（一）如何選擇刀具


在選擇刀具的角度時，需要考慮多種因素的影響，如工件材料、刀具材料、加工性質（粗、精加工）等，必須根據具體情況合理選擇。通常講的刀具角度，是指制造和測量用的標注角度在實際工作時，由于刀具的安裝位置不同和切削運動方向的改變，實際工作的角度和標注的角度有所不同，但通常相差很校制造刀具的材料必須具有很高的高溫硬度和耐磨性，必要的抗彎強度、動漫和化學惰性，良好的工藝性（切削加工、鍛造和熱處理等），并不易變形。


通常當材料硬度高時，耐磨性也高；抗彎強度高時，沖擊韌性也高。但材料硬度越高，其抗彎強度和沖擊韌性就越低。高速鋼因具有很高的抗彎強度和沖擊韌性，以及良好的可加工性，現代仍是應用最廣的刀具材料，其次是鋁合金。


聚晶立方氮化硼適用于切削高硬度淬硬鋼和硬鑄鐵等；聚晶金剛石適用于切削不含鐵的金屬，及合金、塑料和玻璃鋼等；碳素工具鋼和合金工具鋼現在只用作銼刀、板牙和絲錐等工具。





（二）加工鋁材時遇到的問題及解決方法


加工鋁材時遇到的問題及解決方法 加工純鋁時，容易粘刀的幾點分析及解決辦法：


1、鋁材料 質地偏軟 高溫容易粘刀；


2、鋁不耐高溫，容易開紋；


3、跟加工切削液有關：油性潤滑性能好；水溶性 冷卻性能好；干切削 費用高；


4、加工純鋁時，應選用鋁加工專用的立銑刀：正前角，刃口鋒利，大排屑槽，45度或55度的螺旋角；


5、被加工件和數控刀具的材料具有較大的親和力、


6、前刀面粗糙刀具加工軟的材料、


建議：機床條件差到好要求低到高，請分別使用高速鋼，涂層拋光硬質合金、PCD聚晶金剛石和單晶金剛石。


7、速度低可用切削液避免，速度高用油霧潤滑，效果可改善，鋁合金適合





（三）刀具未來發展方向


由于在高溫、高壓、高速下，和在腐蝕性流體介質中工作的零件，其應用的難加工材料越來越多，切削加工的自動化水平和對加工精度的要求越來越高。


為了適應這種情況，刀具的發展方向將是發展和應用新的刀具材料；進一步發展刀具的氣相沉積涂層技術，在高韌性高強度的基體上沉積更高硬度的涂層，更好地解決刀具材料硬度與強度間的矛盾；進一步發展可轉位刀具的結構；提高刀具的制造精度，減小產品質量的差別，并使刀具的使用實現最佳化。





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鋁合金加工過程中常見的問題及解決方案


隨著目前很多市場的輕量化需求，鋁合金成為越來越多零部件制造商的首選，鋁合金產品的加工也備受關注。鋁合金在密度、抗拉強度、延伸率、抗蝕性等方面表現出的優勢使其成為工業中應用最廣泛的有色金屬材料，在航空、航天、汽車、機械制造等行業中都有舉足輕重的作用。


1：攻絲出現爛牙、粘刀、加工表面光潔度不達標


鋁合金性質較軟、熔點較低，所以在不良的加工環境下容易出現爛牙或粘刀等問題，除了改變加工參數如避開容易粘刀的中速加工外，應采用潤滑和冷卻性能均較好的切削液。





2：非加工面發霉


鋁合金加工中出現的大部分問題都是由切削液引起的。切削液產品本身設計的不足意味著加工過程中難以避免的問題。壓鑄鋁合金非加工面對切削液的緩蝕能力有敏感的響應，發霉是其表現之一。鋁合金發霉通常由切削液鋁緩蝕能力不足和切削液微生物控制能力不足導致，兩種原因引起的發霉現象有所異同，但大多數情況下是切削液鋁緩蝕能力不足導致了發霉。產生發霉現象時要從切削液緩蝕能力的提高和機加工后儲存方式的改良等方面入手。


