选择和使用合适的机床是精密智能加工领域中实现高精度、高效率加工的重要途径之一。在工匠的手中,它就像一把利剑,直接影响着生产的效率和加工的质量。对于艾利精密机械这样专注于精密加工的企业来说,在医疗设备及零部件行业(如牙科设备及用品、医疗器械等)的加工中,刀具的选择就显得更为关键。
刀具材料的重要性
刀具的性能由其材料决定,常见的刀具材料有高速钢、陶瓷、硬质合金、超硬材料(如金刚石、立方氮化硼等):
高速钢:适合加工一些形状复杂、精度要求不高的零件,或低速切削条件下使用,韧性好,可加工性好。例如,由于目前更加注重加工灵活性和成本控制,在制造一些早期的牙科设备时,可能会使用高速钢刀具进行粗加工。
- 硬质合金:硬质合金具有硬度高、耐热性好、耐磨性好等特点,是目前最流行的刀具材料之一。硬质合金刀具可以加工大多数金属零件,在医疗设备和零部件行业中具有优异的性能。例如,为了保证加工表面的质量和精度,硬质合金刀具在加工医疗器械的金属外壳时,可以在较高的切削速度下保持强大的切削性能。
- 陶瓷刀具:陶瓷刀具硬度高、耐磨性好,高温下化学稳定性强,是高速干切削的理想选择。在加工表面质量要求极高、加工精度达到微米级的医疗部件时,陶瓷刀具可以降低处理表面的粗糙度,提高零件的表面质量。例如,陶瓷刀具可用于加工精密牙科植入物,切削精度更高,保证植入物表面的光洁度,使植入物更容易与人体组织结合。
- 超硬材料刀具:立方氮化硼刀具是加工高硬度材料的理想选择,例如医疗器械中使用的一些特定合金材料,其硬度和耐磨性仅次于金刚石。金刚石刀具多用于加工非金属材料,例如在眼科医疗器械中,用于加工一些高精度的塑料镜片或玻璃制品,具有很高的硬度和耐磨性。
刀具几何形状的影响
刀具的切削性能和加工质量直接受刀具几何形状的影响,包括前角、后角、刀刃倾角和刀尖半径等因素。
- 刀尖半径:虽然较小的刀尖半径可能会提高加工表面的精度,但也会削弱刀具的性能并缩短刀具的使用寿命。在选择合适的刀尖半径时,必须考虑高精度医疗部件的尺寸和精度要求。例如,对于一些小型牙科设备部件的精细加工,可能需要使用具有较小刀尖半径的刀具,而对于较大的部件,则需要具有较大刀尖半径的刀具以保证刀具的耐用性。
- 刀刃倾角:合适的刀刃倾角可以调节切屑的流道并提高刀具的切削稳定性。根据不同的加工材料和工艺,在加工过程中选择合适的刀刃倾角有助于最大限度地减少切屑在加工表面上引起的划痕并提高加工质量。例如,在加工容易产生条状切屑的材料时,选择合适的负刃倾角,可使切屑顺利排出,避免切屑缠绕在刀具上,影响加工的安全性和精度。
- 前角和后角:增大前角虽然可以减小切削力,使刀具更锋利,但也会削弱刀具的强度。同样,增大后角可以减小刀具与工件之间的摩擦,但后角过大会缩短刀具的使用寿命。在实际应用中,前角和后角必须根据加工材料的韧性、硬度等特性慎重选择。对于硬度较高的医疗设备部件,为保证刀具的切削刃强度和耐磨性,往往选择较大的后角和较小的前角;但对于一些韧性较大、硬度较低的材料,可以适当增大前角,以最大限度地提高切削效率。
工具保养和管理
此外,工具的管理和维护对于确保其有效性和使用寿命至关重要。
- 工具存储:为防止生锈和腐蚀,工具应存放在干净、干燥的环境中。为避免磨损和碰撞,某些高精度仪器还必须存放在专用工具箱或工具架中。
- 工具磨削:保持工具的切削能力和锋利度需要定期磨削。根据材料的特性和工具的预期用途选择正确的磨削技术和工具。某些由超硬材料制成的仪器可能需要专门的磨削技术和工具。
- 工具检测:为确保工具满足加工标准,在使用前检查其尺寸正确性、形状精度和切削刃状态非常重要。在加工过程中应定期检查工具,以便尽早发现磨损和损坏并根据需要更换。
精密 CNC 加工中工具的选择和使用是一个复杂的技术问题,需要考虑许多变量,包括工件材料、加工技术、几何形状和工具材料。艾瑞精机通过不断的研究与开发,积累了丰富的医疗设备及部件加工知识,能够合理运用刀具,实现高精度、高效率的加工,根据不同的加工需求选择合适的刀具,大大促进了医疗设备及部件行业的增长。同时,刀具的保养与管理也是保证生产效率与加工质量的重要一环,只有对刀具的全生命周期进行良好的管理,才能充分发挥刀具的性能优势,实现可持续的精密加工。