数控机床刀具对外加工

数控机床刀具作为数控加工过程中的关键要素，其性能直接影响到加工质量、效率和成本。以下从刀具材料、几何形状、磨损机理及刀具寿命等方面对外加工中的数控机床刀具进行探讨。

一、刀具材料

刀具材料是数控机床刀具的核心，其性能直接影响刀具的耐磨性、抗冲击性、高温性能等。目前，常用的刀具材料有高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石和立方氮化硼等。

1. 高速钢：具有优良的切削性能、热稳定性和耐磨性，适用于中、低速切削。

2. 硬质合金：硬度高、耐磨性好，适用于高速切削和重切削。

3. 陶瓷：具有极高的硬度、耐磨性和耐热性，适用于超高速切削。

4. 金刚石：具有极高的硬度、耐磨性和导热性，适用于超精密加工。

5. 立方氮化硼：具有极高的硬度、耐磨性和抗冲击性，适用于高温切削。

二、刀具几何形状

刀具几何形状包括前角、后角、主偏角、副偏角等参数，这些参数对切削力、切削温度、刀具磨损及加工质量具有重要影响。

1. 前角：增大前角可降低切削力，提高切削速度，但过大的前角会导致刀具磨损加剧。

2. 后角：增大后角可改善刀具与工件的接触状态，降低切削力，但过大的后角会降低刀具的强度。

3. 主偏角：减小主偏角可提高刀具的径向切削力，降低切削力，但过小的主偏角会降低切削面积。

4. 副偏角：增大副偏角可提高刀具的径向切削力，降低切削力，但过大的副偏角会降低切削面积。

三、磨损机理

刀具磨损是数控加工过程中不可避免的现象，其磨损机理主要包括磨损、断裂、塑性变形等。

1. 磨损：切削过程中，刀具与工件接触面产生摩擦，导致刀具表面磨损。

2. 断裂：切削过程中，刀具承受的应力超过其强度极限，导致刀具断裂。

3. 塑性变形：切削过程中，刀具表面受到塑性变形，导致刀具形状发生变化。

四、刀具寿命

刀具寿命是衡量刀具性能的重要指标，其影响因素包括刀具材料、几何形状、切削参数、工件材料等。

1. 刀具材料：选用高性能的刀具材料可提高刀具寿命。

2. 刀具几何形状：优化刀具几何形状可降低切削力，提高刀具寿命。

3. 切削参数：合理选择切削参数，如切削速度、进给量、切削深度等，可延长刀具寿命。

4. 工件材料：工件材料硬度高、韧性大时，刀具寿命会降低。

数控机床刀具在外加工过程中发挥着至关重要的作用。通过对刀具材料、几何形状、磨损机理及刀具寿命等方面的深入研究，有助于提高数控加工质量、效率和成本。