刀具修磨技术基础

一、刀具材料

在刀具修磨中常见的刀具材料有:高速钢(HSS)、粉末冶金高速钢(PM-HSS)、硬质合金(HM)及PCD、CBN等超硬材料。高速钢刀具锋利、韧性好,硬质合金刀具硬度高但韧性差。硬质合金刀具的密度明显大于高速钢刀具。这二种材料是钻头、绞刀、铣刀和丝锥的主要材料。粉末冶金高速钢的性能介于上述二者材料之间,主要用于制造粗铣刀和丝锥。

高速钢刀具因材料韧性好,故对碰撞不太敏感。但硬质合金刀具硬度高而脆,对碰撞很敏感,刃口易蹦。所以,在修磨过程中,必须对硬质合金刀具的操作和放置十分小心,防止刀具间的碰撞或刀具摔落。

二、刀具磨床

由于刀具材料很硬,所以,一般只能采用磨削来改变其外形。在刀具的制造、修磨中常见的刀具磨床有以下几种:

1．磨槽机:磨钻头、立铣刀等刀具的槽或背。

2．磨顶角机:磨钻头的锥形顶角。

3．修横刃机:修正钻头的横刃。

4．手动万能刀具磨床:磨外圆、槽、背、顶角、横刃、平面、前刀面等。常用于数量少、形状复杂的刀具。

5．五轴联动CNC磨床:功能由软件确定。一般用于修磨数量大、精度要求高、但不复杂的刀具,如钻头、立铣刀等。

三、砂轮

1．磨粒

不同材质的砂轮磨粒适合于磨削不同材质的刀具。刀具的不同部位需要使用的磨粒大小也不同,以确保刃口保护和加工效率的最佳结合。

氧化铝:用于磨HSS刀具。砂轮价廉,易修正成不同的外形用于修磨复杂的刀具。

碳化硅:用于修正CBN砂轮和金刚石砂轮。

CBN(立方碳化硼):用于磨HSS刀具。价高,但耐用。国际上,砂轮用B来表示,如B107,其中107表示磨粒直径的大小。

金刚石:用于磨HM刀具,价高,但耐用。砂轮上用D来表示,如D64,其中64表示磨粒直径的大小。

2．形状

为了方便磨削刀具的不同部位,砂轮应有不同的形状。最常用的有:

-平行砂轮(1A1):磨顶角、外径、背等。

-碟形砂轮(12V9,11V9):磨螺旋槽、铣刀的主、副切削刃,横刃等。

砂轮经过一段时间的使用后需要修正其外形(包括平面、角度及圆角R)。砂轮必须经常用清理石把填充在磨粒间的切屑清理掉以提高砂轮的磨削能力。

四、刀具参数

1．名称定义

在此约定:在硬质合金钻头中,使刀刃钝化的工序叫“倒刃”,倒刃的宽度与被切削材料有关,一般在0.03-0.25mm之间。在棱边上(刀尖点)倒角的工序叫“倒棱”。

在立铣刀中,圆周面上的刃为主切削刃。端面上的刃为副切削刃。

2．HM钻头与HSS钻头的区别

HSS钻头:顶角一般是118度,有时大于130度；刀刃锋利；对精度(刃高差、对称度、周向跳动)要求相对低。横刃有多种修法。

HM钻头:顶角一般为140度；直槽钻常常为130度,三刃钻一般为150度。刀刃和刀尖(棱边上)不锋利,往往被钝化,或称倒刃和倒棱；对精度要求高。横刃常被修成S-形,以利于断屑。

五、修磨要则

1．正确选用砂轮(种类、型号)。

2．对新到的刀具,先测量主要几何参数并作记录存档,尤其要记录钻头的倒刃、倒棱及横刃修正情况。

3．先输入砂轮数据,再输入刀具的数据。

4．修磨后测量刀具主要参数、并与修磨标准比较后再修正。

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