刀具的使用方法

刀具的使用方法教学目的：1、使学员生疏刀具，并明白各种刀具的特点及大致适用范围。2、使学员清楚锥刀、螺纹铣刀各自的特点及具体应用。教学重点：1、具体介绍精雕刀具的分类及应用；2、重点讲解锥刀的各个参数及在加工中的优劣点；3、重点讲解螺纹铣刀的各个参数及在加工中的优劣点。我们所使用的CNC雕刻刀具形态各异，从材质和外形上来分，可以分为很多的种类。学会正确的使用刀具之前，我们必需要先了解刀具的特点，把握各类刀具的适用范围。1.11 从刀具材质上分刀具材质有硬质合金、陶瓷、氮化硼等，我们最常用的是硬质合金刀具，这种刀具本钱低、CNC雕刻机呢？答复是不能，这种材料具有较好的韧性，不简洁断刀，但耐磨性较差，在精雕机这种高主轴10分钟就会严峻磨损，这里强调高转速，而高转速下只能使用耐磨性好的硬质合金刀具，我们现在只要知道这些就可以了。从刀具的外形上来分要求学员登记各种刀具的留意事项和适用范围。1、螺纹铣刀-65-第五章如何区分、磨制、测量刀具螺纹铣刀如图5-1所示，又称柱刀、平底刀，主要依靠侧刃进展雕刻，底刃主要用于平面双刃、三刃和四刃，它的主切削刃〔侧刃〕是螺纹状的，切削过程中平衡性好，可以进展较大深度〔5mm〕的加工，在高频模的加工中常用的刀具为双刃刀具，一般使用的直径是2mm。螺轮廓切割、铣平面、区域粗雕刻、曲面粗雕刻等刀或螺旋下刀方式。留意：要求学员使用螺纹铣刀不要直线下刀，肯定要使用斜线下刀或螺旋下刀方式。2、锥度刀简称锥刀，如图5-2所示。锥刀是用于文字和图案雕刻的专业刀具，最擅长于修边修角的求。锥刀的底刃，俗称刀尖类似于平底刀，可以用于小平面的修光，锥刀的侧刃倾斜肯定的角清角效果。锥刀主要用于单线雕刻、区域粗雕刻、区域精雕刻、三维清角、投影雕刻、图像灰度雕刻等。3、球头刀

图5-1 图5-2简称球刀，如图5-3所示。它的切削刃呈圆弧状，雕刻过程中受力均匀，切削平稳。球刀面半精雕刻和曲面精雕刻。-66-留意：球刀不适合于铣平面。

5-34、牛鼻刀、锥度球头刀、锥度牛鼻刀〔选讲〕精雕雕刻刀具及应用以上是常规的分类方法，随着精雕科技的不断进展，精雕公司针对于某些行业的行业特点，螺纹槽有机材料切割刀具，俗称空心刀，为什么要提这种刀具呢？在切割PVC而现在使用的单刃螺纹刀加工PVC20mm2.4米/分的速度，并且侧面效果比以前使用多刃螺纹槽铣刀加工出的还要好。在切割5mm以下的压克力时走刀速度3米/分。下面从工业和广告两大行业介绍精雕专用刀具。要求学员依据将要从事的行业需要记录使用到的刀具的用途与特点，协作挂图与实物讲解。这里旨在为学员建立一种初步的用刀标准，使学员生疏到成型刀具在加工中的重要地位。1、工业专用刀具〔1〕1.55-4所示刀具用途：专用于Cr12的材料开槽和去粗加工。使用特点：该刀具使用在精雕机的周密高速电主轴上、在加工Cr12材料时，无论在耐用度上、还是加工的精细程度上都有上乘的表现。其加工噪音低、切削平稳。双刃直槽牛鼻刀〔曲面加工〕5-5所示刀具用途：用作曲面和平面的混合形体的加工。使用特点：在加工曲面和平面的联接处有较好的加工效果。-67-第五章如何区分、磨制、测量刀具图5-4 图5-5双刃直槽刻铜刀如图5-6所示刀具用途：专用于高频模具和滴塑模具的开槽及材料去粗加工。使用特点：该刀强度好、刀具锐利、加工效果和加工效率极佳。Ф2、Ф3.1755-7所示刀具用途：该类刀具中Ф2Cr12材料的去粗加工；Ф3.175刀具用于紫铜、黄铜材料的开槽和去粗加工。使用特点：刀具锐利，按合理的工艺使用具有较好的耐用性。图5-6 图5-7Ф2、Ф3.175和Ф45-8所示-68-刀具用途：专用于加工有机材料，如工业模型〔ABS材料〕、发卡和眼镜胶架。刀具特点：刀具锐利、加工噪音低。切割效果：切割面光滑、无刀痕、无熔瘤、无裂纹、曲线段无折线痕迹。球头刀如图5-9所示刀具用途：专用于曲面加工。使用特点：加工曲面光滑、成品效率高。图5-8 图5-9单刃锥刀如图5-10所示刀具用途：用于底面精修、文字雕刻和拔模斜度的加工。使用特点：成活精细、排屑畅顺。三棱锥刀如图5-11所示59铜精细文字和图案的雕刻。使用特点：刀具强度好、成活精细。-69-第五章如何区分、磨制、测量刀具

