刀具修磨基础知识.docx

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刀具修磨基础知识

刀具修磨基础知识

（一）刀具基础知识

一、刀具材料：

在刀具修磨中常见的刀具材料有：

高速钢（HSS）、粉末冶金高速钢（PM-HSS）、硬质合金（HM）及PCD、CBN等超硬材料。

高速钢刀具锋利、韧性好，硬质合金刀具硬度高但韧性差。

硬质合金刀具的密度明显大于高速钢刀具。

这二种材料是钻头、绞刀、铣刀和丝锥的主要材料。

粉末冶金高速钢的性能介于上述二者材料之间，主要用于制造粗铣刀和丝锥。

高速钢刀具因材料韧性好，故对碰撞不太敏感。

但硬质合金刀具硬度高而脆，对碰撞很敏感，刃口易蹦。

所以，在修磨过程中，必须对硬质合金刀具的操作和放置十分小心，防止刀具间的碰撞或刀具摔落。

二、刀具磨床

由于刀具材料很硬，所以，一般只能采用磨削来改变其外形。

在刀具的制造、修磨中常见的刀具磨床有以下几种：

1、磨槽机：

磨钻头、立铣刀等刀具的槽或背。

2、磨顶角机：

磨钻头的锥形顶角。

3、修横刃机：

修正钻头的横刃。

4、手动万能刀具磨床：

磨外圆、槽、背、顶角、横刃、平面、前刀面等。

常用于数量少、形状复杂的刀具。

5、五轴联动CNC磨床：

功能由软件确定。

一般用于修磨数量大、精度要求高、但不复杂的刀具，如钻头、立铣刀等。

三、砂轮

1、磨粒

不同材质的砂轮磨粒适合于磨削不同材质的刀具。

刀具的不同部位需要使用的磨粒大小也不同，以确保刃口保护和加工效率的最佳结合。

氧化铝：

用于磨HSS刀具。

砂轮价廉，易修正成不同的外形用于修磨复（刚玉类）杂的刀具。

碳化硅:

用于修正CBN砂轮和金刚石砂轮。

CBN（立方碳化硼）：

用于磨HSS刀具。

价高，但耐用。

国际上，砂轮用

B来表示，如B107，其中107表示磨粒直径的大小。

金刚石：

用于磨HM刀具，价高，但耐用。

砂轮上用D来表示，如D64，其中64表示磨粒直径的大小。

2、形状

为了方便磨削刀具的不同部位，砂轮应有不同的形状。

最常用的有：

-平行砂轮（1A1）：

磨顶角、外径、背等。

-碟形砂轮（12V9,11V9）：

磨螺旋槽、铣刀的主、副切削刃，横刃等。

-平行砂轮（1A1）　碟形砂轮12V9　碗形砂轮12A2

3、砂轮经过一段时间的使用后需要修正其外形（包括平面、角度及圆角R）。

砂轮必须经常用清理石把填充在磨粒间的切屑清理掉以提高砂轮的磨削能力。

四、刀具参数

1、基本尺寸：

总长、刃长、槽长、阶梯长、直径

2、螺旋角：

大小根据类型（N-W-H）从10-40°

3、槽前角：

4、芯厚：

5、棱边：

孔中起导向作用，有棱边宽、棱边高参数要求

6、倒锥（0,02-0,08）/100mm，起减少摩擦作用

7、保护刀棱：

有宽度和前角参数要求

8、背部：

背部上有棱边和背面

4、排屑槽：

切屑从孔中经排屑槽排出

5、刃尖：

连接棱边与主切削刃

6、主切削刃：

它们形成顶角

7、主后面：

位于端面并往后磨落，形成后角

8、横刃：

连接主切削刃。

因前角为负，切削时发生挤压，产生约50%的总轴向力

9、背面：

10、排屑槽：

把切屑从孔中排出，其形状使顶角为118°时主切削刃为直线

11、Alpha：

后角

12、Beta：

锲角

13、Gamma：

前角

14、Sigma：

顶角

15、Psi：

横刃角：

最佳的横刃角在52°-58°之间、上述角度根据加工材料而定、++=90°

16、刃高差：

17、横刃长：

18、横刃角：

19、b值:

