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數控加工中心刀具選擇與應用,不看可惜了

時間:2015-12-23 14:22來源:山東海特數控機床
  數控加工中心將數控銑床、數控健床、數控鉆床的功能集于一身,具有多種工藝手段,綜合加工能力強,工件一次裝夾能完成較多的加工內容,如: 箱體、復雜曲面、異形工件和盤、套、板類件等。這些零件一般都需要進行孔系、輪廓、平面的多工位加工,公差要求特別是形位公差要求較為嚴格,通常要經過銑、鎖、鉆、擴、鉸、惚、攻絲等工序,加工中選用的刀具較多,同時數控加工中心在加工中采用自動換刀形式換刀,必須保證所選刀具安裝調試方便。因此,與一般數控加工方法相比,數控加工中心對刀具提出了*高的要求,尤其在刀具的剛性及耐用性方面較傳統加工*為嚴格。還要求刀具精度,尺寸穩定,安裝調整方便。
  一、刀具的種類
  數控加工中心刀具的種類很多,通??砂匆韵?種方法進行分類:
  1. 從制造所采用的材料可分為: 高速鋼刀具、硬質合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼刀具、金剛石刀具。
  2.從結構上可分為: 整體式、鑲嵌式,它可以分為焊接式和機夾式。機夾式根據刀體結構不同,可分為可轉位和不轉位; 減振式內冷式 ,切削液通過刀體內部由噴口噴射到刀具的切削刃部; 特殊型式,如復合刀具,可逆工螺紋刀具等。
  3.從切削工藝上可分為: 銑削刀具,包括面銑刀、立銑刀、模具銑刀、鍵槽銑刀、鼓形銑刀等; 孔加工刀具,包括鉆孔刀具、擴孔刀具、鉸孔刀具、鏗孔刀具等。
  二、刀具的選擇
  數控加工中心使用的刀具有刃具和刀柄組成,因此,刀具的選擇即刃具和刀柄的選擇。
  2.1 刃具的選擇
  (1) 根據數控加工對刀具的要求,選擇刀具的材料的一般原則是盡可能選擇硬質合金刀具。凡是加工情況允許選用硬質合金刀具,就盡量不選用高速鋼刀具。必要時還可有針對性地選擇性能*好的陶瓷、立方氮化硼和金剛石刀具。
  數控加工中心刀具材料的另一特點是為提高刀具的耐磨性和耐用度,較多地采用涂層刀具。
  (2) 刀具結構選擇的一般原則是盡可能采用鑲塊式機夾可轉位刀片,這是由于焊接式刀具往往難于保證焊接質量,刀具耐用度低,重磨較費時,而鑲塊式機夾可轉位刀片的采用可減少刀具磨損后的*換和調整時間,降低成本,操作使用*加方便。
  (3)銑削刀具的選擇主要是銑刀類型和銑刀尺寸的選擇。銑刀類型應與工件表面形狀與尺寸相適應。
  加工較大的平面應選擇面銑刀;
  加工凹槽、較小的臺階面及平面輪廓應選擇立銑刀;
  加工空間曲面應選擇球頭銑刀;
  加工模具型腔或凸模成形表面等多選用模具銑刀;
  加工封閉的鍵槽選擇鍵槽銑刀;
  加工變斜角零件的變斜角面應選用鼓形銑刀;
  加工各種直的或圓弧形的凹槽、斜角面、特殊孔等應選用成形銑刀。銑
  刀尺寸也應與被加工工件的表面尺寸和形狀相適應。粗銑平面時,因切削力大故宜選較小直徑的銑刀,以減少切削扭矩; 精銑時,可選大直徑銑刀,并盡量包容工件加工面的寬度,以提高效率和加工表面質量。
  (4) 孔加工刀具的選擇。
  1)鉆孔刀具較多,主要有普通麻花鉆、可轉位淺孔鉆及扁鉆。在數控加工中心上鉆孔,大多是采用普通麻花鉆; 鉆大孔時,可采用剛度較大的硬質合金扁鉆; 鉆淺孔時(L/D< 2) ,宜采用硬質合金的淺孔鉆,以提高效率和加工質量。數控鉆孔一般無鉆模,鉆孔剛度差,應使鉆頭直徑D滿足L/D < 5(L為鉆孔深度)。鉆孔時,要用中心鉆打中心孔,用以引正鉆頭。先用較小的鉆頭鉆孔至所需深度Z,再用較大的鉆頭進行鉆孔,*后用所需的鉆頭進行加工,以保證孔的精度; L/D>5時,可采用深孔加工的噴吸鉆。
  2) 數控加工中心使用的鉸刀多為通用標準鉸刀。精加工時,可以采用專為數控加工中心設計的浮動鉸刀。
  3)擴孔刀具的選擇。擴孔直徑較小時,可選用直柄式擴孔刀; 擴孔直徑中等時,可選用錐柄式擴孔刀; 擴孔直徑大時,可選用套式擴孔刀。
  4)膛孔刀具的選擇。膛削通孔、盲孔、階梯孔可采用單刃銼結構。加工大直徑的孔時,為平衡徑向力,減輕鏜削振動,可采用雙刃(或多刃) 銼刀; 精膛時,宜采用精膛微調膛刀。
  2.2 刀柄的選擇
  在數控加工中心,各種刀具分別裝在刀庫上,按程序規定隨時進行選刀和換刀工作。因此必須有一套連接普通刀具的刀柄(或接桿),以便使鉆、譴、擴、鉸、銑削等工序用的標準刀具,迅速、準確地裝到機床主軸或刀庫上。為了方便裝夾、調換,把通用性較強的幾種裝夾刀具系列化和標準化。具體可分為整體式和模塊式結構。
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