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選擇CNC加工刀具及進給量注意事項!

2016-12-28 17:53:16      點擊:

 

一、數控加工常用刀具的種類及特點
     
       數控加工刀具必須适應數控機床高速、高效和自動化程度高的特點,一般應包括通用刀具、通用連接刀柄及少量專用刀柄。刀柄要聯接刀具并裝在機床動力頭上,因此已逐漸标準化和系列化。數控刀具的分類有多種方法。
     
       根據刀具結構可分為:①整體式;②鑲嵌式,采用焊接或機夾式連接,機夾式又可分為不轉位和可轉位兩種;③特殊型式,如複合式刀具,減震式刀具等。根據制造刀具所用的材料可分為:①高速鋼刀具;②硬質合金刀具;③金剛石刀具;④其他材料刀具,如立方氮化硼刀具,陶瓷刀具等。從切削工藝上可分為:①車削刀具,分外圓、内孔、螺紋、切割刀具等多種;②鑽削刀具,包括鑽頭、鉸刀、絲錐等;③镗削刀具;④銑削刀具等。

       數控刀具與普通機床上所用的刀具相比,有許多不同的要求,主要有以下特點:

  ⑴剛性好(尤其是粗加工刀具),精度高,抗振及熱變形小;

  ⑵互換性好,便于快速換刀;

  ⑶壽命高,切削性能穩定、可靠;

  ⑷刀具的尺寸便于調整,以減少換刀調整時間;

  ⑸刀具應能可靠地斷屑或卷屑,以利于切屑的排除;

  ⑹系列化,标準化,以利于編程和刀具管理。
  
二、數控加工刀具的選擇

  刀具的選擇是在數控編程的人機交互狀态下進行的。應根據機床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關因素正确選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是: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,以提高刀具加工的剛性。

  選取刀具時,要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相适應。生産中,平面零件周邊輪廓的加工,常采用立銑刀;銑削平面時,應選硬質合金刀片銑刀;加工凸台、凹槽時,選高速鋼立銑刀;加工毛坯表面或粗加工孔時,可選取鑲硬質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,常采用球頭銑刀、環形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。

  在進行自由曲面加工時,由于球頭刀具的端部切削速度為零,因此,為保證加工精度,切削行距一般取得很能密,故球頭常用于曲面的精加工。而平頭刀具在表面加工質量和切削效率方面都優于球頭刀,因此,隻要在保證不過切的前提下,無論是曲面的粗加工還是精加工,都應優先選擇平頭刀。另外,刀具的耐用度和精度與刀具價格關系極大,必須引起注意的是,在大多數情況下,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降低。

  在加工中心上,各種刀具分别裝在刀庫上,按程序規定随時進行選刀和換刀動作。因此必須采用标準刀柄,以便使鑽、镗、擴、銑削等工序用的标準刀具,迅速、準确地裝到機床主軸或刀庫上去。編程人員應了解機床上所用刀柄的結構尺寸、調整方法以及調整範圍,以便在編程時确定刀具的徑向和軸向尺寸。目前我國的加工中心采用TSG工具系統,其刀柄有直柄(三種規格)和錐柄(四種規格)兩種,共包括16種不同用途的刀柄。

  在經濟型數控加工中,由于刀具的刃磨、測量和更換多為人工手動進行,占用輔助時間較長,因此,必須合理安排刀具的排列順序。一般應遵循以下原則:①盡量減少刀具數量;②一把刀具裝夾後,應完成其所能進行的所有加工部位;③粗精加工的刀具應分開使用,即使是相同尺寸規格的刀具;④先銑後鑽;⑤先進行曲面精加工,後進行二維輪廓精加工;⑥在可能的情況下,應盡可能利用數控機床的自動換刀功能,以提高生産效率等。

  三、數控加工切削用量的确定

  合理選擇切削用量的原則是,粗加工時,一般以提高生産率為主,但也應考慮經濟性和加工成本;半精加工和精加工時,應在保證加工質量的前提下,兼顧切削效率、經濟性和加工成本。具體數值應根據機床說明書、切削用量手冊,并結合經驗而定。

  切削深度t。在機床、工件和刀具剛度允許的情況下,t就等于加工餘量,這是提高生産率的一個有效措施。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度,一般應留一定的餘量進行精加工。數控機床的精加工餘量可略小于普通機床。