石材雕刻刀

石材雕刻刀

石材雕刻刀是套用在數控石材雕刻機上的專用刀具。石材的特殊性質,決定了石材雕刻刀必須具有高結構強度,高耐磨性等特點。因此市面上的普通廣告刀,在石材上是不適用的。

基本介紹

  • 中文名:石材雕刻刀
  • 外文名:blade tools
  • 性質:一種特質刀具
  • 用途:雕琢各種石頭、玉質等材質工藝品
結構,分類,特點,選購,操作方法,注意事項,

結構

石材雕刻刀的選擇,必須根據不同雕刻材質不同雕刻方式來選刀。比如國內著名的某石材雕刻刀生產廠家,就針對石材雕刻刀的不同用處研發了A,B,C,D,E,F,G等7個系列專用刀具。
由於石材雕刻,刀具必然要承受較大負荷。因此,石材雕刻刀多採用6MM直徑以上的刀柄。與普通雕刻刀類似,石材雕刻刀的刀型大概地可以分為中心尖刀,平底尖刀,球頭直刀,平底直刀,錐度球頭刀,錐度平底刀等幾類。 具體刀具選擇,應該根據具體石材質地,雕刻方式,具體作圖,雕刻尺寸,深度來靈活選擇,切不可聽信某種刀具能解決一切問題的誤導。
石材雕刻刀
石材雕刻刀
塗層硬質合金刀具是在硬質合金刀具上塗覆一層或多層耐磨性好的TiN、TiCN、TiAlN和Al2O3等,塗層的厚度為2~18mm。塗層的作用能夠降低摩擦,減少切削熱的生成;熱傳導係數低,能減弱對刀具的熱作用。塗層硬質合金刀具與硬質合金刀具相比,無論在強度、硬度和耐磨性方面均有了很大的提高,例如:加工硬度在HRC45~55的工件時,塗層硬質合金刀具可高速車削
陶瓷刀具具有高硬度、高強度、耐磨性好、化學穩定性好、摩擦係數低且價格低廉等特點,切削速度可比硬質合金提高2~5倍,特別適合高硬度材料的加工、精加工以及高速加工,可加工硬度HRC60以下的各類淬硬鋼和硬化鑄鐵。常用的有氧化鋁基陶瓷、氮化矽基陶瓷、金屬陶瓷等。

分類

A系列(普通刀型合金刀):採用高性能合金材質,雙刃設計,鋒利度好,性價比高,手工重磨容易。 缺點:此刀型由於角度不標準(刀尖處有另外一個較大的角度),不適合做浮雕。一般用於雕刻青石,大理石!   B系列(標準角度合金刀):採用高性能合金材質,雙刃設計,角度標準,刻字,精細浮雕效果都好。 一般用於雕刻青石,大理石!可定做磨製成帶平底的平底尖刀。
C系列(冶熔金剛石磨頭刀):冶熔金剛石磨頭刀,採用軍工高科技“冶熔金剛石技術”製造! 具有鋒利度好,雕刻效率高,刀頭不變形,雕刻精度高等特點!因此,雕刻大理石,青石,砂岩等材質時,常作為高效率浮雕的首選刀具,亦是刻大字的利器。
D系列(整體合金三棱刀):整體合金三棱刀採用超微粒超耐磨合金。耐磨性遠高於市面上其它三棱刀。角度標準,刻字效果好!有萬能磨刀機的客戶,可用此刀。沒有萬能磨刀機的,不建議使用!
E系列(PCD聚晶金剛石刀):採用進口聚晶金剛石刀片,質量遠非廉價國產刀片可比!採用真空焊接技術,刀片不損傷不脫落;顯微研磨技術使得刀刃的鋒利度,強度得到最最佳化。一般用來刻花崗岩小字。硬度好,壽命高,雕刻效果好。使用時,應該注意柔性走刀,不可下刀過猛!
F系列(燒結金剛石磨頭刀):燒結金剛石磨頭一般用於花崗岩銑底。由於刀頭為多層金剛石燒結而成,具有相當高的壽命!缺點是鋒利度不高,刀頭會變形。因此,雕刻大理石,青石等材質,為了使您獲得更高的產出和雕刻效果,不建議使用燒結刀。做花崗岩等難加工石材時,為了避免過於高昂的刀具費,可選用燒結磨頭刀!   G系列(金剛石四棱刀):一般作刻花崗岩小字或者線雕用。優點是壽命較高,缺點是鋒利度相對較差,雕刻深度較淺!  補充:沒有萬能的石材刀具!只有合理的刀具搭配,才能讓雕刻成本,雕刻效果,達到最最佳化!

