車刀按結(jié)構(gòu)可分為整體車刀、焊接車刀、機(jī)夾車刀、可轉(zhuǎn)位車刀和成型車刀。其中可轉(zhuǎn)位車刀的應(yīng)用日益廣泛,在車刀中所占比例逐漸增加。
(1)硬質(zhì)合金焊接車刀 所謂焊接式車刀,就是在碳鋼(tangang)刀桿上按刀具幾何角度的要求開出刀槽,用焊料將硬質(zhì)合金刀片焊接在刀槽內(nèi),并按所選擇的幾何參數(shù)刃磨后使用的車刀。
(2)機(jī)夾車刀 機(jī)夾車刀是采用普通刀片,用機(jī)械夾固的方法將刀片夾持在刀桿上使用的車刀。
(3)可轉(zhuǎn)位車刀 可轉(zhuǎn)位車刀是使用可轉(zhuǎn)位刀片的機(jī)夾車刀。一條切削刃用鈍后可迅速轉(zhuǎn)位換成相鄰的新切削刃,即可繼續(xù)工作,直到刀片上所有切削刃均已用鈍,刀片才報(bào)廢回收。更換新刀片后,車刀又可繼續(xù)工作。
高速切削加工需配備適宜的刀具。
硬質(zhì)合金涂層刀具、聚晶增強(qiáng)陶瓷(taoci)刀具的應(yīng)用,使得刀具同時(shí)兼具高硬度的刃部和高韌性的基體成為可能,促進(jìn)了高速加工的發(fā)展。
聚晶立方氮化硼(PCBN)刀片的硬度可達(dá)3500-4500HV,聚晶金剛石(PCD)硬度可達(dá)6000-10000HV。
據(jù)國內(nèi)高速精加工模具的經(jīng)驗(yàn),采用小直徑球頭銑刀進(jìn)行模具精加工時(shí),線速度超過了400m/min,這對刀具材料(包括硬度、韌性、紅硬性)、刀具形狀(包括排屑性能、表面精度、動平衡性等)以及刀具壽命都有很高的要求。
因此,在高速硬切削精加工模具時(shí),不僅要選擇高速度的機(jī)床,而且必須合理選用刀具和切削工藝。
一般來說,刀片有8種常見的磨損形式:
1.刃口磨損。改進(jìn)辦法:提高進(jìn)給量;降低切削速度;使用更耐磨的刀片材質(zhì);使用涂層刀片。
2.崩碎。改進(jìn)辦法:使用韌性更好的材質(zhì);使用刃口強(qiáng)化的刀片;檢查工藝系統(tǒng)的剛性;加大主偏角。
3.熱變形。改進(jìn)辦法:降低切削速度;減少進(jìn)給;減少切深;使用更具熱硬性的材質(zhì)。
4.切深處破損。改進(jìn)辦法:改變主偏角;刃口強(qiáng)化;更換刀片材質(zhì)。
5.熱裂紋。改進(jìn)辦法:正確使用冷卻液;降低切削速度;減少進(jìn)給;使用涂層刀片。
6.積屑。改進(jìn)辦法:提高切削速度;提高進(jìn)給;使用涂層刀片或金屬陶瓷(taoci)刀片;使用冷卻液;使刃口更鋒利。
7.月牙洼磨損。改進(jìn)辦法:降低切削速度;降低進(jìn)給;使用涂層刀片或金屬陶瓷(taoci)刀片;使用冷卻液。
8.斷裂。改進(jìn)辦法:使用韌性更好的材質(zhì)或槽型;減少進(jìn)給;減少切深;檢查工藝系統(tǒng)的剛性。
注意:通常當(dāng)后刀面磨損達(dá)0.7毫米時(shí),應(yīng)更換刀片刃口;精加工時(shí)磨損量為0.04毫米。