一、數控機床刀具的結構
1、整體式(shì);
2、鑲嵌式,采用焊接或機夾式聯接,機夾式又可(kě)分為(wéi)不轉位和可轉位兩種;
3、特殊型式,如複合式刀具、減震式刀具等。
二(èr)、製造刀具所用(yòng)的材(cái)料
1、高速鋼刀具;
2、硬質合金刀具;
3、金剛石刀具;
4、其他材料刀具(jù),如立(lì)方氮(dàn)化硼刀具、陶瓷刀具等。
三、切削工藝的分類
1、車削刀具(jù),分外圓、內孔、螺(luó)紋、切割刀(dāo)具等(děng)多種;
2、鑽削刀具,包(bāo)括鑽頭、鉸刀、絲錐等;
3、鏜(táng)削刀具(jù);
4、銑削刀具等。
為了適應數控機床對刀具耐用、穩定(dìng)、易調、可換等的要求,近幾年機(jī)夾式可轉位刀具得到廣泛的應用,在數量上(shàng)達到整個(gè)數控刀具的30%~40%,金屬切除(chú)量占總數的80%~90%。
四(sì)、數控刀具的特點
1、剛性好(尤其是粗(cū)加工刀具)、精度高、抗振及熱變形小;
2、互換(huàn)性好,便於快速換刀;
3、壽命高,切削性能穩定、可靠(kào);
4、刀具的尺寸便於調整(zhěng),以減少換刀調整時間;
5、刀具應能可靠(kào)地斷屑(xiè)或卷屑,以利(lì)於切(qiē)屑的排除;
6、係列化、標準化,以利於編程和刀具管理。
五、刀具的(de)選(xuǎn)擇
刀具的(de)選擇是在數控(kòng)編程的(de)人機交互狀態下進行的(de)。應根據(jù)機床的(de)加工(gōng)能力、工件材料的性(xìng)能、加(jiā)工工(gōng)序、切(qiē)削(xuē)用量以及其它相關因素正確選(xuǎn)用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是:安裝調整方便、剛性好、耐用度和精度高。在滿(mǎn)足加工要求的前提下,盡量(liàng)選擇較短的刀柄(bǐng),以提高(gāo)刀具(jù)加工的(de)剛(gāng)性。選取刀具時,要使刀具的尺寸與被加工工件的表麵尺寸(cùn)相適應。生產中,平麵零件周邊輪廓的加(jiā)工,常采用(yòng)立銑(xǐ)刀;銑削平麵時,應選硬質合金刀片銑(xǐ)刀;加工(gōng)凸台、凹(āo)槽時,選高速鋼(gāng)立銑刀;加工毛(máo)坯(pī)表(biǎo)麵或粗加工孔時,可選取鑲硬質合金(jīn)刀片(piàn)的玉米銑刀;對一些立體型麵和變斜角輪廓外形的加工,常采用球頭銑刀、環形銑刀、錐形(xíng)銑刀和盤形銑刀(dāo)。
在(zài)進行自由曲麵(模具)加工時,由於球頭刀具(jù)的端部切(qiē)削速度為(wéi)零,因此,為**加工精度,切削行距一般(bān)采用頂端密(mì)距,故球頭常用(yòng)於曲麵的精加工。而平頭刀具在表(biǎo)麵加(jiā)工質量和切削效率方麵都優於球頭刀,因此,隻要在**不過切的前提(tí)下(xià),無論(lùn)是曲麵的粗加工還是精加工,都應優先選擇平頭(tóu)刀。另外,刀具的耐用度和精度與刀具價格關係極大,必須引起注(zhù)意的是,在大多數情況下,選擇好的刀具雖然增加了(le)刀具(jù)成本,但由此帶來的加工質量和(hé)加工效(xiào)率的提高(gāo),則可以使整個(gè)加工成本大大降低。
