1.考慮影響數控刀具選擇的因素:
在選擇刀具的類型和規(guī)格時,主要考慮以下(xià)因素的影響:
(1)生(shēng)產性質
在這裏生產性質(zhì)指的是零件的批量大小,主要從加工成本上考慮對(duì)刀具選(xuǎn)擇的影響。例如在大量生產時采用特殊刀具,可能是合算的,而在單件或小批量生產時,選擇標準刀具(jù)更適合一些。
(2)機床類型
完成該工(gōng)序所用的數控機床對選擇的(de)刀具類型(xíng)(鑽、車刀或銑刀)的影響。在能夠保證工件(jiàn)係統和刀具係統(tǒng)剛性好的條件下,允許采用高生產率的刀具,例如高速切削車刀和大進給量車刀。
(3)數控加工方(fāng)案
不(bú)同的數控加工方案可以(yǐ)采用不同類型的(de)刀具。例如(rú)孔的加工可以用鑽及擴孔鑽,也可用鑽和鏜刀來進行加工。
(4)工件的尺寸及外形
工(gōng)件(jiàn)的尺寸及外形也影響刀具類型和規格的選擇,例如特型表麵要采用特殊的(de)刀具來加工。
(5)加工表麵粗糙度
加工表(biǎo)麵粗糙度影響刀具的結構形狀和切削用量,例如毛坯(pī)粗(cū)銑加工時,可(kě)采用粗(cū)齒銑刀,精銑時最好(hǎo)用細齒銑(xǐ)刀。
(6)加工精度(dù)
加工精度影響精加工刀具的類型和結(jié)構形狀(zhuàng),例如孔的(de)最後加工依據孔的精度可用鑽、擴孔鑽、鉸刀或鏜刀來加工。
(7)工件材料
工件材料(liào)將決定刀具材(cái)料和切削部分幾何參數的選擇,刀具材料與工件的加工精(jīng)度、材料硬度(dù)等有關。
2.了解數控刀具的性能要求:
由於數控機床具有加工精度高、加工效率高、加工工序集中和零(líng)件(jiàn)裝夾次數(shù)少的特(tè)點,對所使用的數控刀具(jù)提出了更高的要求。從刀具性能上講(jiǎng),數控刀(dāo)具應高於普通機床所使用的刀具。
選擇數控刀具時,首先要應優先選用(yòng)標準刀具,必要時才可選用各種高效率的複合刀具及特殊的專用刀具。在選擇標準數控刀具時,應結合實際情(qíng)況(kuàng),盡可能選用各種先進刀具,如可轉位(wèi)刀具、整體硬質合金刀具、陶瓷刀具(jù)等。
在(zài)選擇(zé)數控機(jī)床加工刀具(jù)時,還(hái)應考慮以下幾方麵的問(wèn)題:
(1)數控刀具的類型、規格和精度等級應能夠滿足加工(gōng)要求,刀具材料應與工(gōng)件材料相適應。
(2)切削性能(néng)好。為適應刀具在(zài)粗加工或(huò)對難加工材料的工件加工時能采用大(dà)的背吃刀量和高進給量,刀具應具有能夠承受高速切削和強力切(qiē)削的性能。同時,同一(yī)批刀具在切削性能和刀具(jù)壽命方麵一定要穩定,以便實現按刀具使用壽命換刀或由(yóu)數控(kòng)係統(tǒng)對刀具壽命進行(háng)管理。
(3)精(jīng)度高。為適應數控加工的高精度和自動換(huàn)刀等要求,刀具必須具有較高的精度,如有的整體(tǐ)式立銑刀的徑向尺(chǐ)寸精度(dù)高達0.005mm。
(4)可靠性高。要保證數控加工中不會發生刀具意外損傷及潛在(zài)缺陷(xiàn)而影響到加工的順利進行,要求刀具及與(yǔ)之組合的附(fù)件必須具有很(hěn)好的可靠性及較強的適應性。
(5)耐用度高。數控加工的刀具,不論(lùn)在粗加工或(huò)精加工中,都應具有(yǒu)比普通機(jī)床加工所用刀具更高(gāo)的耐用(yòng)度,以盡(jìn)量減少更換(huàn)或(huò)修磨刀(dāo)具及對刀的次數,從而提高數控機床的加工效率和(hé)保證加工質量。
(6)斷(duàn)屑(xiè)及排屑性能好。數控(kòng)加工中,斷屑和排屑(xiè)不像普通機床加工那樣能及時由(yóu)人工處理,切屑(xiè)易(yì)纏繞在刀具和(hé)工件上,會損壞刀具和劃傷工件已(yǐ)加工表麵,甚至會發生(shēng)傷人和設備事故,影響加工質量和(hé)機床的安全運行,所以要求刀具具有較好(hǎo)的斷屑(xiè)和排屑性能。
3.掌握刀具的選擇方法:
