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铝合金精密加工中的螺旋角和间隙角

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螺旋角是刀具中心线与沿切削刃相切的直线之间的夹角。它是切削刀具的一个重要特征。虽然更高的螺旋角可以更快地从零件中去除切屑,但它会增加切削过程中的摩擦和热量。

这可能会导致切屑在高速铝 CNC 加工过程中焊接到刀具表面。另一方面,较低的螺旋角产生的热量较少,但可能无法有效去除切屑。对于加工铝,35° 或 40° 螺旋角适用于粗加工应用,而 45° 螺旋角最适合精加工应用。

间隙角

后角是刀具正常运行的另一个重要因素。过大的角度会导致工具深入工件并产生颤动。另一方面,过小的角度会引起工具和工件之间的摩擦。6° 到 10° 之间的间隙角最适合铝 CNC 加工。

刀具材料

硬质合金是用于铝 CNC 加工的刀具的首选材料。因为铝是软切削,所以对于铝的切削工具来说,重要的不是硬度,而是保持锋利边缘的能力。这种能力存在于硬质合金刀具中,它取决于两个因素,即硬质合金粒度和粘结剂比例。虽然较大的晶粒尺寸导致材料更硬,但较小的晶粒尺寸保证了更坚韧、更耐冲击的材料,这实际上是我们需要的特性。较小的晶粒需要钴来实现精细的晶粒结构和材料的强度。

然而,钴在高温下与铝反应,在工具表面形成铝的堆积边缘。关键是使用含有适量钴 (2-20%) 的硬质合金刀具,以尽量减少这种反应,同时仍保持所需的强度。硬质合金刀具通常比钢刀具更能承受与铝 CNC 加工相关的高速。

除了刀具材料,刀具涂层也是影响刀具切削效率的重要因素。ZrN(氮化锆)、TiB2(二硼化钛)和类金刚石涂层是一些适用于铝 CNC 加工工具的涂层。