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技術文章

加工中心機床刀具和切削用量的選擇探討

閱讀:386          發(fā)布時間:2017-2-15

    刀具是機床實現(xiàn)切削加工的直接執(zhí)行者,刀具的選擇和切削用量的選擇合理與否,不僅影響到被加工零件的質量,甚至可以決定機床功效的發(fā)揮和安全生產的順利進行。所以,在編加工程序時,要選擇合理的刀具和切削用量,不但可以有效提高切削效率和加工質量,還可降低成本以獲得*經濟效益。

  1. 加工中心用刀具的基本特征

    為了適應數控機床加工精度、加工效率、加工工序集中及零件裝夾次數少等要求,數控機床對所用的刀具有許多性能的要求,加工中心用刀具及刀具系統(tǒng)有以下特點:

(1)刀片和刀柄高度的通用化、規(guī)則化、系統(tǒng)化;

(2)刀片和刀具參數及切削參數的規(guī)范化、典型化;

(3)刀片或刀具材料及切削參數與被加工工件材料相匹配;

(4)刀片或刀具的使用壽命長,加工剛性好;

(5)刀片及刀柄的定位精度高,刀柄對機床主軸的相對位置要求較高;

(6)刀柄須有較高的強度、剛度和耐磨性,刀柄及刀具系統(tǒng)的重量不能超標;

(7)刀柄的轉位、重裝和重復定位精度要求高。

  2. 加工中心用刀具材料

    2.1 常用刀具材料

   常用數控刀具材料有高速鋼、硬質合金、涂層硬質合金、陶瓷、立方氮化硼、金剛石等,其中高速鋼、硬質合金、涂層硬質合金在數控加工中的應用zui廣泛。

 2.2 刀具性能的比較

    在常用的刀具中,涂層硬質合金的硬度較高,硬質合金刀具層中,陶瓷刀具、立方氮化硼、金剛石刀具的硬度更高。除特殊材料外,一般不用這幾種材料的刀具(由于其硬度較高刃磨難度大,而成型刀具切削刃不易鋒利,容易崩刃,通常用于較硬的材料加工)。

    2.3 刀具種類

 數控加工中心常用刀具種類較多,根據刀具用途,可分為輪廓類加工刀具和孔類加工刀具等。

  輪廓類加工刀具

    *,面銑刀。刀片和刀齒與刀體的安裝方式有整體焊接式,機夾焊接式和可轉位式三種,運用較多的是可轉位式。當刀片切削刃磨鈍或報廢時,可直接在機床上轉位或者更換刀片,從而大大提高加工效率和產品質量,根據不同的工件外形不同的機床性能,選擇適當直徑大小的刀具型號使用方便快捷。面銑刀直徑一般為40~400mm。

    第二,立銑刀。立銑刀是數控機床運用的較廣泛的一種刀具,有整體式和鑲刀片式兩種。一般直徑在Φ20mm以下用整體式。直徑在Φ20mm以上多用于鑲齒式,還有刀尖圓弧式銑刀,多用于模具加工,適用于曲面的大量加工,現(xiàn)在的硬質合金立銑刀也可取代鍵槽銑刀作垂直進給。

    第三,球頭刀。圓柱形球頭銑刀,主要用于模具加工,精加工使用,也有成形和鑲齒兩種。主要用于曲面加工,其加工表面質量較高,球頭刀中心切削速度為零。球頭刀具不適用于平面銑削。

 孔類加工刀具

    *,鉆頭。加工中心常用鉆頭有中心鉆、標準麻花鉆。刀具材料有高速鋼、硬質合金和涂層硬質合金等。

    第二,鉸刀。有標準高速鋼鉸刀、焊接硬質合金刀(一般用于定做尺寸,深孔鉸刀)、浮動鉸刀。

    第三,鏜刀。鏜刀分為粗鏜刀、精鏜刀、浮動鏜刀等。精鏜刀采用螺絲調節(jié)式,每格精度不同,有0.002mm每格直徑,也有0.01mm每格直徑方向等。

   一些特殊加工刀具。如T形刀具,開槽和切斷用鋸片刀具,燕尾槽成型刀具等,使用頻率較低。

   3. 加工中心刀具選擇原則

    應根據機床的加工能力、加工材料的性能、加工工序、切削用量以及其他因素合理地選擇刀具。刀具選擇的總原則是:刀具選用zui重要的一點就是看性價比,在機床確定的條件下,首先考慮加工工件材料的切削性能,參照加工材料的性能選用的刀具,提益,降低成本,同時也要安裝調整方便,剛性好,耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下,盡量選擇較短的刀柄,以提高刀具加工剛性。

    在選取刀具時,要使刀具的直徑與加工工件的去除量相適應,平面周邊輪廓的銑削,用立銑刀;銑削平面用硬質合金盤銑刀;加工凹凸臺時使用高速鋼立銑刀;加工毛坯面或孔粗加工時,選用鑲齒硬質合金玉米銑刀;立體型面和變斜角輪廓外形的加工,常采用球頭刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤銑刀。

    有時候刀具的耐用度和精度與刀具價格關系極大,必須注意的是,在有些情況下,選擇價格較高的好刀具,但是好的刀具帶來加工效率和加工質量的提高,則可以使整個加工成本大大降低。

 4. 切削用量選擇

    在數控加工中,切削用量的選用是zui為關鍵的環(huán)節(jié),它直接影響加工效率和加工質量的提高。合理地選擇切削用量需要理論和實踐相結合,在實踐中不斷摸索實驗,才能更好地總結、歸納出比較合適的切削用量。

      5. 結語

   隨著數控加工中心機床的發(fā)展,加工工藝要求的不斷提高,數控加工的方法也更加多樣化,從簡單的手工編程到復雜的曲面軟件編程,同時對切削刀具的要求也更加、多樣。在某些加工環(huán)節(jié),實現(xiàn)了加工工藝的要求就是任務完成,而有些加工生產任務,是講質量、講效益、講效率的。只有合理地選擇切削刀具和切削用量,才能保證任務的順利完成,同時也使效益zui大化。

 

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