图5-10 图5-11Ф2、Ф3.1755-7所示刀具用途：用于浮雕图案和文字的开槽加工，并可进展铝、铜等金属材料的加工。使用特点：刀具锐利、排屑畅顺、应用面广。Ф2、Ф3.175和Ф45-8所示5mm的有机玻璃、10mmABS20mmPVC等。使用特点：刀具锐利、加工噪音低，在切割厚度为5mm2.4米/分。切割效果：切割面光滑、无刀痕、无熔瘤、无裂纹、曲线段无折线痕迹。球头刀5-9所示刀具用途：用于浮雕文字和浮雕图案的加工。使用特点：加工曲面光滑，外表有透亮感。单刃锥刀5-10所示刀具用途：用于双色板雕刻-70-使用特点：雕刻文字清楚、底面光滑、排屑畅顺。Ф3.175、Ф45-12所示10mm以上的有机玻璃切割。刀具特点：切割噪音低，刀具强度好，在切割厚度为20mm有机玻璃时进给速度可到达0.6米/分。切割效果：切割面无刀痕、无熔瘤、无裂纹、曲线段无折线痕迹、外表有磨砂效果。建筑模型专用双刃刀5-13所示刀具用途：专用于建筑模型划线和刻窗口。使用特点：刀具锐利、排屑畅顺、加工效果好。图5-12 图5-13Ф6的双刃直槽三维清角刀如图5-14所示刀具用途：专用于三维清角文字的加工。2002年推出的三维清角加工方式“使用6从而避开了无谓的设备损耗。Ф6的双刃直槽铣平面刀具如图5-15所示-71-第五章如何区分、磨制、测量刀具刀具用途：专用于铣精雕机有机台面。使用特点：铣出台面无毛刺并有透亮感。锥刀的特点

