如何选择数控刀具以实现减小加工表面粗糙度

如何选择数控刀具以实现减小加工表面粗糙度由于机床主轴轴承回转精度不高及各滑动导轨面的形状误差等使运动机构发生的跳动，材料的不均匀性及切削的不连续性等造成的切削过程波动，均会使刀具、工件间的位移发生变化，从而使切削厚度、切削宽度或切削力发生变化，因此在很多情况下，这些不稳定因素会在加工系统中诱发起自激振动，使相对位置变化的振幅更加扩大，以致影响到背吃刀量的变化，从而使表面粗糙度增大。由此可知，要减小表面粗糙度，必须减小残留面积，消除积屑瘤和刺鳞，减小工件材料的塑性变形及切削过程中的振动等，为了减小残留面积，刀具应采用较大的刀尖圆弧半径、较小的副偏角；尤其是使用副偏角为0°的修光刃，对减小表面粗糙度甚为有效；但修光刃不能过长，否则会引起振动，反而使表面粗糙度增大，一般只要比进给量稍大一些即可。此外，有修光刃的刀具必须在安装时保证修光刃与已加工表面平行，否则效果不佳。刀具前角一般对粗糙度的影响不大；但对于塑性大的材料，使用大前角的刀具，是减小积屑瘤与刺鳞，从而减小表面粗糙度的有效措施。例如拉削1Cr18Ni9Ti不锈钢的拉刀，前角从10°~15°增加到22时，表面粗糙度可以从Raum减小至Ra2.5~1.25um刀面及切削刃的表面粗糙度，对工件表面粗糙度有直接影响。由于刀具表面粗糙度的减小，有利于减小摩擦，从而可抑制积屑瘤和刺鳞的生成，因此，积屑瘤的成长程度也不同；故凡是刀具材料与工件材料间摩擦系数大，粘结情况严重的，工件表面粗糙度就较大。当切削碳钢时，在其它条件相同的情况下，依照用高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具或碳化钛基硬质合金刀具的顺序，工件加工表面粗糙度依次有所减小。但高速钢刀具经过TiN涂层后，减小了与工件材料间的摩擦系数与粘结，使积屑瘤与刺鳞显著减小，因此可以显著减小加工表面粗糙度。此外，刀具的强烈磨损，也都将使加工表面粗糙度增大；尤其是副切削刃上的边界磨损，对加工表面粗糙度的影响更为严重。