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首 頁 >> 技術文章 >>刀具修磨技術基礎
刀具修磨技術基礎
日期: 2009-02-11
一、 刀具材料
 
    在刀具修磨中常見的刀具材料有:高速鋼(HSS)、粉末冶金高速鋼(PM-HSS)、硬質合金(HM)及PCD、CBN、金屬陶瓷等超硬材料。高速鋼刀具鋒利、韌性好,硬質合金刀具硬度高但韌性差。硬質合金刀具的密度明顯大於高速鋼刀具。這二種材料是鑽頭、絞刀、銑刀和絲錐的主要材料。粉末冶金高速鋼的性能介於上述二者材料之間,主要用於製造粗銑刀和絲錐。
 
    高速鋼刀具因材料韌性好,故對碰撞不太敏感。但硬質合金刀具硬度高而脆,對碰撞很敏感,刃口易蹦。所以,在修磨過程中,必須對硬質合金刀具的操作和放置十分小心,防止刀具間的碰撞或刀具摔落。
 
    由於高速鋼刀具的精度大多相對較低,其修磨要求也不高,再加上其價格也不高,所以,許多製造廠自己設刀具車間對其進行修磨。但硬質合金刀具則往往需要送到專業修磨中心進行修磨。根據阿諾刀具修磨中心的統計,送修刀具中80%以上是硬質合金刀具。
 
二、刀具磨床
 
    由於刀具材料很硬,所以,一般只能採用磨削來改變其外形。在刀具的製造、修磨中常見的刀具磨床有以下幾種:
1磨槽機:磨鑽頭、立銑刀等刀具的槽或背。
2磨頂角機:磨鑽頭的錐形頂角(或稱偏心後角)。
3修橫刃機:修正鑽頭的橫刃。
4手動萬能刀具磨床:磨外圓、槽、背、頂角、橫刃、平面、前刀面等。常用於數量少、形狀複雜的刀具。
5 CNC磨床:一般是五軸聯動,功能由軟體確定。一般用於修磨數量大、精度要求高、但不複雜的刀具,如鑽頭、立銑刀、鉸刀等。這類磨床的主要供應者來自德國、瑞士、美國、澳大利亞和日本。
 
三、砂輪
 
1 磨粒
    不同材質的砂輪磨粒適合於磨削不同材質的刀具。刀具的不同部位需要使用的磨粒大小也不同,以確保刃口保護和加工效率的最佳結合。
氧化鋁:      用於磨HSS刀具。砂輪價廉,易修正成不同的外形用於修磨複
(剛玉類)  雜的刀具。
碳化矽:      用於修正CBN砂輪和金剛石砂輪。
CBN(立方碳化硼):      用於磨HSS刀具。價高,但耐用。國際上,砂輪用
B來表示,如B107,其中107表示磨粒直徑的大小。
金剛石:用於磨HM刀具,價高,但耐用。砂輪上用D來表示,如D64,其
中64表示磨粒直徑的大小。
 
2 形狀
    為了方便磨削刀具的不同部位,砂輪應有不同的形狀。最常用的有:
平行砂輪(1A1):磨頂角、外徑、背等。
-碟形砂輪(12V9, 11V9):磨螺旋槽、銑刀的主、副切削刃,修橫刃等。
砂輪經過一段時間的使用後需要修正其外形(包括平面、角度及圓角R)。砂輪必須經常用清理石把填充在磨粒間的切屑清理掉以提高砂輪的磨削能力。
 
四、修磨標準
 
    是否擁有一套好的刀具修磨標準是衡量一個修磨中心是否專業的標準。修磨標準堙A一般規定了不同刀具在切削不同材料時其切削刃的技術參數,包括刃傾角、頂角、前角、後角、倒刃、倒棱等等參數(在硬質合金鑽頭中,使刀刃鈍化的工序叫“倒刃”,倒刃的寬度與被切削材料有關,一般在0.03-0.25mm之間。在棱邊上(刀尖點)倒角的工序叫“倒棱”。)。每個專業公司都有自己多年總結而得的修磨標準。
 
HM鑽頭與HSS鑽頭的區別:
HSS鑽頭:  頂角一般是118度,有時大於130度;刀刃鋒利;對精度(刃高
差、對稱度、周向跳動)要求相對低。橫刃有多種修法。
HM鑽頭:    頂角一般為140度;直槽鑽常常為130度,三刃鑽一般為150度。刀刃和刀尖(棱邊上)不鋒利,往往被鈍化,或稱倒刃和倒棱;對精度要求高。橫刃常被修成S-形,以利於斷屑。
 
後角:
 
    刀刃的後角對刀具而言十分重要。後角太大,刃虛易蹦、易“紮刀”;後角太小,則摩擦太大、切削不利。
 
    刀具的後角隨被切削材料和刀具種類、刀具直徑的不同而不同。一般而言,後角隨刀具直徑的變大而減小。另外,被切削材料硬,則後角小些,否則,後角大些。
五、刀具檢測設備
 
    刀具檢測設備一般分三類:對刀儀、投影儀和萬能刀具測量儀。對刀儀主要用於加工中心等數控設備的對刀準備(如長度等),也用來檢測角度、半徑、階梯長等參數;投影儀的功能也是用來檢測角度、半徑、階梯長等參數。但上述二者一般不能測量刀具的後角。而萬能刀具測量儀則可以測量刀具的絕大部分幾何參數,包括後角。
 
    所以,刀具專業修磨中心則必須配備萬能刀具測量儀。但這種設備的供應商不多,市場上有德國的和法國的產品。
 
六、修磨技工
 
    最好的設備也需要人員操作,修磨技工的培訓自然是最關鍵的環節之一。由於我國的刀具製造業相對落後,加上職業技術培訓的嚴重匱乏,刀具修磨技工的培訓只能由企業自己解決。
 
    由於刀具修磨業的特殊性,阿諾公司借鑒德國的技工培訓方法並根據自己多年的經驗制訂出了一套刀具修磨技工技術等級的評價標準。修磨技工的技術等級分為八級,八級為最高。一個技校畢業生在阿諾公司經過半年的培訓和實踐一般能達到三級技工水準。
 
七、結束語
 
    有了修磨設備、檢測設備等硬體和修磨標準、修磨技工等軟體後,精密刀具的修磨工作就可以開始了。由於刀具應用的複雜性,專業修磨中心必須根據被修磨刀具的失效形式及時修整修磨方案,並跟蹤刀具的使用效果。一個專業的刀具修磨中心也必須不斷的總結經驗,才能把刀具修磨得更好、更專!
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