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1、CNC刀具简介,切削概論,下圖為刀具切削之基本機構-,刀具切削之基本機構,銑刀種類,、依幾何形狀區分- a、端銑刀 b、球刀 c、圓鼻刀 、依刀具結構區分- a、捨棄式刀具 b、整體式刀具,端銑刀之外形如右圖所示，銑刀之外緣及底面均有銑齒以構成切刃，所以可以用來銑削工件水平面及垂直面。端銑刀之刀形變化非常複雜，適用於各類加工，如：銑平面、溝槽或輪廓面等等，可說是被運用最為廣泛的一種銑刀。,R=0,端銑刀,球刀的缺陷:,一、不同位置切削速度不一:,圓鼻刀,左下圖為使用圓鼻刀進行粗加工，用圓鼻刀粗加工的好處為其水平刀間距可以使用的很大，所以粗加工效率遠比球刀來的好；右下圖則為用圓鼻刀精加工，圓鼻刀
2、的優點就是切削速度變化穩定，所以你可以看到在精加工後工件的表面呈現出金屬在被切削後的光亮。,、依刀具结构區分,捨棄式刀具,整體式刀具,刀具材質&鍍層,高速鋼 High-Speed Steel,1900年發展成功之切削刀具材料為切削工具鋼之一種，含有鎢、鉻、鉬、釩、鈷等合金元素。因含有較多的合金元素故有相當高的硬度，經熱處理後其硬度可高達HRc 68。做為切削工具在高速切削時其刀鋒即使被加熱至500600也不會產生回火軟化，仍能保持其硬度之性質，而且在高溫時硬度降低極微，是刀具材料所具備的重要性質之一，故能耐高溫及重切削。一般常用者有鎢W系高速鋼以及鉬Mo系高速鋼： 1、鎢W系高速鋼- 係為鋼基
3、中含有18%鎢、4 %鉻以及 1%釩，為一般之多用途刀具材料。 2、鉬Mo系高速鋼- 此為W系高速鋼中W之含量降至6 %後，再加入4.57 %鉬的合金鋼，具有良好之韌性及耐衝擊性。適合於製造強力之切削、耐磨刀具，如銑刀、螺絲攻等。,瓷金工具 Cermet Tools,碳化鈦TiC具有良好的高溫硬度、高溫耐氧化性、耐凹蝕性，所以開發出TiC與Ni的燒結合金，稱之為瓷金工具。為介於碳化物合金與陶瓷工具之間的工具材料。材質: TiC（Titan Carbide）碳化鈦(最常使用)TiCN（Titan Carbonitrit）氮碳化鈦TiN（Titan Nitrit）氮化鈦WC（Wolfram Car
4、bide）碳化鎢金屬結合劑: Ni / Co（Nickel / Cobalt）鎳/鈷 瓷金工具的優點：適合切削高硬度的超硬合金 或是用來作鋼及鑄鐵材料的精加工,陶瓷工具 Ceramic Tools,多晶鑽石刀具 CBN,在以氮化物做為切削刀具中，除了氮化矽Si3N4以外，尚有氮化硼BN與氮化鋁AlN皆為燒結體，其性質皆為硬度極高、抗熱性佳。尤其是以BN為立方晶結構的立方晶氮化硼CBN具代表性。立方晶結構的氮化硼使它成為僅次於鑽石（Diamond）之後最硬的材料。用此類材料所作成的切削工具，其承受溫度可達到2000，但是與陶瓷刀具一樣，因為脆性太大所以強度不高，因此切削量不能太大，故只適合最後精
5、加工用之切削工具或其他高度耐磨之工件材料。,鍍層,一般刀具的鍍層厚度在25m，鍍層應有以下的特點以符合需求：a、在溫度不斷的提昇下，仍能保持相當的硬度。b、穩定的化學性質並且不會與工件的材料發生作用。c、與刀具材質的結合性良好、不會發生剝落或裂開。 鍍層的好處可以強化刀具材料的硬度、韌性以及熱傳導性。具有鍍層保護的刀具其壽命將近是一般沒有鍍層刀具的10倍。,氮-鋁-鈦（TiAlN）鍍層的優點,PCD刀具简介,多晶金刚石 (PCD)金刚石含量（容量）: 90%vol应用: 切割刀具, 磨料, 等硬度: 6000HV（维氏硬度） 抗拉强度: 9MPa/m2热传导率: 560W/mK,PCD 原片:
