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CNC刀具：

常見(jiàn)之刀具相關(guān)幾何如下：

1、刀具刃角

2、排屑槽

3、過(guò)中心、未過(guò)中心刀具

4、刀刃數(shù)目

01

CNC刀具

1.1刀具刃角---斜角Rake Angle

斜角的改變可由正值變化到負(fù)值，如下圖所示。以切削力與所需之動(dòng)力來(lái)看，正斜角所形成的刀尖角度較小，刀具能夠輕易切入工件，而且切屑流出排除順暢，可減少切削壓力，所以切削效率較大。但太大的正斜角形成尖銳的刀尖，故刀口較脆弱易于磨耗或崩裂。負(fù)斜角則反之具有較強(qiáng)之切刃，刀口強(qiáng)度較大適合切削高強(qiáng)度的材料。

1.2刀具刃角---間隙角Relief Angle

又稱之為離隙角，均為正值。其作用為刀具切入工件時(shí)，避免刀腹與工件表面產(chǎn)生么擦或物理現(xiàn)象之干擾現(xiàn)象，如下圖。小的間隙角給予切刃有較大的支撐，一般用于有高強(qiáng)度機(jī)械性質(zhì)的工件材料。大的間隙角可使刀刃尖銳，但刀口強(qiáng)度減低，易于磨耗或崩裂，適合較軟或低強(qiáng)度的工件材料。

1.3刀具刃角---螺旋角Helix Angle

此為銑刀之刀槽成螺旋狀，可分為左螺旋及右螺旋兩種，如下。在切削時(shí)當(dāng)刃刃進(jìn)入工件時(shí)，如右下圖切削力 F 會(huì)瞬間增至zui大，當(dāng)?shù)度须x開(kāi)工件時(shí)，切削力急速降低，此為造成切削時(shí)發(fā)生震動(dòng)的原因。螺旋角此時(shí)的作用可避免切削力過(guò)于集中某個(gè)方向，讓切削力分散于其他兩個(gè)方向-水平分力FH以及垂直分力FV。當(dāng)螺旋角γ越大時(shí)，水平分力FH會(huì)變大，造成切削時(shí)刀具擺動(dòng)；螺旋角γ越小時(shí)，垂直分力FV會(huì)變大，在切削時(shí)當(dāng)挾持刀具的力量不夠時(shí)，刀具會(huì)從刀把中脫離，在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)是非常危險(xiǎn)的。常見(jiàn)的螺旋角有30?、38?、45?、60?。

02

排屑槽

切削加工中切屑之排出，理想的切屑處理狀況是切屑流出時(shí)不致干擾或刮傷工件表面或撞擊刀具和傷害到工作者，所以切屑要能夠自然斷裂成小碎段并且排出至其他地方。故切屑之控制不僅要考慮切屑的流向，而且須使切屑自動(dòng)斷裂。為達(dá)到此要求，一般會(huì)在刀頂面上作一種設(shè)計(jì)，能夠自動(dòng)限制切屑長(zhǎng)度的機(jī)構(gòu)稱之為排屑槽或斷屑槽。其目的為使切屑能夠急速卷曲，藉卷曲的應(yīng)力迫使切屑斷裂。一般的排屑槽設(shè)計(jì)如右下：

槽寬W：使產(chǎn)生切屑時(shí)形成卷曲，若槽寬太大，則卷曲半徑較大，產(chǎn)生的卷曲應(yīng)力不足以 折斷切屑；若太小，則反之，產(chǎn)生之應(yīng)力過(guò)大時(shí)，易使切刃崩裂。                             

槽深H：影響切屑流出的穩(wěn)定性，若太深則切屑流向槽肩時(shí)之卷曲所需的力量較大，易引起刀刃破裂；若太淺則切屑可能未流至槽肩時(shí)即自行離去，使切屑流向不易控制。    

槽肩R：為切屑由斷屑槽卷起作用之部位，關(guān)系卷起時(shí)之順暢與否，直接影響卷曲力之大小，若半徑太大則切屑易滑上，卷曲應(yīng)力可能不足以將切屑折斷；若半徑太小，切屑易被堵塞滑上不易，將產(chǎn)生極大的擠壓應(yīng)力。

03

過(guò)中心、未過(guò)中心刀具

舍棄式圓鼻刀在制作時(shí)，通常刀具直徑D 會(huì)比刀刃R 角大上許多，所以在其底部中間的位置刀刃會(huì)未過(guò)中心而出現(xiàn)無(wú)刀刃區(qū)域，也就是說(shuō)這個(gè)區(qū)域無(wú)切削能力，如左下圖。當(dāng)碰到在加工孔或凹槽形狀的工件時(shí)，這時(shí)會(huì)發(fā)生右下圖的加工問(wèn)題。

雖然刀具的大小可以進(jìn)入這些區(qū)域，但是因?yàn)榈度形催^(guò)中心，所以刀刃會(huì)切削不到中間的料而留下圖中黃色柱狀的余料，隨著越往深處加工，此余料的高度會(huì)增加，zui后撞到刀具的底部造成刀具損壞。而過(guò)中心刀具則是其刀刃過(guò)中心，所以沒(méi)有這樣的問(wèn)題，因此又稱鉆孔刀具。

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刀刃數(shù)目

銑刀的刀刃數(shù)目與切削效果的關(guān)系會(huì)受工件材料，銑刀形狀以及加工面亮度等等之影響而異，刃數(shù)較多之銑刀，因有較多之切刃產(chǎn)生切削作用，故可獲得更光潔平滑之加工面，不過(guò)因?yàn)闊o(wú)充分之切屑空間以容納切屑，易受切屑之干擾，且刀刃之強(qiáng)度會(huì)較弱。

所以一般粗切削，高進(jìn)給，尤其是較軟之材料時(shí)，需有較大的切屑空間，而提供切屑空間的刀具方法，即是減少刃數(shù)、增大刀刃，不僅能加大切屑空間，亦可增大刀刃之強(qiáng)度，而且銑刀之再研磨次數(shù)與壽命也可增加。因此考慮加工方法時(shí)，重及粗切削宜選用刃數(shù)少、粗齒之銑刀；細(xì)及精加工宜選擇刃數(shù)多、較細(xì)齒之銑刀。