數(shù)控刀具的選擇技巧
1.影響數(shù)控刀具選擇的因素
在選擇刀具的類型和規(guī)格時蜒犯,主要考慮以下因素的影響:
1)生產(chǎn)性質(zhì)
在這里生產(chǎn)性質(zhì)指的是零件的批量大小絮供,主要從加工成本上考慮對刀具選擇的影響子巾。
例如在大量生產(chǎn)時采用特殊刀具帆赢,可能是合算的,而在單件或小批量生產(chǎn)時线梗,選擇標(biāo)準(zhǔn)刀具更適合一些椰于。
2)機床類型
完成該工序所用的數(shù)控機床對選擇的刀具類型(鉆怠益、車刀或銑刀)的影響。在能夠保證工件系統(tǒng)和刀具系統(tǒng)剛性好的條件下姻眼,允許采用高生產(chǎn)率的刀具团春,例如高速切削車刀和大進給量車刀。
3)數(shù)控加工方案
不同的數(shù)控加工方案可以采用不同類型的刀具娄缴。例如孔的加工可以用鉆及擴孔鉆兔卤,也可用鉆和鏜刀來進行加工。
4)工件的尺寸及外形
工件的尺寸及外形也影響刀具類型和規(guī)格的選擇摊梯,例如特型表面要采用特殊的刀具來加工云盲。
5)加工表面粗糙度
加工表面粗糙度影響刀具的結(jié)構(gòu)形狀和切削用量,例如毛坯粗銑加工時杀乃,可采用粗齒銑刀球逢,精銑時最好用細(xì)齒銑刀。
6)加工精度
加工精度影響精加工刀具的類型和結(jié)構(gòu)形狀碳环,例如孔的最后加工依據(jù)孔的精度可用鉆矮蘑、擴孔鉆、鉸刀或鏜刀來加工鞍后。
7)工件材料
工件材料將決定刀具材料和切削部分幾何參數(shù)的選擇置塘,刀具材料與工件的加工精度、材料硬度等有關(guān)伴澄。
2.?dāng)?shù)控刀具的性能要求
由于數(shù)控機床具有加工精度高许溅、加工效率高、加工工序集中和零件裝夾次數(shù)少的特點秉版,對所使用的數(shù)控刀具提出了更高的要求贤重。從刀具性能上講,數(shù)控刀具應(yīng)高于普通機床所使用的刀具清焕。
選擇數(shù)控刀具時并蝗,首先要應(yīng)優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)刀具,必要時才可選用各種高效率的復(fù)合刀具及特殊的專用刀具秸妥。在選擇標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控刀具時滚停,應(yīng)結(jié)合實際情況,盡可能選用各種先進刀具粥惧,如可轉(zhuǎn)位刀具键畴、整體硬質(zhì)合金刀具、陶瓷刀具等突雪。
在選擇數(shù)控機床加工刀具時起惕,還應(yīng)考慮以下幾方面的問題:
1)數(shù)控刀具的類型、規(guī)格和精度等級應(yīng)能夠滿足加工要求掠北,刀具材料應(yīng)與工件材料相適應(yīng)牌骚。
2)切削性能好翎女。為適應(yīng)刀具在粗加工或?qū)﹄y加工材料的工件加工時能采用大的背吃刀量和高進給量,刀具應(yīng)具有能夠承受高速切削和強力切削的性能缘荧。同時酸飞,同一批刀具在切削性能和刀具壽命方面一定要穩(wěn)定,以便實現(xiàn)按刀具使用壽命換刀或由數(shù)控系統(tǒng)對刀具壽命進行管理蒿榄。
3)精度高央封。為適應(yīng)數(shù)控加工的高精度和自動換刀等要求,刀具必須具有較高的精度夹昼,如有的整體式立銑刀的徑向尺寸精度高達0.005mm北郁。
4)可靠性高。要保證數(shù)控加工中不會發(fā)生刀具意外損傷及潛在缺陷而影響到加工的順利進行纺围,要求刀具及與之組合的附件必須具有很好的可靠性及較強的適應(yīng)性用劲。
5)耐用度高。數(shù)控加工的刀具僧旬,不論在粗加工或精加工中炉奴,都應(yīng)具有比普通機床加工所用刀具更高的耐用度,以盡量減少更換或修磨刀具及對刀的次數(shù)蛇更,從而提高數(shù)控機床的加工效率和保證加工質(zhì)量瞻赶。
6)斷屑及排屑性能好。數(shù)控加工中派任,斷屑和排屑不像普通機床加工那樣能及時由人工處理砸逊,切屑易纏繞在刀具和工件上,會損壞刀具和劃傷工件已加工表面掌逛,甚至?xí)l(fā)生傷人和設(shè)備事故师逸,影響加工質(zhì)量和機床的安全運行,所以要求刀具具有較好的斷屑和排屑性能豆混。
3.刀具的選擇方法