6、,最大直径 74mm标准厚度 0.5mm ，垫1mm硬质合金,a)粒度 25m; b)粒度 10m; c)粒度 2m,PCD材料的生产及其原子结构,这是目前已知的最硬的原子结构,PCD是在高温高压下通过烧结而成的 这一过程称作HTHP,金刚石颗粒和钴在硬质合金的基础上被烧结在一起. 含量约为4-10%的钴原子从硬质合金中渗透到金刚石颗粒之间的缝隙中 同时钴原子在金刚石层和硬质合金层之间建立起强大的联接. 金刚石带硬质合金层的另一个原因是使得金刚厂片通能够被线切割.,优点：高硬度和抗磨特性热硬性和最高工作温度热传导率非常高摩擦系数很低锋利的刃口可以维持很久,PCD刀具的特性,局限： 由于PCD片
7、是一个平面，这使得设计刀具刀尖时受限制 由于PCD必须焊接在硬质合金上，所以刀具直径不能太小一般两个槽的PCD刀具直径不小于5mm. 另一个原因是由于PCD在焊接过程中可能变形，所以PCD刀片不能太大太长 PCD的韧性不如硬质合金好,PCD 应用:,PCD 刀具主要应用于非铁元素材料加工如: 铝，铝合金 铜，黄铜 镁合金 CKF ， GKF 等等.,如果在高温下用PCD加工含铁材料，则PCD会还原为石墨.,PCD,铁,高温,石墨,MAPAL PCD刀具铣削效果,PCD 刀具使用注意,由于PCD高硬易碎，所以PCD刃很敏感， 即使是个很小的磕碰，也容易损坏,用机械式硬接触测量是错误的! 因此游标
8、卡尺，螺旋测微器等，不能被用来测量PCD。 机械接触式测量PCD会导致PCD刃口损坏，从而降低刀具寿命.,因测量被损刃口,正确储存和使用的方法:,不管在哪里都应该把PCD刀尖保护起来，如放在木头盒里等 在搬运PCD时务必注意保护刃口 不要把PCD刀具放在没有保护的工具盒里或者其它类似地方.,PCD 刀具应该主要用光学仪器来测量. 唯一的例外是用带有红宝石测量头的千分表来测量刀具跳动,刀具挾持,側固式 Weldon,具有極高之挾持力，故常用於重切削之場合，適用於傳統加工方式或傳統機台之粗重切削。不過缺點為挾持精準度低，挾持後之刀具同心度偏擺Run Out of Tolerance極高，所以不適用
9、於精加工或高速加工之銑削。,刀把,牙固式,利用鎖牙的方式將銑刀以及刀把作結合，使用者只需要針對螺牙的大小就可更換銑刀的種類以及適合的大小。由於是用鎖牙的方式來固定銑刀，所以挾持極為穩固，相當適合用於粗加工，此外其刀具同心度偏擺Run Out of Tolerance誤差與筒夾式相當，也適合用於精加工。,切削劑,在任何切削施行中，切屑、工件與刀具間產生甚大之壓力，因為摩擦之關係，溫度會急劇上升。若壓力及溫度甚高時，不但增加了動能之消耗，而且將導致刀具之軟化，進而影響切削過程。為了改進切削效能，故於切削進行中會使用某種固體、液體或氣體等作為切削劑，有時稱之為冷卻劑或切削潤滑劑。使用切削劑其目的不外有下列幾項： 1、減少切屑、刀具及工件間的摩擦阻力。 2、減少切屑堆積造成粘附刀刃之形成。 3、沖除切屑離開工作區。 4、降低切削溫度。 5、增加刀具壽命。 6、增進工件之表面光度。 除此之外，切削劑必須具備下列幾種性質： 1、不妨礙人體之健康及安全。 2、具有良好之冷卻效果。 3、不揮發性、不起泡沫。 4、具有良好之潤滑性。 5、不損害機器、工件及刀具。 6、高溫時，不會燃燒著火。,The End Thank You,