20、c值：

21、S形R：

22、内刃前角：

23、进刀角：

24、横刃对称：

25、倒棱：

在棱边上（刀尖点）倒角的工序叫“倒棱”，有宽度和倒棱后角

26、倒刃：

在硬质合金钻头中，使刀刃钝化的工序叫“倒刃”，倒刃的宽度与被切削材料有关，有倒刃宽度和倒棱前角参数，一般在0.03-0.25mm之间。

在立铣刀中，圆周面上的刃为主切削刃。

端面上的刃为副切削刃。

五、钻头种类

1、按构造分类：

-二刃钻、三刃钻、多刃钻

-S型、X型、波型

-单级钻、阶梯钻、成形钻

-单槽钻、多槽钻

-螺旋槽、直槽（钻铰刀、抛光钻）

-单棱边、双棱边

-内冷钻、非内冷钻

2、按材料分类：

-高速钢钻头

-焊接式硬质合金钻头

-整体硬质合金钻头

六、修磨要则

1正确选用砂轮（种类、型号）。

2对新到的刀具，先测量主要几何参数并作记录存档，尤其要记录钻头的倒刃、倒棱及横刃修正情况。

3先输入砂轮数据，再输入刀具的数据。

4修磨后测量刀具主要参数、并与修磨标准比较后再修正。

七、HM钻头与HSS钻头的区别

1、HSS钻头：

顶角一般是118度，有时大于130度；刀刃锋利；对精度（刃高差、对称度、周向跳动）要求相对低。

横刃有多种修法。

2、HM钻头：

顶角一般为140度；直槽钻常常为130度，三刃钻一般为150度。

刀刃和刀尖（棱边上）不锋利，往往被钝化，或称倒刃和倒棱；对精度要求高。

横刃常被修成S-形，以利于断屑。

（二）修磨基本知识及技巧

一、基本知识：

1）注意测装夹刀具尺寸，防止撞机床，安全距离必须保持在15MM至20MM之间

2）每两周一次对机器进行清洁保养

3）按照《CNC程序管理与使用规定》进行建立程序和使用程序

4）刀具装入筒夹时，应确保刀具表面及筒夹内壁整洁无异物，筒夹合适及不划伤筒夹内壁，如有内壁已划伤的筒夹，应及时上报

5）开机前，必须先开油过滤，尤其是周末休息后上班时和停电之后开机

6）按照关机程序逐步关机，严格禁止越步关机，关机步骤：

保存程序、关闭程序、关闭电脑、关电脑电源、关闭CNC总电源、关闭稳压器开关、关闭排风扇开关、关闭油过滤开关及其空调开关、关闭电源总开关

二、技巧：

1）关于震刀

A、选择正确的砂轮

B、选择正确砂轮磨削方向,不能逆磨,即不能让刀具刃口切着砂轮磨,否则容易震刀

C、选用合适的进给余量，进给余量太大会造成震刀

D、选用合适的砂轮速度

2）一次装夹

A、一次装夹完成刀具的整个生产工序可大大减少单个刀具的生产时间,提高效率

B、在不磨到夹头的情况下,尽量多夹刀柄

C、如果横刃不对称,要考虑夹头是否OK

D、刀具太长，要考虑用支撑

3）节省机床停机时间

A、利用CNC修磨时间,休整砂轮/测量砂轮,减少CNC停机时间

B、机床运行时（最后一把刀的时间段）调好下一个单子的程序，减少CNC停机施时间，但务必在装刀后，运行程序前，先确认程序是否用错。

以保证不会用错程序

4）修磨前挑选,同类型刀具按同样的程序修磨参数修磨

A、按原刀厂家挑选,根据不同厂家选用不同的修磨方式

B、按崩口大小和崩口位置挑选:

