CNC刀具简介
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TiN 氮化鈦、TiCN 氮碳化鈦 TiAlN 氮鋁鈦、Al2O3 氧化鋁
高速鋼
High-Speed Steel
1900年發展成功之切削刀具材料為切削工具鋼之一種,含有 鎢、鉻、鉬、釩、鈷等合金元素。因含有較多的合金元素故 有相當高的硬度,經熱處理後其硬度可高達HRc 68。做為切 削工具在高速切削時其刀鋒即使被加熱至500~600℃也不會產 生回火軟化,仍能保持其硬度之性質,而且在高溫時硬度降 低極微,是刀具材料所具備的重要性質之一,故能耐高溫及 重切削。一般常用者有鎢W系高速鋼以及鉬Mo系高速鋼: 1、鎢W系高速鋼係為鋼基中含有18%鎢、4 %鉻以及 1%釩,為一般之多用途 刀具材料。 2、鉬Mo系高速鋼此為W系高速鋼中W之含量降至6 %後,再加入4.5~7 %鉬的 合金鋼,具有良好之韌性及耐衝擊性。適合於製造強力之切 削、耐磨刀具,如銑刀、螺絲攻等。
a
b
c
a
b
c
球刀在模具加工中最常用來銑削3D的模具和产品曲面,尤其是在精加工以 及清角加工,但不適合用於銑削較平坦之區域,因與工件接觸面積小,無 法加大刀間距。下面圖示為球刀的實際加工範例。
粗 加 工
精
加
工
圓
鼻
刀
如左下圖所示,圓鼻刀的外型與端銑刀類似,均為平坦的底部設計, 所不同的是圓鼻刀的底部為帶有R角的刀刃而不是尖點的刀刃,所以刀 刃的強度比端銑刀好,不易崩壞,因此刀具的壽命會比端銑刀要好。
捨棄式圓鼻刀
捨棄式球刀
整體式刀具
整體式刀具為刀刃與刀體為一Baidu Nhomakorabea的設計,銑刀上之刀刃與銑刀身皆由同一 材料所製成,所以在精度以及刀刃的強度上整體式刀具會比捨棄式刀具來 的高,但是相對的製作刀具的材料成本就會提高,而且刀刃在磨耗後需再 重新研磨才可再使用。另外因為考慮刀刃的強度以及製作上的難度,在製 作10mm以下的捨棄式刀具極為不易,所以一般10mm以下的銑刀都為整體 式刀具。下列圖示為整體式刀具。
瓷金工具 Cermet Tools
碳化鈦TiC具有良好的高溫硬度、高溫耐氧化性、耐凹蝕性,所以開發出 TiC與Ni的燒結合金,稱之為瓷金工具。為介於碳化物合金與陶瓷工具之 間的工具材料。
材質: TiC(Titan Carbide)碳化鈦(最常使用) TiCN(Titan Carbonitrit)氮碳化鈦 TiN(Titan Nitrit)氮化鈦 WC(Wolfram Carbide)碳化鎢
CNC刀具简介
切削概論
切屑之形成-
切屑
工件
刀刃
金屬切屑的基本形成步驟
a
b
c
d
刀具切削之基本機構
下圖為刀具切削之基本機構-
銑刀種類
Ⅰ、依幾何形狀區分- a、端銑刀 b、球刀 c、圓鼻刀 Ⅱ、依刀具結構區分- a、捨棄式刀具 b、整體式刀具
端
銑
刀
端銑刀之外形如右圖所示,銑刀之外緣及底面均有銑齒以構 成切刃,所以可以用來銑削工件水平面及垂直面。端銑刀之 刀形變化非常複雜,適用於各類加工,如:銑平面、溝槽或 輪廓面…等等,可說是被運用最為廣泛的一種銑刀。
D
D>2R R
切削速度
右下圖為模擬圓鼻刀在銑削3D工件時圓鼻刀與工件接觸的情況,
