1、考慮影響數(shù)控刀具選擇因素:
選擇刀具類(lèi)型規(guī)格時(shí),主要考慮以下因素影響:
(1)生產(chǎn)性質(zhì)
這里生產(chǎn)性質(zhì)指零件批量大小,主要從加工成本上考慮對(duì)刀具選擇影響。例如大量生產(chǎn)時(shí)采用特殊刀具,可能合算,而單件或小批量生產(chǎn)時(shí),選擇標(biāo)準(zhǔn)刀具更適合一些。
(2)機(jī)床類(lèi)型
完成該工序所用數(shù)控機(jī)床對(duì)選擇刀具類(lèi)型(鉆、車(chē)刀或銑刀)影響。能夠保證工件系統(tǒng)刀具系統(tǒng)剛性好條件下,允許采用高生產(chǎn)率刀具,例如高速切削車(chē)刀大進(jìn)給量車(chē)刀。
(3)數(shù)控加工方案
不同數(shù)控加工方案可以采用不同類(lèi)型刀具。例如孔加工可以用鉆及擴(kuò)孔鉆,也可用鉆鏜刀來(lái)進(jìn)行加工。
(4)工件尺寸及外形
工件尺寸及外形也影響刀具類(lèi)型規(guī)格選擇,例如特型表面要采用特殊刀具來(lái)加工。
(5)加工表面粗糙度
加工表面粗糙度影響刀具結(jié)構(gòu)形狀切削用量,例如毛坯粗銑加工時(shí),可采用粗齒銑刀,精銑時(shí)最好用細(xì)齒銑刀。
(6)加工精度
加工精度影響精加工刀具類(lèi)型結(jié)構(gòu)形狀,例如孔最后加工依據(jù)孔精度可用鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀或鏜刀來(lái)加工。
(7)工件材料
工件材料將決定刀具材料切削部分幾何參數(shù)選擇,刀具材料與工件加工精度、材料硬度等有關(guān)。
2、了解數(shù)控刀具性能要求:
由于數(shù)控機(jī)床具有加工精度高、加工效率高、加工工序集零件裝夾次數(shù)少特點(diǎn),對(duì)所使用數(shù)控刀具提出了更高要求。從刀具性能上講,數(shù)控刀具應(yīng)高于普通機(jī)床所使用刀具。
選擇數(shù)控刀具時(shí),首先要應(yīng)優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)刀具,必要時(shí)才可選用各種高效率復(fù)合刀具及特殊專(zhuān)用刀具。選擇標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控刀具時(shí),應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況,盡可能選用各種先進(jìn)刀具,如可轉(zhuǎn)位刀具、整體硬質(zhì)合金刀具、陶瓷刀具等。
選擇數(shù)控機(jī)床加工刀具時(shí),還應(yīng)考慮以下幾方面問(wèn)題:
(1)數(shù)控刀具類(lèi)型、規(guī)格精度等級(jí)應(yīng)能夠滿(mǎn)足加工要求,刀具材料應(yīng)與工件材料相適應(yīng)。
(2)切削性能好。為適應(yīng)刀具粗加工或?qū)﹄y加工材料工件加工時(shí)能采用大背吃刀量高進(jìn)給量,刀具應(yīng)具有能夠承受高速切削強(qiáng)力切削性能。同時(shí),同一批刀具切削性能刀具壽命方面一定要穩(wěn)定,以便實(shí)現(xiàn)按刀具使用壽命換刀或由數(shù)控系統(tǒng)對(duì)刀具壽命進(jìn)行管理。
(3)精度高。為適應(yīng)數(shù)控加工高精度自動(dòng)換刀等要求,刀具必須具有較高精度,如有整體式立銑刀徑向尺寸精度高達(dá)0.005mm。
(4)可靠性高。要保證數(shù)控加工不會(huì)發(fā)生刀具意外損傷及潛缺陷而影響到加工順利進(jìn)行,要求刀具及與之組合附件必須具有很好可靠性及較強(qiáng)適應(yīng)性。
(5)耐用度高。數(shù)控加工刀具,不論粗加工或精加工,都應(yīng)具有比普通機(jī)床加工所用刀具更高耐用度,以盡量減少更換或修磨刀具及對(duì)刀次數(shù),從而提高數(shù)控機(jī)床加工效率保證加工質(zhì)量。
(6)斷屑及排屑性能好。數(shù)控加工,斷屑排屑不像普通機(jī)床加工那樣能及時(shí)由人工處理,切屑易纏繞刀具工件上,會(huì)損壞刀具劃傷工件已加工表面,甚至?xí)l(fā)生傷人設(shè)備事故,影響加工質(zhì)量機(jī)床安全運(yùn)行,所以要求刀具具有較好斷屑排屑性能。
3、掌握刀具選擇方法:
刀具選擇數(shù)控加工工藝重要內(nèi)容之一,不僅影響機(jī)床加工效率,而且直接影響零件加工質(zhì)量。由于數(shù)控機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速及范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通機(jī)床,而且主軸輸出功率較大,因此與傳統(tǒng)加工方法相比,對(duì)數(shù)控加工刀具提出了更高要求,包括精度高、強(qiáng)度大、剛性好、耐用度高,而且要求尺寸穩(wěn)定,安裝調(diào)整方便。這就要求刀具結(jié)構(gòu)合理、幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。數(shù)控刀具提高加工效率先決條件之一,它選用取決于被加工零件幾何形狀、材料狀態(tài)、夾具機(jī)床選用刀具剛性。應(yīng)考慮以下方面:
(1)根據(jù)零件材料切削性能選擇刀具。如車(chē)或銑高強(qiáng)度鋼、鈦合金、不銹鋼零件,建議選擇耐磨性較好可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀具。
(2)根據(jù)零件加工階段選擇刀具。即粗加工階段以去除余量為主,應(yīng)選擇剛性較好、精度較低刀具,半精加工、精加工階段以保證零件加工精度產(chǎn)品質(zhì)量為主,應(yīng)選擇耐用度高、精度較高刀具,粗加工階段所用刀具精度最低、而精加工階段所用刀具精度最高。如果粗、精加工選擇相同刀具,建議粗加工時(shí)選用精加工淘汰下來(lái)刀具,因?yàn)榫庸ぬ蕴毒吣p情況大多為刃部輕微磨損,涂層磨損修光,繼續(xù)使用會(huì)影響精加工加工質(zhì)量,但對(duì)粗加工影響較小。
(3)根據(jù)加工區(qū)域特點(diǎn)選擇刀具幾何參數(shù)。零件結(jié)構(gòu)允許情況下應(yīng)選用大直徑、長(zhǎng)徑比值小刀具;切削薄壁、超薄壁零件過(guò)心銑刀端刃應(yīng)有足夠向心角,以減少刀具切削部位切削力。加工鋁、銅等較軟材料零件時(shí)應(yīng)選擇前角稍大一些立銑刀,齒數(shù)也不要超過(guò)4齒。
選取刀具時(shí),要使刀具尺寸與被加工工件表面尺寸相適應(yīng)。生產(chǎn),平面零件周邊輪廓加工,常采用立銑刀;銑削平面時(shí),應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀;加工凸臺(tái)、凹槽時(shí),選高速鋼立銑刀;加工毛坯表面或粗加工孔時(shí),可選取鑲硬質(zhì)合金刀片玉米銑刀;對(duì)一些立體型面變斜角輪廓外形加工,常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀盤(pán)形銑刀。
進(jìn)行自由曲面加工時(shí),由于球頭刀具端部切削速度為零,因此,為保證加工精度,切削行距一般很小,故球頭銑刀適用于曲面精加工。而端銑刀無(wú)論表面加工質(zhì)量上還加工效率上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于球頭銑刀,因此,確保零件加工不過(guò)切前提下,粗加工半精加工曲面時(shí),盡量選擇端銑刀。另外,刀具耐用度精度與刀具價(jià)格關(guān)系極大,必須引起注意,大多數(shù)情況下,選擇好刀具雖然增加了刀具成本,但由此帶來(lái)加工質(zhì)量加工效率提高,則可以使整個(gè)加工成本大大降低。
加工心上,所有刀具全都預(yù)先裝刀庫(kù)里,通過(guò)數(shù)控程序選刀換刀指令進(jìn)行相應(yīng)換刀動(dòng)作。必須選用適合機(jī)床刀具系統(tǒng)規(guī)格相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)刀柄,以便數(shù)控加工用刀具能夠迅速、準(zhǔn)確地安裝到機(jī)床主軸上或返回刀庫(kù)。編程人員應(yīng)能夠了解機(jī)床所用刀柄結(jié)構(gòu)尺寸、調(diào)整方法以及調(diào)整范圍等方面內(nèi)容,以保證編程時(shí)確定刀具徑向軸向尺寸,合理安排刀具排列順序。
通過(guò)認(rèn)真考慮,細(xì)致了解,掌握方法,定能選到稱(chēng)心如意數(shù)控刀具。
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