刀具的選(xuǎn)擇是數控加工工(gōng)藝(yì)中的重要內容之一,不僅影(yǐng)響機床的(de)加工效率(lǜ),而(ér)且直接影響零件的加工(gōng)質量。由於數(shù)控機床的主軸轉速及範圍遠遠(yuǎn)高於普通機床,而且主(zhǔ)軸輸(shū)出功率較大,因(yīn)此與傳(chuán)統加工方法相比,對數(shù)控加工刀具的提出了更高的要求,包括精度高、強度(dù)大、剛性好、耐(nài)用度高,而且要求尺寸穩定,安裝調整方便(biàn)。這就要求刀具的結構合理、幾何參數標準化、係列化。數(shù)控刀具是(shì)提高加工(gōng)效率的先決(jué)條件之一,它的選用取決於被加工零件(jiàn)的幾何形(xíng)狀(zhuàng)、材料狀態、夾具和(hé)機床選用刀具的剛性。應考慮以下方(fāng)麵:
(1)根據零件(jiàn)材料的切(qiē)削性能選擇刀具。如車或銑(xǐ)高強(qiáng)度鋼、鈦合金、不鏽鋼零件,建議選擇(zé)耐磨性較好的(de)可轉位硬(yìng)質合金(jīn)刀具。
(2)根據零件的加工階段選擇刀具。即粗加工階段以去除餘量為主,應選擇剛性較好、精度較低(dī)的刀具,半精加工、精加(jiā)工階段以保證零(líng)件的加工精度和產品質量為主,應選擇耐用度高、精度較高的刀具,粗加工階段所(suǒ)用刀具的精度最低、而精加工階段所用刀具的精度最高。如果粗、精加工選擇相同的刀具,建議粗加工時選用精加工淘汰(tài)下來的刀具,因為精加工淘汰的刀具磨損情況大多(duō)為刃部輕微磨(mó)損(sǔn),塗層磨損修光,繼續(xù)使用會影響精加工的加工質量,但對粗加工的影(yǐng)響較小。
(3)根據加工區域的特點選擇刀具和幾何(hé)參數。在(zài)零件結構允許的情況下應(yīng)選用大直徑、長徑比值小的刀(dāo)具;切削薄壁、超薄(báo)壁零件的過中心銑刀端(duān)刃應有足夠的向心角,以減少刀具和切削部位的切削力(lì)。加工鋁、銅等較軟材料零件時應選擇前角稍大一(yī)些的立銑刀,齒數也不要超過(guò)4齒。
選(xuǎn)取刀(dāo)具時,要使刀具的尺寸與被加工工件的表麵(miàn)尺寸(cùn)相適應。生(shēng)產中,平麵零件周(zhōu)邊(biān)輪廓的加工,常采用(yòng)立銑刀;銑削平麵時,應選硬質合金刀片銑刀;加工凸台(tái)、凹槽時,選高速鋼立銑刀;加工毛坯表麵或(huò)粗加工(gōng)孔時,可選取鑲硬質合金刀片的玉米銑刀;對一些立體(tǐ)型麵和變斜角輪廓外(wài)形的加工,常采用球頭銑刀、環形銑刀、錐形銑刀和(hé)盤(pán)形銑刀。
在進(jìn)行自由曲麵加工時,由於球頭刀具的端部(bù)切削速度為零,因此,為保證加工精度,切削行距一般很小,故球(qiú)頭銑刀適用於曲麵的精加(jiā)工。而端銑刀無論是在(zài)表麵加工質量上(shàng)還是在加工效率上都遠遠優於球頭銑刀,因此,在確保零件加(jiā)工不過切的前提下,粗加工和半精加工曲麵時,盡量選擇(zé)端銑刀。另外,刀具的耐用度和精度與刀具價格關係極大,必須引起注意的是,在大多數情況(kuàng)下,選擇好的刀具雖然增加了刀具成本,但由此帶來的加工質量和加工效率的提高,則可以使整個加工成本大大(dà)降(jiàng)低。
在加工中心上,所有刀具全都預先裝在刀庫裏,通過數控程序的選刀和換刀指令進行相應的換刀動作(zuò)。必須選用適合機床刀具係統規格的相應(yīng)標準刀柄(bǐng),以便數控加工用刀具能(néng)夠(gòu)迅速(sù)、準確(què)地安裝到機床主軸上或返回刀庫。編程人員應能夠了解機床所用刀(dāo)柄的結構尺寸、調整方法以及調整範圍等方麵的內容,以保證在編程時確(què)定刀具(jù)的徑向和軸向尺寸(cùn),合(hé)理安排刀具的排列順序。
通過認真(zhēn)考慮,細致了解,掌握方(fāng)法,定能(néng)選到稱心(xīn)如意的數控(kòng)刀具。
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數(shù)控機床市場網友 (IP:58.20.234.215) 2011-8-29
考慮(lǜ)影響數控刀具的選擇因素;了解(jiě)數(shù)空刀具的性能要求;掌握刀具的選(xuǎn)擇方法。