a
Ⅰ
Ⅱ
b c
d
左下圖為使用圓鼻刀進行粗加工,用圓鼻刀粗加工的好處為其水平刀間距 可以使用的很大,所以粗加工效率遠比球刀來的好;右下圖則為用圓鼻刀 精加工,圓鼻刀的優點就是切削速度變化穩定,所以你可以看到在精加工 後工件的表面呈現出金屬在被切削後的光亮。
圓鼻刀
球
刀
端銑刀
刀具材質&鍍層
Ⅰ、刀具材質-
一般刀具材料必須具備的性能為生產製造費用須最低、具有高溫之抵抗軟化的能力、低的摩 擦係數、較高的抵抗磨耗性質,導熱性良好、充分的韌性以及耐衝擊性等等,一般使用的刀 具材料有下列幾種:
高速鋼、瓷金工具Cermet 、 陶瓷刀具Ceramics、CBN刀具
Ⅱ、鍍層-
Ⅱ、依刀具结构區分
一般就銑刀的结构方式可將其區分為下列兩種形式的銑刀:
一、捨棄式刀具 二、整體式刀具
捨棄式刀具
此種形式刀具,顧名思義,即銑刀之刀刃部分為可更換的設計。通常在設 計上分為刀座以及刀片兩部分,刀片即為銑刀中的刀刃用來切削工件,而 刀座則做為固定或支撐刀片。刀座的直徑即決定銑刀的大小,此外,刀座 也可作成多刃的設計。刀片部分則有許多形狀,材質…等變化。使用者可 以視不同的加工情況更換適合的刀片,刀片上所有切刃都使用磨耗後,刀 片即拋棄而不重磨,只需更換新的刀片。所以刀具成本、使用彈性為其優 點。下列圖示為捨棄式刀具。
R=0
端銑刀一般會被用來加工制品的2D區域,如:垂直面以及水平面或是制品 中尖角的區域會用端銑刀將之加工出來。另外,端銑刀通常會被用來作粗 加工。下面圖示為端銑刀的實際加工範例。
銑 削
輪
袋
廓
形
工
加
件
工
銑
銑
削
削
垂
溝
直
槽
壁
球形銑刀
如下圖所示,底部刀刃為一球形狀的銑刀為球刀。球刀在銑削3D形狀 的工件時,是不可缺少的工具。
由於工程材料不斷持續的發展,在1960年之後,陸續開發出新一代的合金材料。這些新材料 不僅有高強度,而且具有高磨損性甚至有極高的化學性質,在切削時會與切削刀具產生化學 作用造成侵蝕現象。除此之外,在時間及成本降低的要求下,高速切削正逐漸被人們廣泛的 接受。因此以往的刀具材料已不敷人們的需求。在因應如此嚴格的需求下,發展出刀具材料 再加上鍍層保護。具有鍍層保護的刀具其壽命將近是一般沒有鍍層刀具的10倍,常見的刀具 鍍層有下列幾種:
D R
D=2R
球刀的缺陷:
一、不同位置切削速度不一:
1
3 2
a
b c d
二、刀具損耗
球刀在銑削較平坦的區域時,如下:此時與工件接觸的位置大部分都為 a、b、c這幾個位置。所以其實是用球刀的底部在銑削工件。當整個工 件這類的區域範圍很大時,球刀底部除了切削速度低外,底部的刀刃也 會很快的磨損,兩側的刀刃其實並沒有用到,所以加工面不僅品質低落 而且因為刀具損耗的關係,加工面的精度也會受到影響。
金屬結合劑: Ni / Co(Nickel / Cobalt)鎳/鈷
瓷金工具的優點:適合切削高硬度的超硬合金 或是用來作鋼及鑄鐵材料的精加工
陶瓷工具 Ceramic Tools
陶瓷工具可分為兩種基本類型: A型& B型 A型:以氧化鋁(Al 2O3 ) 為主 A1 = 純的氧化鋁 A2 = 添加20﹪~ 40﹪的碳化鈦(TiC)和氮化鈦(TiN)來加以混和 A3 = 增加碳化矽晶體的含量
