数控加工或者CNC加工仍然属于金属切削的范畴,但有自己的特点。这主要是作为一个高度自动化、长时间运行的连续加工过程来实现的,其中刀具设置时间比传统加工更复杂、更耗时。所以在选择刀具时要考虑很多问题。
1. CNC刀具的高硬度
cnn加工刀具材料的硬度必须高于被加工工件材料的硬度,否则在cnc工作过程高温条件下,不能保持刀具的锐利几何形状,这是刀具材料应具备的基本特性。
目前,碳素工具钢这种切削性能较差的工具材料,在室温下的硬度应在62HRC以上。高速钢的硬度为63~70HRC。硬质合金的硬度为89~93HRA。
2. CNC刀具足够的强度和韧性
刀具切削部分的材料在切削时要承受很大的切削力和冲击。例如,车削45号钢时,当ap=4mm,f=0.5mm/r时,刀片将承受约4000N的切削力。因此,刀具材料必须有足够的强度和韧性。
一般来说,刀具材料的抗弯强度(单位为Pa)代表其强度,冲击韧性(单位为J/m2)代表其韧性,反映刀具材料抵抗脆性断裂和刀片断裂的能力。
3. CNC刀具高耐磨性和耐热性
cnc刀具材料的耐磨性是指抵抗磨损的能力。一般来说,刀具材料的硬度越高,其耐磨性越好。此外,工具材料的耐磨性还与金相结构的化学成分、硬点的性质、数量、颗粒大小和分布有关。
金相结构中的碳化物越多,颗粒越细,分布越均匀,耐磨性越高。刀具材料的耐磨性和耐热性之间存在着密切的关系。其耐热性通常以其在高温下保持高硬度的能力来衡量,即高温硬度,或红硬性。
高温硬度越高,耐热性能越好,工具材料在高温下抗塑性变形、抗磨损能力越强。因为耐热性差的刀具材料在高温下硬度明显下降,会造成快速磨损,甚至塑性变形,失去切削能力。
4. CNC刀具良好的导热性能
cnc刀具材料的导热性用导热系数(W/(m-k))表示。导热系数大,说明导热性能好,切削时产生的热容量容易传导出去,从而降低切削部位的温度,减少刀具磨损。此外,具有良好导热性的刀具材料对于断续切削,特别是在加工导热性差的工件时尤为重要。
5. CNC刀具需有良好的可制造性和经济性
为了便于cnc制造,要求刀具材料具有较好的可加工性,包括锻造、焊接、切削、热处理、磨削等。经济性是评价和推广新工具材料的重要指标之一。工具材料的选择应与国内资源相结合,降低成本。
6. CNC刀具的抗粘结性
防止cnc加工过程中工件与刀具材料分子在高温高压的作用下吸附粘结。
7. CNC刀具的化学稳定性
指cnc刀具材料在高温下不易与周围介质发生反应。
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