图5-14 图5-15前刀面副后刀面后刀面5-16-72-中心线刃长底刃侧刃底刃半径5-17δ:主刃偏角〔即半锥角〕γ:副刃偏角 β:副后角α后角图5-18 图 5-19 图5-20窍门呢？要答复这个问题我们先要从什么是好用讲起加工出的效果不同，那就是刀具的缘由了，下面我们从几个方面讲一下锥刀。-73-第五章如何区分、磨制、测量刀具在讲解刀具时结合挂图并用动作强调刀具必需具备的面和刃刃的名字，但肯定让学员在头脑中有一个感性的生疏，形成刀具的一个空间概念。1、锥刀的参数描述锥刀的锥角如图5-18锥刀的锥角定义了刀具的顶部的尖角。锥刀的锥角主要影响刀具的强度和雕刻区域边缘的清楚度。什么是清楚度呢？如图5-21所示是同样底直径，但锥角不同的刀具加工效果比照。5-21一般来说，锥角小，在雕刻深度深时，雕刻图形边缘变形小，可较好地保证雕刻区域边缘的清楚度，但刀具强度差；锥角大，雕刻深度加深时，刀具的线速度不均、刀具受力也不均，雕刻图形边缘变形大，但刀具强度好。20°的刀具进展开粗加工。锥刀的底刃直径如图5-17锥刀的底刃直径定义了刀具的底部宽度。锥刀的底刃直径直接影响着加工区域的边缘的清楚度和加工底面的粗糙度时，切削线速度高，加工底面的粗糙度低，单位时间的材料去除量大，切削效率高；刀具的直径小，雕刻区域边界的清楚度简洁保证，但加工底面的粗糙度和切削效率就难于保证。寿命上有肯定的好处。因此，在前面的分析中选定直径为2mm的刀具作为开粗的刀具。锥刀的刃部长度如图5-17角度越大、刃长越小，锥刀刃长表示该刀具可一次切削的最大深度，当切削深度超过此值后，所选锥刀的上部没有切削刃，这一点请学员肯定要留意。在讲课中肯定要提示学员留意：当使用锥刀时必需要有意识地检查所选刀具的定义JDPaint-74-中“刀具定义”功能来讲，这样使所讲的内容具有针对性，不会变成泛泛而谈。2、锥刀的质量考察点刀具的材料具在24000RPM的转速下具有较好的寿命，精雕机当前配的刀具材料是超微颗粒的〔即所谓的纳米技术，具有格外好的耐磨性。刀具的尺寸上面讲的锥刀描述参数是指“在JDPaint中作为定义锥刀计算刀具路径使用”的参数，但是锥刀的使用不仅仅是两个参数，锥刀磨制中需要掌握的参数有：底刃半径、顶部锥度、副刃角度、后背角度和开半径的长度。这些参数的准确性都对刀具的好用程度产生重要的影响。强调内容：刀具尺寸精度是CNC雕刻的基准，全部以关心计算为核心的数控加工系统，都是以准确密加工的根本执行单元，它的尺寸必需准确，否则数控加工就没有任何意义。5-17、18、19、20所示：底刃半径：主要影响雕刻区域边界的清楚度、边界的尺寸精度和底面的粗糙度。顶部锥度：主要影响雕刻区域边缘的清楚度和刀具的强度。的两个方面，刀具锐利了强度就会降低，反过来也一样。后角大小：主要影响刀具的锐利程度。下，刀具刃长越短刀具的强度和锐利度保持时间越长。3、锥刀的优势锥刀的优势表达在以下几方面：由于锥刀的锥角，可以格外有效率地进展区域边缘角度的加工；由于锥刀的锥角，可以格外便利地进展修边修角的加工，充分地发挥出雕刻加工的特色——清角加工，尤其是在精修时使用清角可以较大程度地降低后续工序的精修工作量；由于锥刀的锥角和清角加工方式，才使直径格外小的刀具〔小于0.1mm〕有存在的价-75-第五章如何区分、磨制、测量刀具值；便于修磨，使用本钱低。4、锥刀的弱点锥刀的主要弱点为：在保证加工成品的尺寸精度上难度较大，尤其是在雕刻材料的深浅变化较大时无法保证较好的尺寸精度。当角度较大，上下直径差异较大、切削线速度不均匀、受力不均匀。在加工深度较深切削加工。在自制生产中，假设磨刀机的精度差、假设不按法规磨刀，锥刀的角度难以保证，因此在雕刻深度深时简洁消灭明显的分层和啃刀的现象。锥刀是单刃刀具，在深度方向上是靠侧刃的一条线在切削，吃刀的平稳性较差，不能进展大深度的切削。在高频模的开粗加工中，锥刀的一次吃刀深度不能超过1mm。底刃是锥刀最为薄弱环节，简洁磨损，尤其是在下刀时更简洁磨损。在精雕机的使用中，锥刀常用工艺为“分层吃刀、少吃快跑”，这种加工方式出力最大的是底刃，因此，在使用锥刀时应认真考虑刀具下刀和吃刀造成的底刃磨损糙度指标较高、损害主轴电机、切削噪音大和加工效率低等问题。5、使用锥刀的留意事项2mm20°的锥刀”作为高频模开粗刀具，这是出于以下方面的考虑：客户的使用本钱低，一般的客户都具备磨制的力量。但是，磨制的质量差异较大，并因此引发了很多加工质量问题和主轴电机修理效劳的问题。由于该刀角度较小、直径较大，在加工效率和刀具的耐用的程度上将有较好的表现。2mm、锥度为20°的锥刀”在进展高频模开粗加工时，必需遵循以下几个条件：开槽加工中单次开槽深度不能超过0.5mm。开粗加工中单次吃刀深度不能超过1mm。-76-开粗加工中侧向进给量不能超过0.5mm。24个小时内进展一次复磨。2mm2.3mm就足矣。螺纹铣刀的特点和劣势呢？2mm。5-221、螺纹铣刀的描述参数刃部直径高，加工底面的粗糙度低，单位时间的材料去除量大，切削效率较高；刃部的直径小，雕刻区在开粗加工中断刀是很难避开。这样在提高加工效率和保障刀具寿命上有肯定的好处。因此，在前面的分析中“选定直径为2mm的刀具”作为开粗的刀具有很大成分是基于上述考虑的。-77-刃高

第五章如何区分、磨制、测量刀具的板材，刃长比板材厚度小时不能够一刀切透，刃长太长则简洁断刀。2、螺纹铣刀的质量考察点否适合精雕机的使用。刃直径刃直径刀底刃刃高刃带刀具材料

