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CNC機(jī)床是用途廣泛的設(shè)備，這在很大程度上要?dú)w功于它們可以容納的各種刀具。從立銑刀到螺紋銑刀，每種操作都有一個工具，使CNC機(jī)床可以在工件上進(jìn)行各種切割和切割。認(rèn)識這些切削刀具是一般了解CNC加工的好方法。更好地了解機(jī)械加工將有助于您設(shè)計更適合制造過程的零件。本文著眼于一些使用較為廣泛的CNC機(jī)械加工刀具。
切削工具基礎(chǔ)
切削工具是一種用于從固體材料塊中去除材料的設(shè)備。它安裝在CNC機(jī)床的主軸上，該主軸按照計算機(jī)的說明將切削刀具引導(dǎo)到需要的位置。
切削工具通過剪切變形過程從工件上去除材料。即，鋒利的工具高速旋轉(zhuǎn)并從工件上切下許多細(xì)小的切屑，然后將其從工件上彈出。一些工具僅在一個點(diǎn)與工件接觸，而其他工具（例如立銑刀）則在多個點(diǎn)撞擊材料。
大多數(shù)CNC機(jī)床都具有多個排屑槽，這些排屑槽是沿著刀具外部延伸的螺旋形凹槽。排屑槽可以看作是切削工具的槽，而齒（每個排屑槽之間的尖脊）則是其尖峰。從工件上切下的切屑在彈出時沿排屑槽向下移動。
切削刀具上的排屑槽的理想數(shù)量取決于工件材料。對于軟質(zhì)材料，最好使用排屑較少的工具，因為增加的排屑寬度意味著可以排出更大的切屑。較高的凹槽數(shù)可以提高速度，適用于較硬的材料，但是由于每個凹槽都較窄，因此可能導(dǎo)致切屑堵塞。
切削刀具的類型將影響從工件上去除切屑的尺寸，主軸速度和進(jìn)給速度也會受到影響。
為了切穿固體工件，切削工具必須由比工件材料硬的材料制成。而且由于經(jīng)常使用CNC加工來由非常堅硬的材料制成零件，因此這限制了可用切削刀具材料的數(shù)量。
常見的切削工具材料包括：
碳鋼是一種經(jīng)濟(jì)實惠的鋼合金，含有0.6-1.5％的碳以及硅和錳。
由于其鉻，鎢和鉬的混合，更昂貴的高速鋼比碳鋼更堅硬。
硬質(zhì)合金刀具通常與另一種金屬（如鈦）一起燒結(jié)，既耐磨又耐熱，可提供出色的表面光潔度。
用于切割高溫合金，鑄鐵和其他堅固材料的陶瓷工具具有抗腐蝕和抗熱的功能。
切削工具的功能取決于其形狀和材料，但也可以在主要材料上進(jìn)行涂層調(diào)整。
這些涂層可以使工具更堅硬，延長使用壽命或使它們以更快的速度切削而不會損害零件。
常見的切削刀具涂層包括：
TiN是具有高氧化溫度的通用涂層，可提高切削工具的硬度。
TiCN為切削刀具增加了表面潤滑性和硬度。
Al-TiN為硬質(zhì)合金刀具增加了耐熱性，尤其是在使用最少的冷卻液時。
金剛石為切割磨料提供了高性能的涂層。
CrN為切削刀具增加了耐腐蝕性和硬度。
立銑刀是用于立式CNC加工的最廣泛使用的工具。通過在一側(cè)和兩側(cè)切割齒，立銑刀可以在短時間內(nèi)去除大量材料。
立銑刀有多種形式。有些只有一個長笛，而有些則可能多達(dá)八個甚至更多。（但是，除了四個排屑槽之外，切屑清除可能會成為一個問題。）
立銑刀的類型包括：
粗加工立銑刀是一種用于銑削比標(biāo)準(zhǔn)立銑刀精度低的大量材料的立銑刀。
該工具具有鋸齒狀齒，可去除大部分材料，但在零件上留下粗糙的光潔度。它產(chǎn)生易于清除的小碎片。
平面銑刀由帶有可互換切削刀片的實體組成，切削刀片通常由硬質(zhì)合金制成。它們通常用于在工件上制作平坦的截面，通常是在使用另一種刀具來制作詳細(xì)特征之前。
由于端面銑刀的切削刃位于側(cè)面，因此必須水平切削。
但是，端面銑刀可能比其他切削刀具更具成本效益，因為可以通過更換小的刀具刀片而不是整個刀具來實現(xiàn)切削輪廓的變化。
飛刀包括包含在固體內(nèi)的一個或兩個工具頭。飛刀的刀頭可進(jìn)行寬而淺的切割，從而產(chǎn)生光滑的表面光潔度。
找到帶有一個刀頭的飛刀是更常見的，但是帶有兩個刀頭的飛刀（有時也稱為“飛桿”）可提供更大的擺動。
飛刀比平銑刀便宜，但仍可用于類似目的。
許多工程師更喜歡使用絲錐進(jìn)行螺紋加工，但是也可以使用配有螺紋銑刀的CNC機(jī)床來加工螺紋。
螺紋銑刀可以切割內(nèi)螺紋或外螺紋，并且可能比絲錐穿透硬金屬或不對稱零件的性能更好。
CNC機(jī)器可配備各種鉆頭，以進(jìn)行各種切割操作。鉆頭具有一個或多個凹槽和一個圓錐形的切割點(diǎn)。
CNC加工中使用的鉆頭包括：
鉸刀用于加寬工件中現(xiàn)有的孔，以提供精確的孔直徑和出色的表面光潔度。
鉸刀所能加工的孔的公差要比其他切削工具小得多。
空心銑刀是類似于倒立銑刀的管狀切削工具。它們的切削刃在管道形狀的內(nèi)部，可用于創(chuàng)建諸如完整點(diǎn)之類的形狀并形成半徑。
側(cè)面和側(cè)面刀具在其側(cè)面和圓周上均具有齒，適用于不平衡的切削。
這些切削工具可用于以快速進(jìn)給率切削槽和凹槽。他們的牙齒可以是直的或交錯的。
CNC軋機(jī)有時用于制造制造業(yè)的金屬齒輪。可以使用特定的齒輪切割工具來制作這些齒輪。
切割齒輪有時需要一種特殊的銑床，稱為滾齒機(jī)。
平板銑刀或普通銑刀用于銑削平面，通常目標(biāo)表面平行于機(jī)床工作臺安裝。
這些切削工具沒有側(cè)齒，可用于常規(guī)或重型加工操作。