特點

石材雕刻刀材料的性能分析
石材雕刻刀的材料是雕刻石材和使用刀具至關重要的一環,一般刀具材料具備的性能如下:
1、高的硬度和耐磨性; 硬度是雕刻刀具材料應具備的基本特性,刀具要從工件上切下材料,其硬度必須比工件材料的硬度大。刀具材料硬度一般在60HRC以上。耐磨性是材料抵抗磨損的能力,一般情況下,刀具材料的硬度越高,耐磨性越好,材料晶粒越細、分布越均勻,則耐磨性越高。
2、足夠的強度和韌性; 要使刀具在承受很大壓力,以及在切削過程中出現衝擊和振動的條件下工作而不產生崩刃和折斷,刀具材料就必須有足夠的強度和韌性。
3、高耐熱性; 指刀具材料在高溫下保持硬度、耐磨性、強度和韌性的性能。刀具材料的高溫硬度越高,則刀具的切削性能越好,允許的切削速度也越高;除高溫硬度外,刀具材料還應具有在高溫下抗氧化的能力以及良好的抗粘結和抗擴散的能力。
4、良好的工藝性能; 為便於製造,要求刀具材料具有良好的工藝性能。各種雕刻刀具常見問題及解決方案
5、經濟性; 經濟性是刀具材料的重要指標之一。有的刀具材料雖然很貴,但因其壽命長,分攤到每個零件的成本不一定很高。
6、切削性能的可預測性。 隨著加工自動化的發展,要求刀具磨損刀具耐用度等切削性能具有良好的可預測性。

選購

石材雕刻刀具作為石材雕刻機的核心部件,同時它也有著不同的分類,不同的分類的刀具適應不同的加工材料。在中國,一般雕刻石材的種類為,花崗岩、大理石、青石、砂岩等多種石材,一般以墓碑刻字和浮雕圖案為主;墓碑刻字主要用於花崗岩刻字較多,其餘就是少量的大理石和青石;浮雕主要用於花崗岩、大理石、青石、砂岩等多種石材,一般為大理石、青石、砂岩較多,花崗岩較少;我們如何正確地選擇合適的雕刻刀具來加工不同的材料來。參照石材雕刻刀的選用、搭配方法,可總結出以下幾點:
普通刀型合金刀。它採用高性能合金材質,雙刃設計,鋒利度好,性價比高,手工重磨容易。一般用於雕刻青石,大理石。因為此刀型的角度不標準。所以不合適做浮雕。
標準角度合金刀。它採用高性能合金材質,雙刃設計,與普通刀型合金刀相比,它的角度標準,刻字、精細浮雕效果都好。它一般也是用於雕刻青石,大理石。
冶熔金剛石磨頭刀。它採用軍工高科技“冶熔金剛石技術”製造,具有鋒利度好,雕刻效率高,刀頭不變形,雕刻精度高等特點。因此,對大理石,青石,砂岩等材質進行浮雕雕刻時,常作為首選刀具,同時在刻大字方面也十分出色。
整體合金三棱刀。它採用用超微粒超耐磨合金。耐磨性遠高於市面上其它三棱刀。角度標準,刻字效果好。但沒有萬能磨刀機的使用者,最好不要使用它。
PCD聚晶金剛石刀。採用進口聚晶金剛石刀片,採用真空焊接技術,刀片不損傷不脫落;顯微研磨技術使得刀刃的鋒利度,強度得到最最佳化。硬度好,壽命高,雕刻效果好。一般用來刻花崗岩小字。
燒結金剛石磨頭刀。它的刀頭為多層金剛石燒結而成,具有相當高的壽命。但鋒利度不高,刀頭會變形。
金剛石四棱刀。它的優點是壽命較高,缺點是鋒利度相對較差,雕刻深度較淺。一般作刻花崗岩小字或者線雕用。
青石於砂岩是一種比較軟的石材,一般是刻大字和浮雕比較多,一般建議用釺焊金剛砂磨頭,根據不同的字型,不同的浮雕去選擇不同的刀具,但是要注意,浮雕圖案如果比較深,必須要分層雕刻,不能一刀雕下去。