5-23质作为刀具的材料。刀具刃型螺纹铣刀的刃形有单刃、双刃、三刃和四刃，在前面的分析中得出的结论是：在肯定的进寿命。但是，对于不同刃型的螺纹铣刀在加工材料上有所选择，在精雕机的使用上，单刃刀适多。刀具刃长-78-2.5—3mm2mm。刀具底刃加工效果。这里在讲课时应有肯定深度的开放定要使用斜线下刀或螺旋下刀。刀具刃带螺纹铣刀的锐利程度取决于刀具的刃带，螺纹铣刀的刃带是以螺纹方式盘绕在刀具上的，材料不同，刃带形式也不全一样。刀具刃部直径尺寸度要高。在教学中应教会学员会测量螺纹铣刀的刃部直径。注：上述内容应使用挂图来讲。3、螺纹铣刀的优点螺纹铣刀的刃部上下一样粗细，只要在刀具尺寸精度有较好的保证前提下，与锥刀相比，使用螺纹铣刀进展雕刻在保证加工成品的尺寸精度方面要简洁得多。螺纹铣刀吃刀均匀，可以进展大深度〔595mm〕的吃刀，这样在开粗加工的效率要高于锥刀。由于螺纹铣刀在开粗加工时可进展大深度的吃刀，这不但提高了加工效率，而且还提高了刀具的使用寿命，其主要缘由是：由于吃刀深，将切削量分布在刀具的侧刃上，而且还削减了底刃的加工次数〔需加工两遍的底面变成了一遍〕。螺纹铣刀磨损小，使用“双刃、直径为2mm、刃长为3mm”的螺纹铣刀进展高频模的开粗加工〔59铜〕中可以连续工作数十小时。由于加工过程中磨损小，加工残留量的尺寸较为准确，这样可有效地保证精修工序顺当进展。-79-第五章如何区分、磨制、测量刀具正由于上述缘由，螺纹铣刀才称为“专业型的开粗加工刀具”，所以要求学员在学习的过程中应养成“使用螺纹铣刀进展开粗加工的习惯”。4、螺纹铣刀的弱势螺纹铣刀是制式产品，磨制需要专业的设备，不能象锥刀一样很便利地改形和修磨，直观上看螺纹铣刀的使用费用上要高于锥刀。小直径的螺纹铣刀强度较差，在进展精修加工时效率较低，尤其是在实现名牌产品的0.3mm的螺纹铣刀。加工中耐磨性能较好。但是螺纹铣刀的使用费用并不是真正高于锥刀，缘由是：专业加工高频模的客户处，可以固定使用一把“2mm的螺纹铣刀”进展开粗加工，而且，由于刀具磨损小，加工时间短，削减了刀具修磨的工作，实际的使用费用是低的。5、螺纹铣刀的使用留意事项前面讲过，“螺纹铣刀是专业的开粗加工刀具”，而且也确定了“刃部直径2mm、刃长为3mm的螺纹铣刀”进展高频模开粗加工，但是，在实际使用中要留意以下几个条件：开槽加工中单次开槽深度不能超过0.5mm。开粗加工中单次吃刀深度不能超过3mm。开粗加工中侧向进给量不能超过0.5mm。螺纹铣刀的刃部长度不宜过长，在高频模的开粗加工中，刀具刃长不宜超过3mm。5.2 如何磨制、测量锥刀注解：教师对这节讲解时，要结合操作讲解，并说出每个动作的动作要领和留意事项。教学目的：-80-使学员能够正确测量、磨制锥刀。教学重点：1、简洁介绍磨刀机的构成及主要零部件的功能；2、重点讲解锥刀的磨制方法；3、具体讲解锥刀的具体测量。磨刀机的简介5-24、25所示，这是一台小型万能磨刀机。它主要由以下几局部组成：400，砂轮与主轴相连。刀架机体转换开关：掌握电机启动与停顿。两个手把：手把可以旋转，手把2可以通过掌握轴带动刀架左右移动，手把1可以掌握砂轮左右移动，我们就可以通过调整手把带动砂轮或刀架，来修磨刀具。刻度圈：每个手把的右边都有刻度圈，手把旋转一圈，砂轮或刀架左右移动一个毫米，0.01毫米。调整螺钉：当刀架刹紧在掌握轴上后，拔动刀架，可以前后摇摆，摇摆角度的大小用这个调整螺钉来掌握。掌握轴的刹紧手柄，假设不需要刀架移动或摇摆时应将此手柄刹紧。掌握轴夹座3.175mm、4.00mm、6.00mm的，请大家选择适宜的收管装在其中。把刀坯插在收管的孔里，然后把定位插销扳到深槽里，收管被定位，旋转手柄拧紧，刀坯就被固定在收管里。假设把这个定位插销移出去，收管就可以夹着刀坯在手柄的带动下旋转，手柄上部有分度盘，上面标有0－360度的刻度，每15°可以通过定位插销来定位收管，可以通过调整定位插销的位置，得到刀具后角的度数。-81-第五章如何区分、磨制、测量刀具转台：转台可以绕轴线位作90°的转动，转台上面标有刻度，转台转动的度数约等于刀具刃全角的一半，一般状况下小于磨制好的刀具刃全角的一半。刹紧手柄：调整好转台的角度，可通过此手柄来固定转台。固定刀架的手柄：假设松开此手柄，刀架可以在这根掌握轴上移动和摇摆。另外，要配一把千分尺，用于测量刀具开半后的尺寸。12砂轮收管转台分度盘刹紧掌握轴的手柄旋转手柄掌握轴5-24分度盘分度盘砂轮找平装置定位插销转换开关刹紧转台的手柄刻度圈调整螺钉刹紧刀架的手柄锥刀的磨制