刀具的選擇是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容之一篓像,不僅影響機床的加工效率,而且直接影響零件的加工質(zhì)量皿伺。由于數(shù)控機床的主軸轉(zhuǎn)速及范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通機床员辩,而且主軸輸出功率較大,因此與傳統(tǒng)加工方法相比鸵鸥,對數(shù)控加工刀具的提出了更高的要求企电,包括精度高、強度大护忠、剛性好乃筐、耐用度高,而且要求尺寸穩(wěn)定,安裝調(diào)整方便涉泡。這就要求刀具的結(jié)構(gòu)合理澳缴、幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化能莫、系列化政茄。數(shù)控刀具是提高加工效率的先決條件之一,它的選用取決于被加工零件的幾何形狀妇愉、材料狀態(tài)彭闷、夾具和機床選用刀具的剛性。應(yīng)考慮以下方面:
1)根據(jù)零件材料的切削性能選擇刀具芳企。如車或銑高強度鋼烛蘑、鈦合金、不銹鋼零件造过,建議選擇耐磨性較好的可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀具唱较。
2)根據(jù)零件的加工階段選擇刀具。即粗加工階段以去除余量為主召川,應(yīng)選擇剛性較好南缓、精度較低的刀具,半精加工荧呐、精加工階段以保證零件的加工精度和產(chǎn)品質(zhì)量為主汉形,應(yīng)選擇耐用度高、精度較高的刀具倍阐,粗加工階段所用刀具的精度最低概疆、而精加工階段所用刀具的精度最高。如果粗峰搪、精加工選擇相同的刀具岔冀,建議粗加工時選用精加工淘汰下來的刀具,因為精加工淘汰的刀具磨損情況大多為刃部輕微磨損概耻,涂層磨損修光楣颠,繼續(xù)使用會影響精加工的加工質(zhì)量,但對粗加工的影響較小咐蚯。
3)根據(jù)加工區(qū)域的特點選擇刀具和幾何參數(shù)拯拓。在零件結(jié)構(gòu)允許的情況下應(yīng)選用大直徑、長徑比值小的刀具须涣;切削薄壁涌咪、超薄壁零件的過中心銑刀端刃應(yīng)有足夠的向心角,以減少刀具和切削部位的切削力盐腻。加工鋁降乔、銅等較軟材料零件時應(yīng)選擇前角稍大一些的立銑刀,齒數(shù)也不要超過4齒。
選取刀具時讨楔,要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng)布缨。生產(chǎn)中,平面零件周邊輪廓的加工玻市,常采用立銑刀柜涛;銑削平面時,應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀父独;加工凸臺格缘、凹槽時,選高速鋼立銑刀酬屉;加工毛坯表面或粗加工孔時半等,可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀;對一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工呐萨,常采用球頭銑刀杀饵、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀谬擦。
在進行自由曲面加工時切距,由于球頭刀具的端部切削速度為零,因此怯屉,為保證加工精度蔚舀,切削行距一般很小,故球頭銑刀適用于曲面的精加工锨络。而端銑刀無論是在表面加工質(zhì)量上還是在加工效率上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于球頭銑刀赌躺,因此,在確保零件加工不過切的前提下羡儿,粗加工和半精加工曲面時礼患,盡量選擇端銑刀。另外姥购,刀具的耐用度和精度與刀具價格關(guān)系極大渺因,必須引起注意的是,在大多數(shù)情況下概给,選擇好的刀具雖然增加了刀具成本妙裸,但由此帶來的加工質(zhì)量和加工效率的提高,則可以使整個加工成本大大降低跛庶。
在加工中心上睁去,所有刀具全都預(yù)先裝在刀庫里,通過數(shù)控程序的選刀和換刀指令進行相應(yīng)的換刀動作质凰。必須選用適合機床刀具系統(tǒng)規(guī)格的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)刀柄殃宜,以便數(shù)控加工用刀具能夠迅速、準(zhǔn)確地安裝到機床主軸上或返回刀庫。編程人員應(yīng)能夠了解機床所用刀柄的結(jié)構(gòu)尺寸挟撑、調(diào)整方法以及調(diào)整范圍等方面的內(nèi)容伤很,以保證在編程時確定刀具的徑向和軸向尺寸,合理安排刀具的排列順序嫩坷。
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