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用于数控螺旋内拉床的刀具有哪些特殊要求?

更新时间:2025-04-10  |  点击率:28
  用于数控螺旋内拉床的刀具有以下特殊要求:
  一、刀具精度
  1、尺寸精度
  (1)直径精度:刀具的直径尺寸公差需要严格控制。例如,对于加工高精度内孔的螺旋内拉刀,其直径公差可能要求在±0.005mm甚至更高。这是因为数控螺旋内拉床加工的孔径大小直接取决于刀具尺寸,只有刀具尺寸精确,才能保证加工出的内孔尺寸符合设计要求。
  (2)齿距精度:刀具的齿距也必须非常精确。在螺旋内拉刀的情况下,齿距的误差会直接影响到加工出的内螺纹的螺距。例如,对于一些精密机械中的内螺纹加工,要求刀具的齿距误差不超过±0.01mm,以确保加工出的内螺纹能够与其他部件精确配合。
  2、形状精度
  (1)刃口直线度:刀具刃口的直线度对加工质量有着至关重要的影响。如果刃口不直,在拉削过程中会使加工出的内孔或内螺纹表面出现不均匀的情况。例如,在加工圆柱形内孔时,刃口直线度不佳可能导致孔的圆柱度超差,影响零件的装配和使用性能。
  (2)螺旋角精度:对于螺旋内拉刀,螺旋角的精度是关键。螺旋角决定了刀具在拉削时的切削角度和切屑的排出方向。如果螺旋角不准确,可能会导致切削力过大、切屑堵塞等问题。例如,螺旋角误差过大可能会使切屑不能顺利排出,从而划伤已加工表面,降低加工质量。
 

数控螺旋内拉床

 

  二、刀具材料
  1、硬度和耐磨性
  (1)高硬度:由于数控螺旋内拉床的加工过程通常是对硬质材料进行切削,刀具必须具有足够的硬度。例如,采用高速钢或硬质合金作为刀具材料,高速钢刀具经过淬火处理后,硬度可以达到HRC63-68,硬质合金刀具的硬度则更高,可达HRA89-93。这样的高硬度能够保证刀具在切削过程中不易磨损,延长刀具的使用寿命。
  (2)耐磨性:除了硬度,刀具还需要有良好的耐磨性。在连续拉削过程中,刀具与工件之间会产生大量的摩擦,如果刀具不耐磨,刀刃很快就会磨损变钝。通过在刀具表面涂覆耐磨涂层,如TiN(氮化钛)或TiAlN(氮铝化钛)等,可以提高刀具的耐磨性,减少刀具的磨损速度。
  2、韧性和强度
  (1)韧性要求:刀具在拉削过程中会受到较大的冲击力和振动,因此需要具备一定的韧性。如果刀具韧性不足,在加工过程中容易出现崩刃现象。例如,当加工材料中存在硬质点或突然的切削力变化时,韧性差的刀具可能无法承受这种冲击而损坏。
  (2)强度要求:刀具的强度也必须足够高,以保证在受到较大切削力时不会发生变形或断裂。刀具的结构设计也会影响到其强度,例如,增加刀具的柄部直径或采用合理的过渡圆角设计,都可以提高刀具的整体强度。
  三、刀具结构
  1、容屑槽设计
  (1)合理的容屑空间:数控螺旋内拉床在加工过程中会产生大量的切屑,因此刀具必须有足够的容屑槽来容纳切屑。容屑槽的形状、尺寸和位置都需要精心设计。例如,对于螺旋内拉刀,通常采用螺旋状的容屑槽,这种设计可以使切屑沿着容屑槽顺利排出,避免切屑堵塞在刀具与工件之间。
  (2)排屑顺畅性:除了有足够的容屑空间外,排屑的顺畅性也非常关键。容屑槽的表面应光滑,没有毛刺或尖锐的边缘,以防止切屑在排出过程中被挂住。同时,容屑槽的出口应设计成有利于切屑排出的形状,如倾斜一定角度或采用特殊的导屑装置,确保切屑能够快速、顺畅地离开刀具。
  2、刀具头部结构
  (1)导向部分精度:刀具头部的导向部分对于保证加工精度起着重要作用。导向部分的外径应与加工孔的尺寸相适应,并且具有较高的圆柱度和同轴度。在进入工件孔口时,导向部分能够准确地引导刀具,使刀具与工件的正确定位,减少加工误差。
  (2)切削部分角度:刀具头部的切削部分角度也需要合理设计。前角、后角和主偏角等角度的大小会影响切削力、切削热和加工表面质量。例如,合适的前角可以减小切削力,使切削过程更加顺畅;正确的后角可以保证刀具后刀面与已加工表面的良好配合,减少摩擦和磨损。