用于數(shù)控螺旋內(nèi)拉床的刀具有以下特殊要求:
一、刀具精度
1、尺寸精度
(1)直徑精度:刀具的直徑尺寸公差需要嚴格控制。例如,對于加工高精度內(nèi)孔的螺旋內(nèi)拉刀,其直徑公差可能要求在±0.005mm甚至更高。這是因為數(shù)控螺旋內(nèi)拉床加工的孔徑大小直接取決于刀具尺寸,只有刀具尺寸精確,才能保證加工出的內(nèi)孔尺寸符合設計要求。
?。?)齒距精度:刀具的齒距也必須非常精確。在螺旋內(nèi)拉刀的情況下,齒距的誤差會直接影響到加工出的內(nèi)螺紋的螺距。例如,對于一些精密機械中的內(nèi)螺紋加工,要求刀具的齒距誤差不超過±0.01mm,以確保加工出的內(nèi)螺紋能夠與其他部件精確配合。
2、形狀精度
?。?)刃口直線度:刀具刃口的直線度對加工質(zhì)量有著至關重要的影響。如果刃口不直,在拉削過程中會使加工出的內(nèi)孔或內(nèi)螺紋表面出現(xiàn)不均勻的情況。例如,在加工圓柱形內(nèi)孔時,刃口直線度不佳可能導致孔的圓柱度超差,影響零件的裝配和使用性能。
?。?)螺旋角精度:對于螺旋內(nèi)拉刀,螺旋角的精度是關鍵。螺旋角決定了刀具在拉削時的切削角度和切屑的排出方向。如果螺旋角不準確,可能會導致切削力過大、切屑堵塞等問題。例如,螺旋角誤差過大可能會使切屑不能順利排出,從而劃傷已加工表面,降低加工質(zhì)量。

二、刀具材料
1、硬度和耐磨性
(1)高硬度:由于數(shù)控螺旋內(nèi)拉床的加工過程通常是對硬質(zhì)材料進行切削,刀具必須具有足夠的硬度。例如,采用高速鋼或硬質(zhì)合金作為刀具材料,高速鋼刀具經(jīng)過淬火處理后,硬度可以達到HRC63-68,硬質(zhì)合金刀具的硬度則更高,可達HRA89-93。這樣的高硬度能夠保證刀具在切削過程中不易磨損,延長刀具的使用壽命。
?。?)耐磨性:除了硬度,刀具還需要有良好的耐磨性。在連續(xù)拉削過程中,刀具與工件之間會產(chǎn)生大量的摩擦,如果刀具不耐磨,刀刃很快就會磨損變鈍。通過在刀具表面涂覆耐磨涂層,如TiN(氮化鈦)或TiAlN(氮鋁化鈦)等,可以提高刀具的耐磨性,減少刀具的磨損速度。
2、韌性和強度
(1)韌性要求:刀具在拉削過程中會受到較大的沖擊力和振動,因此需要具備一定的韌性。如果刀具韌性不足,在加工過程中容易出現(xiàn)崩刃現(xiàn)象。例如,當加工材料中存在硬質(zhì)點或突然的切削力變化時,韌性差的刀具可能無法承受這種沖擊而損壞。
?。?)強度要求:刀具的強度也必須足夠高,以保證在受到較大切削力時不會發(fā)生變形或斷裂。刀具的結(jié)構(gòu)設計也會影響到其強度,例如,增加刀具的柄部直徑或采用合理的過渡圓角設計,都可以提高刀具的整體強度。
三、刀具結(jié)構(gòu)
1、容屑槽設計
?。?)合理的容屑空間:數(shù)控螺旋內(nèi)拉床在加工過程中會產(chǎn)生大量的切屑,因此刀具必須有足夠的容屑槽來容納切屑。容屑槽的形狀、尺寸和位置都需要精心設計。例如,對于螺旋內(nèi)拉刀,通常采用螺旋狀的容屑槽,這種設計可以使切屑沿著容屑槽順利排出,避免切屑堵塞在刀具與工件之間。
(2)排屑順暢性:除了有足夠的容屑空間外,排屑的順暢性也非常關鍵。容屑槽的表面應光滑,沒有毛刺或尖銳的邊緣,以防止切屑在排出過程中被掛住。同時,容屑槽的出口應設計成有利于切屑排出的形狀,如傾斜一定角度或采用特殊的導屑裝置,確保切屑能夠快速、順暢地離開刀具。
2、刀具頭部結(jié)構(gòu)
?。?)導向部分精度:刀具頭部的導向部分對于保證加工精度起著重要作用。導向部分的外徑應與加工孔的尺寸相適應,并且具有較高的圓柱度和同軸度。在進入工件孔口時,導向部分能夠準確地引導刀具,使刀具與工件的正確定位,減少加工誤差。
?。?)切削部分角度:刀具頭部的切削部分角度也需要合理設計。前角、后角和主偏角等角度的大小會影響切削力、切削熱和加工表面質(zhì)量。例如,合適的前角可以減小切削力,使切削過程更加順暢;正確的后角可以保證刀具后刀面與已加工表面的良好配合,減少摩擦和磨損。