操作方法

刀具的磨損分為三個階段:初期磨損、正常磨損、急劇磨損。在初期磨損階段,刀具很容易出現崩刀的現象,導致刀具加工完全失效。這個問題對平底刀就更加明顯。我們必須要保證平底刀安全的度過這一段危險時期。所以,在使用平底刀進行加工時,必須要進行跑合。下面給出一組實驗說明跑合對刀具壽命的影響。
使用刀具
跑合距離
使用時間
φ4平底
5米
1小時20分鐘
φ4平底
0米
35分鐘
上面的實驗是在加工45#鋼,使用相同加工參數加工進行的比較。可以看出跑合後,刀具壽命增加了2倍多。
跑合的方法就是在保持主軸轉速相同的情況下,將進給速度降低一半,加工長度大約在5~10米,材料軟時,跑合距離可以減小。
儘量避免下扎現象:平底刀抵抗下扎的能力比較弱,在下扎時,很容易崩刀。下刀角度要小一些,能使用螺旋下刀儘量使用螺旋下刀,表面預留必須大於0。在計算失敗時,使用縮短下刀長度或使用輪廓下刀。保證一定的主軸轉速:由於使用平底刀相應的增加了加工時所需要的加工功率和加工扭矩,為了保證電機的加工狀態正常,主軸轉速不能過底,下面給出加工不同材料時主軸轉速建議值:
刀具
材料
φ6平底刀
φ4平底刀
φ3平底刀
14000n/min
16000 n/min
18000 n/min
鋁合金
14000 n/min
16000 n/min
18000 n/min
ABS
16000 n/min
18000 n/min
20000 n/min
(以上參數為使用電機為80電機參數
儘量減小刀具伸出長度:這一點對所有刀具加工都是很重要的,對平底刀而言就更加突出。由於使用平底刀加工時,刀具相對來說都比較鋒利,容易出現“吃不住”的現象,所以,一定要儘量減小刀具伸出長度。
石材雕刻機刀具使用指南
1.石材雕刻機壓克力切割加工,推薦使用單刃螺旋銑刀,特點是加工時無煙無味,速度快,效率高,不粘屑,真正環保,其特殊的製造工藝保證加工壓克力不爆口,極細刀紋(甚至無刀紋),表面光潔平整。加工表面需達到磨砂效果,推薦使用雙刃三刃螺旋銑刀。
2.石材雕刻機密度板切割加工(廣告開模用),推薦使用雙刃大排屑螺旋銑刀,它具有兩條高容量的排屑槽,雙刃設計,既具有很好的排屑功能,又達到很好的刀具平衡,在加工中高密度板時,不發黑,不帽煙,使用壽命長等特點。
石材雕刻刀
3.石材雕刻機鋁板切割加工,推薦使用單刃專用鋁用銑刀。加工過程中不粘刀,速度快,效率高。
4.石材雕刻機上下面無毛刺切割加工,推薦使用單刃,雙刃上下切銑刀。
5.石材雕刻機金屬雕刻加工,推薦使用單刃,雙刃直槽平底尖刀。
6.石材雕刻機3D雕刻刀同心度高,刃口鋒利,可做精密3D雕刻加工。
7.石材雕刻機高密度板,實木推薦使用棱齒銑刀。
8.石材雕刻機多層板夾板加工,推薦使用雙刃直槽銑刀。
9.石材雕刻機精密小型浮雕加工,推薦使用圓底刻刀
10.石材雕刻機軟木,密度板,原生木,PVC,壓克力大型深浮雕加工,推薦使用單刃螺旋球頭銑刀
11.石材雕刻機下切刀的使用效果,加工產品上表面無毛刺,加工時不會翹板。
12.石材雕刻機金屬模具加工銑刀,推薦使用鎢鋼銑刀,表面鍍紫黑色加硬鈦。
13.石材雕刻機壓克力鏡面雕刻加工推薦使用金剛石雕刻刀
14.石材雕刻機粗加工刨花板等推薦使用多條紋銑刀。