5-25示范磨刀时选用后角30°锥度20°底直径0.2mm的锥刀为例，开头示范时不要讲过多的参-82-数，但肯定要强化步骤，示范过程分以下几步。1、磨刀机各转盘归零平行，分度盘虽然可以不归零，但对于初学者临时这样要求。2、开半径1.63mm。3、转分度盘120030度的位置。4、转转台303030的锥刀对于大局部的模具雕刻都可以使用，而对于做广告的学员不必教授磨刀。5、限范围去材料在磨制锥角时肯定要强调磨制范围在分度盘的120-270之间，说明假设磨制时超出此范围会导致刀具锥角不准。6、点尖学员学会推断磨出的副刃偏角和副后角〔图5-21、23〕的倾斜方向是否正确。0”，其次个数是“1.63”，第三个数是“120”度，第四个数是“表中数”，第五个数“270”度，这里肯定要给学员一个比较清楚思路。使用角度较大的刀具，与此同时，还应中选择适宜的刀具角度。依据阅历，我们认为加工不同材料时的锥刀修磨参数范围如下表：材料工具钢α12–15β5–10γ3–5开半径〔mm〕1.65钢铁20–1510–153–51.65铸铁25153–51.65黄铜30–4015–203–51.63硬铝35–4020–253–51.63-83-铝3015铝30153–51.63钛35153-51.63钛合金25–3510–153–51.63赛璐路45–6020–253–51.60塑料35153–51.60木头45–6020–253-51.60双色板45–6020–253-51.58ABS板45–6020–253-51.58刀具角度比照表：后角锥度1015后角锥度10152025303540455055606570758085901015202530354045505560 A 别是AA=δ〕和，磨刀机刀架底盘的旋转角度S：Stan1tan(2)cos)。-84-锥刀的测量证，此外，对于用于同一批工件加工用的刀具，我们可以先统一进展开半径处理，再统一磨制锥角的方法，保证粗加工和精加工连接时侧边余量比较均匀。对于底刃的测量我们首先看图5-26，由图可以看出刀具的底直径并不等于刀尖的实际磨制140倍读数显微镜观测。ααααD公式1：D=d×[1+COS〔α〕]/2

5-26D:测量值 d:刀具底直径 α:后角后角底径2.01.5后角底径2.01.51.21.00.80.60.50.40.30.20.11015202530354045505560.

-85-第五章如何区分、磨制、测量刀具-86-刀具对精度有什么影响教学目的：使学员明白刀具与加工成品精度之间的严密关系。教学重点：1、简洁介绍刀具对“尺寸精度”、“图形边缘清楚度”、“底面粗糙度”的影响；2、重点讲解刀具与“精细度”和加工效率之间的关系；3、简洁讲解刀具的尺寸精度与加工路径间的关系。CNC雕刻实际上是一种铣削加工，加工效果是要靠刀具保证的，因此，刀具的正确使用是用好精雕机的一个重要的前提，当前一些操作者利用直接思维产生的概念——“小就精细”，这不完全正确，下面分别介绍刀具对加工精细度的影响。刀具对尺寸精度的影响首先是尺寸精度，雕刻区域的尺寸精度除取决于雕刻机的机械定位精度和运动的灵敏度外，工能获得较高的成品尺寸精度。图5-27是刀具角度不准引起的过切和欠切〔培训教师对图形进展说明〕。5-27刀具对图形边缘清楚度的影响〔清楚度构成影响的因素除雕刻机的〔清晰度〕。-87-第五章如何区分、磨制、测量刀具刀具对底面粗糙度的影响量好、刀具的直径相对大，雕刻区域底面切削效果好。刀具与精细度和加工效率间的关系局