非标刀具的加工设计主要难在哪里?
发布时间:
2020-11-07
在非标刀具的加工设计和加工过程中,其本身的设定就决定了几何形状的复杂性和功能的多样性。比如,热处理时刀具容易弯曲、变形,容易引起局部应力集中,因此在设计上要避开容易引起应力集中的部位,在直径变化大的部位施加斜角迁移和台阶设计;如果是长径比较大的细长零件,在热处理中每次经过淬火和回火都需要检查和校准来控制变形量和跳动等。
在非标刀具的加工设计和加工过程中,其本身的设定就决定了几何形状的复杂性和功能的多样性。比如,热处理时刀具容易弯曲、变形,容易引起局部应力集中,因此在设计上要避开容易引起应力集中的部位,在直径变化大的部位施加斜角迁移和台阶设计;如果是长径比较大的细长零件,在热处理中每次经过淬火和回火都需要检查和校准来控制变形量和跳动等。
总的来看,非标刀具的定制主要解决两个问题,即尺寸问题和表面粗糙度问题。
1、尺寸问题
可以选择尺寸接近所需尺寸的标准刀具通过重新打磨制作非标刀具,在这个过程中请注意两点:
1)尺寸差不太大的话,非标刀具的槽形会发生变化,直接影响芯片收容空间和几何学角度。

2)如果是带刃孔的立铣刀,可以用通常的机床进行磨削,成本低,如果是无刃孔的钥匙立铣刀,则不能用通常的机床进行,需要用专用的5轴联动机床进行磨削,成本也变高。
2、非标刀具表面粗糙度的问题
虽然可以通过改变刃部的几何学角度来实现,但是如果增大非标刀具前、后角的度数,工件表面粗糙度会显着改善。但是,如果使用侧的机床刚性不足,刀尖会变钝,反而有可能提高表面粗糙度。
细分的话,需要按照行业加工具体专业定制的非标刀具主要需要解决三个问题:形状要求、强度硬度要求、容屑和排屑要求。
1、被加工工件有特殊的形状要求
加工所需的非标刀具加长,镶端齿倒r,有特殊的锥角要求,刀柄结构要求,刃长尺寸控制等。这种刀具如果形状要求不那么复杂,其实很容易解决,但需要注意的是非标刀具的加工很难,所以使用方在能满足加工使用的情况下,不应该过度追求高精度。因为高精度本身意味着高成本和高风险,会给制作方的生产能力和自身成本带来不必要的浪费。

2.被加工工件有特殊的强度和硬度
如果非标刀具工件过热处理,强度和硬度高,一般的刀具材料不能切削加工,或者刀很厉害,需要对刀具的材料提出特别的要求。常见的解决方法是选择高级刀具材料。另外,也可以用研磨机研磨。
3.被加工工件有特殊的容屑和排屑要求。
这种情况下,需要选择齿数少、深的刀片槽,但该设计只能适用于铝合金等比较容易加工的非标刀具材料。
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