3：加工面殘留影響后期清洗


鋁合金機加工后一般需要經過清洗工序。如果鋁合金切削液的被清洗能力不好，會在鋁合金加工面產生殘留，影響外觀或后期的噴碼等處理。通常與切削液產品乳化體系的設計及清洗的工藝有關。





4：加工過程中產生大量泡沫


切削液泡沫在機加工過程中一般都是要盡量避免的。由泡沫引起的冷卻不充分、刀具磨損嚴重都會導致加工結果的變差和加工效率的降低。特別是隨著機床的更新，五軸加工中心對切削液泡沫的要求更高，抑泡消泡能力不足的切削液會引起液面異常升高，觸發液位報警器，使機床停止正常工作。對切削液泡沫性能的改善不僅僅是采用加入消泡劑的方法就可以妥善解決的，而應該從切削液產品的體系設計上進行整體優化。





5：切削液使用壽命短


在加工鋁合金工件如活塞、變速箱缸體等過程中，普遍存在切削液壽命短的問題。切削液的使用壽命不止涉及到換槽的頻率和投入的成本，還影響到加工的質量、現場的工作環境等多個方面。切削液使用壽命問題主要體現為槽液使用一段時間后發粘、腐敗等。


發粘使得鋁屑不易從鋁件表面脫離，產生壓痕，腐敗使切削液加工質量降低及現場工作環境惡化。發粘與切削液設計中乳化體系的選擇及對微生物的控制能力等因素有關，腐敗則與切削液中微生物營養元素的引入及殺菌抑菌體系的選擇有關，當然也和現場切削液的使用維護有關。





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鋁合金切削加工你不得不知的幾點技術基礎


鋁合金是以鋁為基的合金總稱，通過添加Cu、Si、Mg、Zn、Mn等合金元素，在保持純鋁質輕等優點的同時，極大的提升其合金“強度”，有些種類可接近或超過優質鋼，成為理想的結構材料，廣泛用于機械制造、運輸機械、動力機械及航空工業等方面。





（一）切削鋁合金的刀具材料


鋁用加工的刀具材料一般選用細晶粒的YG類硬質合金(ISOK10--K20)、聚晶復合金剛石(PCD，也稱金剛石燒結體)以及天然金剛石等，這些均是適宜切削鋁合金的刀具材料，都可以保證刀具刃口鋒利且耐磨。





（二）鋁合金車削加工


從鋁合金的切削加工性可知，無論是車(鏜)削、銑削、鉆削中的哪種切削加工類型，都要求刀具耐磨，切削刃鋒銳，具有前角大、后角大、主偏角大、副偏角小、刃傾角為正角度、刃面光潔等設計特點。


前角：


在保持刀刃強度的條件下，選擇大前角，一方面可以磨出鋒利的刃口，另一方面可以減少切削變形，使排屑順暢，進而降低切削力和切削溫度。切忌使用負前角刀具。


后角：


后角大小對后刀面磨損及加工表面質量有直接的影響。切削厚度是選擇后角的重要條件。粗銑時，由于進給量大，切削負荷重，發熱量大，要求刀具散熱條件好，后角應選擇小一些。精銑時，要求刃口鋒利，減輕后刀面與加工表面的摩擦，減小彈性變形，后角應選擇大一些。


主偏角：


適當減小主偏角可以改善散熱條件，使加工區的平均溫度下降。


PS：


注意在切削加工時要充分考慮鋁合金材料的各種物理、機械性能，需采用小切削力進行切削加工，同時控制溫度給加工中尺寸測量造成的影響，特別是在有較高尺寸精度和表面粗糙度要求時需采用多次精車。





（三）鋁合金銑削加工


由于整體硬質合金刀具具有非常鋒利的切削刃和槽型，其在鋁合金精加工中切削力小，并且具有容屑空間大，排屑順暢等優點，因此整體硬質合金數控刀具逐漸取代了傳統的高速鋼刀具。


此外，硬質合金的彈性模量大約是鋼的3倍，這就意味著在負載相同的情況下，整體硬質合金刀具的變形量僅為可轉位刀具的三分之一。整體硬質合金立銑刀還可以做成螺旋刃，這樣就能平穩地進行切入和切出，排屑也很平穩順暢，這些都有助于減小切削力的波動從而抑制由此帶來的振動趨勢。