高速鋼
High-Speed Steel
1900年發展成功之切削刀具材料為切削工具鋼之一種,含有 鎢、鉻、鉬、釩、鈷等合金元素。因含有較多的合金元素故 有相當高的硬度,經熱處理後其硬度可高達HRc 68。做為切 削工具在高速切削時其刀鋒即使被加熱至500~600℃也不會產 生回火軟化,仍能保持其硬度之性質,而且在高溫時硬度降 低極微,是刀具材料所具備的重要性質之一,故能耐高溫及 重切削。一般常用者有鎢W系高速鋼以及鉬Mo系高速鋼: 1、鎢W系高速鋼係為鋼基中含有18%鎢、4 %鉻以及 1%釩,為一般之多用途 刀具材料。 2、鉬Mo系高速鋼此為W系高速鋼中W之含量降至6 %後,再加入4.5~7 %鉬的 合金鋼,具有良好之韌性及耐衝擊性。適合於製造強力之切 削、耐磨刀具,如銑刀、螺絲攻等。
a
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球刀在模具加工中最常用來銑削3D的模具和产品曲面,尤其是在精加工以 及清角加工,但不適合用於銑削較平坦之區域,因與工件接觸面積小,無 法加大刀間距。下面圖示為球刀的實際加工範例。
粗 加 工
精
加
工
圓
鼻
刀
如左下圖所示,圓鼻刀的外型與端銑刀類似,均為平坦的底部設計, 所不同的是圓鼻刀的底部為帶有R角的刀刃而不是尖點的刀刃,所以刀 刃的強度比端銑刀好,不易崩壞,因此刀具的壽命會比端銑刀要好。
捨棄式圓鼻刀
捨棄式球刀
整體式刀具
整體式刀具為刀刃與刀體為一Baidu Nhomakorabea的設計,銑刀上之刀刃與銑刀身皆由同一 材料所製成,所以在精度以及刀刃的強度上整體式刀具會比捨棄式刀具來 的高,但是相對的製作刀具的材料成本就會提高,而且刀刃在磨耗後需再 重新研磨才可再使用。另外因為考慮刀刃的強度以及製作上的難度,在製 作10mm以下的捨棄式刀具極為不易,所以一般10mm以下的銑刀都為整體 式刀具。下列圖示為整體式刀具。
瓷金工具 Cermet Tools
碳化鈦TiC具有良好的高溫硬度、高溫耐氧化性、耐凹蝕性,所以開發出 TiC與Ni的燒結合金,稱之為瓷金工具。為介於碳化物合金與陶瓷工具之 間的工具材料。
材質: TiC(Titan Carbide)碳化鈦(最常使用) TiCN(Titan Carbonitrit)氮碳化鈦 TiN(Titan Nitrit)氮化鈦 WC(Wolfram Carbide)碳化鎢
CNC刀具简介
切削概論
切屑之形成-
切屑
工件
刀刃
金屬切屑的基本形成步驟
a
b
c
d
刀具切削之基本機構
下圖為刀具切削之基本機構-
銑刀種類
Ⅰ、依幾何形狀區分- a、端銑刀 b、球刀 c、圓鼻刀 Ⅱ、依刀具結構區分- a、捨棄式刀具 b、整體式刀具
端
銑
刀
端銑刀之外形如右圖所示,銑刀之外緣及底面均有銑齒以構 成切刃,所以可以用來銑削工件水平面及垂直面。端銑刀之 刀形變化非常複雜,適用於各類加工,如:銑平面、溝槽或 輪廓面…等等,可說是被運用最為廣泛的一種銑刀。
D
D>2R R
切削速度
右下圖為模擬圓鼻刀在銑削3D工件時圓鼻刀與工件接觸的情況,
a
Ⅰ
Ⅱ
b c
d
