加工的材料,如鋁合金等。
非標(biāo)熱熔鉆頭刀具加工設(shè)計(jì)和加工過程中,有許多問題需要注意:
刀具的幾何形狀較為復(fù)雜,在熱處理時(shí),刀具容易發(fā)生彎曲、變形,或者是局部的應(yīng)力集中,這就應(yīng)該在設(shè)計(jì)時(shí)就注意避免容易發(fā)生應(yīng)力集中的部位,對直徑變化較大的部位,加上斜角過渡或臺階設(shè)計(jì)等。如是長徑比較大的細(xì)長件,則在熱處理過程中,每經(jīng)一次淬火和回火就需檢查和校直以控制其變形量和跳動。
刀具的材料是比較脆的,尤其是硬質(zhì)合金這種材料,這就使得加工中一旦遇到震動較大或加工扭矩較大時(shí),刀具就會發(fā)生折斷,這在使用常規(guī)刀具的加工中,往往不會造成很大的損害,因?yàn)榈毒邤嗔丝梢愿鼡Q,但在使用非標(biāo)刀具的加工中,由于替換的可能性不大,因此一旦發(fā)生刀具折斷,會引起的一系列問題,如交貨延期等,會造成使用方的極大損失。
上面所述的都是針對刀具本身,其實(shí)非標(biāo)刀具的制造決非如此簡單,這是一項(xiàng)系統(tǒng)的工程。制作方設(shè)計(jì)部門的經(jīng)驗(yàn)和對使用方加工狀況的了解會影響到非標(biāo)刀具的設(shè)計(jì)和制作,制作方生產(chǎn)部門的加工和檢測手段會影響到非標(biāo)刀具的精度和幾何角度,制作方銷售部門的反復(fù)回訪、收集資料和信息也會影響到非標(biāo)刀具的改進(jìn),而這些將對使用方使用非標(biāo)刀具的成功與否起決定性作用。
總而言之,非標(biāo)熱熔鉆頭刀具是應(yīng)特殊要求而生的一種特殊刀具,選擇一家有豐富經(jīng)驗(yàn)的制作廠家將會為使用方節(jié)省大量的時(shí)間和精力。