数控刀具与普通机床上所用的刀具比拟,有很多不同的要求。数控工具必需适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点,一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。刀具选择总的原则是:安装调整利便,刚性好,耐费用和精度高。目前我国的加工中央采用TSG工具系统,其刀柄有直柄(三种规格)和锥柄(四种规格)两种,共包括16种不同用途的刀柄。
根据刀具结构可分为:①整体式;②镶嵌式,采用焊接或机夹式连接,机夹式又可分为不转位和可转位两种;③特殊型式,如复合式刀具,减震式刀具等。从切削工艺上可分为:①车削刀具,分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种;②钻削刀具,包括钻头、铰刀、丝锥等;③镗削刀具;④铣削刀具等。
一、数控刀具与普通机床上所用的刀具比拟,有很多不同的要求,主要有以下特点:
⑴刚性好(尤其是粗加工刀具),精度高,抗振及热变形小;
⑵ 互换性好,便于快速换刀;
⑶寿命高,切削机能不乱、可靠;
⑷刀具的尺寸便于调整,以减少换刀调整时间;
⑸刀具应能可靠地断屑或卷屑,以利于切屑的排除;
⑹系列化,尺度化,以利于编程和刀具治理。
在经济型数控加工中,因为刀具的刃磨、丈量和更换多为人工手动进行,占用辅助时间较长,因此,必需公道铺排刀具的排列顺序。刀具选择总的原则是:安装调整利便,刚性好,耐费用和精度高。目前我国的加工中央采用TSG工具系统,其刀柄有直柄(三种规格)和锥柄(四种规格)两种,共包括16种不同用途的刀柄。在知足加工要求的条件下,尽量选择较短的刀柄,以进步刀具加工的刚性。
在进行自由曲面加工时,因为球头刀具的端部切削速度为零,因此,为保证加工精度,切削行距一般取得很能密,故球头常用于曲面的精加工。编程职员应了解机床上所用刀柄的结构尺寸、调整方法以及调整范围,以便在编程时确定刀具的径向和轴向尺寸。数控刀具的分类有多种方法。
选取刀具时,要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。而平头刀具在表面加工质量和切削效率方面都优于球头刀,因此,只要在保证不外切的条件下,不管是曲面的粗加工仍是精加工,都应优先选择平头刀。为了适应数控机床对刀具耐用、不乱、易调、可换等的要求,近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用,在数目上达到整个数控刀具的30%~40%,金属切除量占总数的80%~90%。出产中,平面零件周边轮廓的加工,常采用立铣刀;铣削平面时,应选硬质合金刀片铣刀;加工凸台、凹槽时,选高速钢立铣刀;加工毛坯表面或粗加工孔时,可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀;对一些立体型面和变斜角轮廓形状的加工,常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上,因此已逐渐尺度化和系列化。
二、数控加工刀具的选择
刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。另外,圆刀片的耐费用和精度与分条机刀片价格关系极大,必需引起留意的是,在大多数情况下,选择好的圆刀片固然增加了刀具本钱,但由此带来的加工质量和加工效率的进步,则可以使整个加工本钱大大降低。
在加工中央上,各种圆刀片分别装在刀库上,按程序划定随时进行选刀和换刀动作。一般应遵循以下原则:①尽量减少刀具数目;②一把刀具装夹后,应完成其所能进行的所有加工部位;③粗精加工的刀具应分开使用,即使是相同尺寸规格的刀具;④先铣后钻;⑤提高前辈行曲面精加工,后进行二维轮廓精加工;⑥在可能的情况下,应尽可能利用数控机床的自动换刀功能,以进步出产效率等。应根据机床的加工能力、工件材料的机能、加工工序、切削用量以及其它相关因素准确选用刀具及刀柄。
根据制造刀具所用的材料可分为:①高速钢刀具;②硬质合金刀具;③金刚石刀具;④其他材料刀具,如立方氮化硼刀具,陶瓷刀具等。详细数值应根据机床仿单、切削用量手册,并结合经验而定。
三、数控加工切削用量的确定
公道选择切削用量的原则是,粗加工时,一般以进步出产率为主,但也应考虑经济性和加工本钱;半精加工和精加工时,应在保证加工质量的条件下,兼顾切削效率、经济性和加工本钱。因此必需采用尺度刀柄,以便使钻、镗、扩、铣削等工序用的尺度刀具,迅速、正确地装到机床主轴或刀库上去。 数控加工刀具必需适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点,一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。