数控刀具如何延长寿命和有效提高加工效率

航空件一般属于难加工材料，选用高质的难加工材料数控刀具，必须具备超细晶粒数控刀具基体、锋利的切削角度、强壮的切削刃口、耐热的表面涂层等。根据以往加工难加工材料的应用经验，加工方法和参数的合理选择，对于加工这类难加工材料非常重要，使用特殊的加工技巧对于提高加工效率、延长数控刀具寿命是很有效的。

无论采用哪种加工方法，其目的是为了大限度的降低切削部位的刀尖和零件被加工区域的温度，防止被加工零件表面硬化和刀尖温度过高，增加散热区域、控制切削力。如采用摆线走刀和大进给铣削等方法均能提高其加工效率，延长数控刀具寿命。

1、充分冷却

充分的冷却、适当的加工线速度、有效的断屑、合理的数控刀具夹角对于控制刀尖温度非常有效。

对于同时具有内冷却的CNC机床和数控刀具，应该尽量使用利于降温的内冷却功能，以便使强有力的高压水流带走大量的切削热，确保加工区域保持在一定的温度范围内。即使没有内冷却功能的机加工设备，也建议使用外传内冷却刀柄，同时增强冷却压力，改善冷却效果。

2、掌握加工节奏

第二：适当地控制数控刀具的切削力和切削速度，也是降低加工区域温度、延长数控刀具寿命有效的方法之一。

通常加工难加工材料一般均采用精磨的刀具刃口、较小的切削深度和切削宽度。根据不同的难加工材料、零件结构和加工设备等因素，选用合理的切削线速度非常重要。在通常加工中，镍基合金应控制在20~50m/min，钛合金应控制在30~110m/min，PH不锈钢应控制在50~120m/min。

3、摆线切削法

第三，摆线切削法可大限度减小切削区，使得数控刀具的实际切削夹角小，延长数控刀具具每齿的散热时间。

无论是采用摆线加工、螺旋插补和大进给铣削方式，其目的都是降低切削力、减小切削区温度。摆线切削法可大限度减小切削区，使得数控刀具的实际切削夹角小，延长数控刀具每齿的散热时间；螺旋插补使得每齿切削量相对均匀，特别是在拐角处为明显；大进给切削方式，以小的切深、大的进给有效地减小了切削力，使得加工中产生小的切削热，加工区域温度低。

4、保证合理断屑

第四，保证加工中断屑，也是控制温升的有效途径。

一般在金属加工中大量的切削热产生在切屑上，有效地断屑会使加工中产生的大量切削热被切屑带走。通常情况下，在加工中我们不希望有长的切屑产生。对于难加工材料的加工更应该注意，特别是对于粗加工工序，在整个加工系统刚性允许的情况下，应尽量使其在整个加工过程中产生断屑，尽量采用逆铣方式，使形成的铁屑由厚变薄，并且铁屑形状为“9”字形、“6”字形或“C”字形。

5、保持有效数控刀具夹角

第五，加工中保持适当的有效数控刀具夹角，使得数控刀具的每一个有效加工齿能够大限度地保证长冷却时间。

加工中保持适当、合理地数控刀具有效夹角，非常有利于提高难加工材料的切削效率、延长数控刀具加工寿命，对于加工难加工材料零件极为重要。数控刀具有效夹角，反映到切削参数上与切削深度Ap和切削宽度Ae以及数控刀具直径Dc有着直接的关系。特别是在加工难加工材料时，应尽量避免满刀切削。在实际加工中，数控刀具的切削夹角每增大一倍，数控刀具寿命会减少约30%。

总之，难加工材料零部件都具有高硬度、高强度、高韧性和高耐磨性，对于具有这些特性的新型难加工材料，其机加工性能差、加工难度大、加工效率低、刀具成本高。这样一来，难加工材料零部件对机加工数控刀具提出了更高地要求。