在加工中心(xīn)上,各種刀具分別裝在刀庫上,按程序規定隨時進行選刀和換(huàn)刀動作。因此必須采用標(biāo)準刀柄,以(yǐ)便使鑽、鏜、擴、銑削等工(gōng)序用的標準刀具迅速、準(zhǔn)確地裝到機床主軸或刀庫上去(qù)。編(biān)程人員應了解機床上所用刀柄的結構尺(chǐ)寸、調整方法以及(jí)調整範圍,以便在(zài)編程時確定刀具的徑向(xiàng)和軸向尺寸。
六、安(ān)排刀具應遵(zūn)循原則
在經濟型數控機床的加工過程中,由於刀具(jù)的刃磨、測量和更換多為人工手動進行,占用輔助時(shí)間較長,因此(cǐ),必須合理安排刀具的排列順序。一般應遵循以下原則:
1、盡量減少刀具數量;
2、一把刀具裝夾後,應完成(chéng)其所能進行的所有加(jiā)工步驟;
3、粗精加工的刀具應分開使(shǐ)用,即使是相同尺寸規格的刀具;
4、先銑後鑽;
5、**行曲麵精(jīng)加工,後進行二維輪廓精加工;
6、在可能(néng)的情況下,應盡可能(néng)利用數控機床的自動換刀功能,以提高生產效率等。
七、合理選擇切(qiē)削用量的(de)原則
粗加工時,一般(bān)以提高生產率為主,但也應考慮經(jīng)濟性和加工成本;半精加(jiā)工和精加工時,應在**加工質量(liàng)的前提下,兼顧切(qiē)削效率(lǜ)、經濟性和加工成本。
具體數值(zhí)應根據機床說(shuō)明書、切削用量手冊,並結合經驗而定。具體要考慮以下幾個(gè)因素:
1、切(qiē)削(xuē)深度(dù)t。在機床、工(gōng)件和刀具剛度允許的情況下,t就等於加工餘量,這是提高生產(chǎn)率的一個有效(xiào)措施。為了**零件的加工(gōng)精度和表麵(miàn)粗糙(cāo)度,一般應留一定(dìng)的餘量進行精加工。數控機床的精加工餘(yú)量可略小於普通機床。
2、切削寬度L。一般L與刀具直(zhí)徑d成正比,與切削深度(dù)成反(fǎn)比。經濟型數控機床的加工(gōng)過程中,一般L的取值範(fàn)圍(wéi)為(wéi):L=(0.6~0.9)d。
3、切削速度v。提高v也是提高(gāo)生產率的(de)一個措施(shī),但v與刀(dāo)具耐用度的關係(xì)比較(jiào)密切(qiē)。隨著v的增(zēng)大,刀具(jù)耐用度急劇下降(jiàng),故v的選擇主要取決於刀具耐(nài)用度。另外,切(qiē)削速度與加工材料也有(yǒu)很大(dà)關係,例如用(yòng)立銑(xǐ)刀銑削合金剛(gāng)30CrNi2MoVA時,v可采用(yòng)8m/min左右;而用同(tóng)樣的立銑刀銑(xǐ)削鋁合金時,v可選200m/min以上。
4、主軸轉速n(r/min)。主軸轉速(sù)一(yī)般根據切削速度v來選定。計(jì)算公(gōng)式為:v=∏nd/1000。數控機床的控(kòng)製麵板上一般備有主軸轉速修調(倍率)開關,可在加工(gōng)過(guò)程中對主軸轉(zhuǎn)速進行整倍數調整。
5、進給(gěi)速度vF。vF應根據零(líng)件的加工精度和表麵粗糙度要求以及刀具和工件材料來選擇。vF的增加也(yě)可以提高生產(chǎn)效率。加工表(biǎo)麵粗糙(cāo)度要求低時,vF可選擇得(dé)大些。在加工(gōng)過程中,vF也可通過機床控製麵板上(shàng)的修調(diào)開(kāi)關進行人工調整,但是較(jiào)大進給(gěi)速(sù)度要受到設(shè)備剛(gāng)度和進給係(xì)統性能等的限製。