1、余量大于1mm的选择手工先磨余量,或先线切割,2、0.5-1mm的选择多给机床余量完成,总之需要一次装夹完成

5）可手工加工或返工的，不必要再用CNC返工

A、如果修磨时未磨出内冷孔，则不必再CNC修磨，可手工磨导流孔

B、小R，比如小于0.5mm的R，机床不易加工，或加工费时，则可用手工挫R

（三）机器安全及刀具安全注意事项

一、机器安全

1、CNC：

1）注意测装夹刀具尺寸，防止撞机床，安全距离必须保持在15MM至20MM之间

2）每两周一次对机器进行清洁保养

3）按照《CNC程序管理与使用规定》进行建立程序和使用程序

4）刀具装入筒夹时，应确保刀具表面及筒夹内壁整洁无异物，筒夹合适及不划伤筒夹内壁，如有内壁已划伤的筒夹，应及时上报

5）开机前，必须先开油过滤，尤其是周末休息后上班时和停电之后开机

6）按照关机程序逐步关机，严格禁止越步关机，关机步骤：

保存程序、关闭程序、关闭电脑、关电脑电源、关闭CNC总电源、关闭稳压器开关、关闭排风扇开关、关闭油过滤开关及其空调开关、关闭电源总开关

2、外圆磨：

1）砂轮安装必须紧固

2）每班清洁保养机器

3）一天以上停机，需要涂抹防锈油

4）按照关机程序关机

3、砂轮修整机：

1）安装砂轮组前需要擦干净砂轮轴的夹头和修正机夹头，并且修正完之后也要擦干净修正机夹头，并上防锈油。

2）每次用完后要擦洗机器，尤其夹头和角度盘。

3）使用前检查乳化液的多少适当添加

4）每周要加一次润滑油

4、S11：

1）装夹牢固，稳定

2）随时保持机床尤其是导轨台面清洁，每完成一把刀具加工则需用气枪吹洗，并用布擦干净

二、刀具安全：

1）所有的材料、工件、部品都要放在盒子里，横放或竖放，工件之间不能碰擦，刀头刃部不能相对

3）用颜色区分不同类型的工件，绿色：

一般正常品，红色：

紧急品，黄色：

质量异常品。

4）批量大的，用木盒子竖放，需选择相应直径的盒子，以防刀具碰擦

5）待加工品、已加工品、品质异常品需严格区分

6）不可用手搬运产品盒，必须用车子推，务必防止盒子滑倒

7）手拿产品时，每个手只能拿一把刀，不能一手握住两把或以上数量的刀具。

（四）CNC安全操作规程

1 目的

  本规程用于指导操作者正确操作使用CNC。

确保机器、人身安全。

2  适用范围

  本规程适用于指导本公司所有CNC操作者。

3权责

除特别说明外，所有操作内容为机器操作者负责

4定义：

（略）

5  内容

5.1开机规程

打开电源总开关打开油过滤开关及其空调开关打开排风扇开关打开稳压器开关打开机床总电源打开PC机电源执行完点检工作方可开始生产

5.2生产中的操作要求或注意事项

5.2.1接到生产任务，应仔细核对工艺单及刀具数量，并且掌握图纸内容。

5.2.2确认CNC砂轮是否使用正确，是否适合加工下批刀具。

5.2.3将刀具排列整齐，挑选第一阶梯长，由短到长开始加工。

5.2.4刀具装入筒夹时，应确保刀具表面及筒夹内壁整洁无异物，筒夹合适及不划伤筒夹内壁，如有内壁已划伤的筒夹，应及时上报。

5.2.5刀具伸出筒夹的长度，同一批刀具应当保持一致，每次必须用游标卡尺测量。

5.2.6刀具对刀时，安全距离必须保持在15MM至20MM之间。

5.2.7首件制作完成后，必须按要求进行检测，符合要求后，才可以进行批量生产。

5.3关机规程

执行完点检工作方可开始关机关闭PC机电源关闭机床总电源关闭稳压器开关关闭排风扇开关关闭油过滤开关及其空调开关关闭电源总开关

5.4安全操作规程（人身、机器、产品）

5.4.1实习或学习人员必须在熟练工指导下进行数控机床操作，不可单独操作，必须在操作步骤完全清楚时进行操作，遇到问题立即向师傅询问，禁止在不知道规程的情况下进行尝试性操作。

5.4.2实习或学习人员将程序输入机床后，要通过师傅检查无误后方可进行试运行。

5.4.3禁止多人同时操作，强调机床专人操作。

5.4.4操作中如机床出现异常，必须立即向指导师傅报告。

5.4.5手工操作前，应先按下手动按钮后再进行操作。

5.4.6检查机床各功能按键的位置是否正确，键盘、鼠标是否正常

5.4.7砂轮安装时要注意装紧，装到电机主轴上时对应孔位安装，装对位置，防止砂轮跳动

5.4.8夹头和砂轮安装前要用羊皮刷清理轴的内壁，避免脏屑影响精度，并且C轴要打跳动表，径向跳动需在8um以内

5.4.9机床在运行当中要将防护门关闭以免铁屑、冷却油飞出伤人。

5.4.10在程序中有暂停测量工件尺寸时，要待机床完全停止、主轴停转后方可进行测量。

此时千万注意不要触及开始按钮，以免发生人身事故。

5.4.11关机时，要等主轴停转3分钟后方可关机。