超硬材料刀具在高速切削領(lǐng)域的獨(dú)占優(yōu)勢(shì)
超硬材料刀具在高速切削領(lǐng)域獨(dú)占優(yōu)勢(shì),其實(shí)際應(yīng)用與日俱增。在這類刀具中PCD(聚晶金剛石)刀具是高速切削鋁合金和非金屬材料的最佳選擇,而金剛石涂層刀具則不僅已經(jīng)實(shí)用化且增長(zhǎng)勢(shì)頭很猛;PCBN(立方氮化硼聚晶產(chǎn)品)刀具適于以更高速度切削鑄鐵、淬硬鋼等材料,CBN(立方氮化硼)涂層刀具也有望在近期取得重大技術(shù)突破。
為了使高速切削刀具有足夠的使用壽命和低的切削力,應(yīng)根據(jù)不同的工件材料選擇最佳的刀具幾何角度。與普通切削相比,高速切削刀具前角一般要小一些甚至是負(fù)前角,后角要稍大一點(diǎn),且常采用修圓或倒角刀尖來增大刀前角,以防止刀尖處的熱磨損。由于進(jìn)行高速切削的旋轉(zhuǎn)刀具要在很高的轉(zhuǎn)速下工作,離心力問題非常突出,故要求其刀體結(jié)構(gòu)和刀片夾緊結(jié)構(gòu)應(yīng)十分可靠,同時(shí)需要在動(dòng)平衡儀上經(jīng)過嚴(yán)格的動(dòng)平衡,最好能進(jìn)一步安裝在機(jī)床上與主軸組件一起進(jìn)行動(dòng)平衡。
在普通轉(zhuǎn)速下刀具與主軸間廣泛采用的7:24錐聯(lián)結(jié),當(dāng)高速旋轉(zhuǎn)時(shí),由于實(shí)心錐柄不能像主軸孔那樣受離心力作用發(fā)生“脹大”,兩者之間出現(xiàn)間隙會(huì)導(dǎo)致刀具在錐孔內(nèi)擺動(dòng),從而引起刀具的軸向定位誤差和破壞結(jié)構(gòu)的動(dòng)平衡。為了克服這種聯(lián)結(jié)高速性能差的缺點(diǎn),相繼開發(fā)出了一些適合高速切削的聯(lián)結(jié)方式,如:HSK工具系統(tǒng)和Capto工具系統(tǒng)。