左下圖為使用圓鼻刀進行粗加工,用圓鼻刀粗加工的好處為其水平刀間距 可以使用的很大,所以粗加工效率遠比球刀來的好;右下圖則為用圓鼻刀 精加工,圓鼻刀的優點就是切削速度變化穩定,所以你可以看到在精加工 後工件的表面呈現出金屬在被切削後的光亮。
圓鼻刀
球
刀
端銑刀
刀具材質&鍍層
Ⅰ、刀具材質-
一般刀具材料必須具備的性能為生產製造費用須最低、具有高溫之抵抗軟化的能力、低的摩 擦係數、較高的抵抗磨耗性質,導熱性良好、充分的韌性以及耐衝擊性等等,一般使用的刀 具材料有下列幾種:
高速鋼、瓷金工具Cermet 、 陶瓷刀具Ceramics、CBN刀具
Ⅱ、鍍層-
Ⅱ、依刀具结构區分
一般就銑刀的结构方式可將其區分為下列兩種形式的銑刀:
一、捨棄式刀具 二、整體式刀具
捨棄式刀具
此種形式刀具,顧名思義,即銑刀之刀刃部分為可更換的設計。通常在設 計上分為刀座以及刀片兩部分,刀片即為銑刀中的刀刃用來切削工件,而 刀座則做為固定或支撐刀片。刀座的直徑即決定銑刀的大小,此外,刀座 也可作成多刃的設計。刀片部分則有許多形狀,材質…等變化。使用者可 以視不同的加工情況更換適合的刀片,刀片上所有切刃都使用磨耗後,刀 片即拋棄而不重磨,只需更換新的刀片。所以刀具成本、使用彈性為其優 點。下列圖示為捨棄式刀具。
R=0
端銑刀一般會被用來加工制品的2D區域,如:垂直面以及水平面或是制品 中尖角的區域會用端銑刀將之加工出來。另外,端銑刀通常會被用來作粗 加工。下面圖示為端銑刀的實際加工範例。
銑 削
輪
袋
廓
形
工
加
件
工
銑
銑
削
削
垂
溝
直
槽
壁
球形銑刀
如下圖所示,底部刀刃為一球形狀的銑刀為球刀。球刀在銑削3D形狀 的工件時,是不可缺少的工具。
由於工程材料不斷持續的發展,在1960年之後,陸續開發出新一代的合金材料。這些新材料 不僅有高強度,而且具有高磨損性甚至有極高的化學性質,在切削時會與切削刀具產生化學 作用造成侵蝕現象。除此之外,在時間及成本降低的要求下,高速切削正逐漸被人們廣泛的 接受。因此以往的刀具材料已不敷人們的需求。在因應如此嚴格的需求下,發展出刀具材料 再加上鍍層保護。具有鍍層保護的刀具其壽命將近是一般沒有鍍層刀具的10倍,常見的刀具 鍍層有下列幾種:
D R
D=2R
球刀的缺陷:
一、不同位置切削速度不一:
1
3 2
a
b c d
二、刀具損耗
球刀在銑削較平坦的區域時,如下:此時與工件接觸的位置大部分都為 a、b、c這幾個位置。所以其實是用球刀的底部在銑削工件。當整個工 件這類的區域範圍很大時,球刀底部除了切削速度低外,底部的刀刃也 會很快的磨損,兩側的刀刃其實並沒有用到,所以加工面不僅品質低落 而且因為刀具損耗的關係,加工面的精度也會受到影響。
金屬結合劑: Ni / Co(Nickel / Cobalt)鎳/鈷
瓷金工具的優點:適合切削高硬度的超硬合金 或是用來作鋼及鑄鐵材料的精加工
陶瓷工具 Ceramic Tools
陶瓷工具可分為兩種基本類型: A型& B型 A型:以氧化鋁(Al 2O3 ) 為主 A1 = 純的氧化鋁 A2 = 添加20﹪~ 40﹪的碳化鈦(TiC)和氮化鈦(TiN)來加以混和 A3 = 增加碳化矽晶體的含量