注意事項

石材雕刻刀損耗過快的原因綜合分析
就目前用戶所反映損耗過大過快的問題,我們綜合有以下幾方面原因造成:
1. 刀具問題:主要是和雕刻刀具的硬度,強度,鋒利度以及特刀具伸出的長度,刀具前刀面光滑程度有關。這個需要用戶在加工前選擇正確的刀具進行加工。
2. 加工的材料是否有雜質和材料硬度是否過大.
3. 是否銑底打平,沒有打平有可能會引起斷刀。主軸電機的轉速是否過低,主軸電機轉速過低,每齒每轉吃刀量就變大,這樣切削力就變大,就會引起斷刀,一般來說,我們使用的主軸轉速還是偏高一些好。
4. 提供的電源是否穩定,電源不穩定也會引起雕刻機斷刀。雕刻刀具之石材雕刻刀材料的性能分析
5. 加工餘量是否合理,是否有階梯狀的餘量,這樣在加工時就會有變化的切削力引起震動,導致斷刀,這樣就有必要增加半精加工了。另外就是吃刀量是否過大了。
6.刀具和夾頭上是否有灰塵,上刀力度是否過大。夾頭和螺母是不是完好。刀具伸出量是不是大了,這一點很重要,往往也是這邊出現問題而沒有被重視。
7. 優先模式是否正確,它直接影響到工具機的啟動速度,啟動速度越高就越容易產生震動,這樣就容易導致斷刀。
雕刻刀具是易損件,在使用過程中損耗更換屬於正常情況。但不少用戶在使用中均有不同程度的反映存在雕刻刀具更換頻率高,損耗嚴重等問題。雕刻刀具損耗過大過快為操作使用不正確或雕刻刀具質量低劣造成。
石材雕刻刀跳動因素
石材雕刻刀的徑向跳動對刀具的影響是非常大的。根據一些技術資料說明,當徑向跳動增加0.01MM時,石材雕刻刀具壽命會降低50%!所以我們要儘量減小刀具的徑向跳動。
和刀具徑向跳動有關的環節有:夾頭、刀具自身的情況、刀具和夾頭的配合、夾頭和螺母的配合,刀具裝夾方法的情況。
我們應該注意以下問題:
1)夾頭要完好無損,而且要清潔。夾頭上任何一個小的損壞,在夾緊變形過程中都會導致變形不均,最終增加了刀具的徑向跳動。
灰塵的影響也是非常大的,而且不容易被大家所注意到。灰塵同樣會增大刀具的徑向跳動,經過大量實驗,有灰塵的夾頭清潔後,徑向跳動可以減小50%!相應的刀具的使用壽命就可以提高2倍以上。
2)刀具要儘量縮短伸出長度,而且同樣要保證刀具的清潔。刀具的伸出長度大,在受到相同的切削力的情況下,刀具的變形就大,這樣也增大了刀具的徑向跳動,降低刀具的使用壽命。
同時,如果刀具伸出長度較大,會影響加工出的工件光潔度,而且在這方面的是非常大的。刀具也要注意清潔,刀具上有灰塵和夾頭上有灰塵對徑向跳動的影響是一樣的,它都會大大的影響刀具使用壽命。
3)要注意石材雕刻刀和夾頭的配合。在裝夾刀具時要在夾頭已經開始變形後,再放入刀具,這樣可以減小刀具的徑向跳動。
另外,在夾緊時要注意力度,不是夾緊力越大越好,經實驗驗證,合理的夾緊力可以減小刀具徑向跳動20%。這個合理的夾緊力需要工具機操作人員自己進行總結,多多實驗,找到自己夾緊刀具的力度。

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