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數(shù)控加工中刀具的選擇與切削用量的確定

刀具的選擇和切削用量的確定是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容,它不僅影響數(shù)控機(jī)床的加工效率,而且直接影響加工質(zhì)量。本文就為大家介紹一下數(shù)控加工中刀具與切削用量方面的內(nèi)容,希望對(duì)大家能夠有所幫助。


數(shù)控加工常用刀具的種類


數(shù)控加工刀具必須適應(yīng)數(shù)控機(jī)床高速、高效和自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)一般應(yīng)包括通用刀具、通用連接刀柄及少量專用刀柄。刀柄要聯(lián)接刀具并裝在機(jī)床動(dòng)力頭上,因此已逐漸標(biāo)準(zhǔn)化和系列化,數(shù)控刀具的分類有多種方法。


1.根據(jù)刀具結(jié)構(gòu)可分為:


1)整體式。
2)鑲嵌式采用焊接或機(jī)夾式連接,機(jī)夾式又可分為不轉(zhuǎn)位和可轉(zhuǎn)位兩種。
3)特殊型式,如復(fù)合式刀具,減震式刀具等。


2.根據(jù)制造刀具所用的材料可分為:


1)高速鋼刀具。
2)硬質(zhì)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。


3.從切削工藝上可分為:
1)車削刀具,分外圓、內(nèi)孔、螺紋、切割刀具等多種。
2)鉆削刀具,包括鉆頭、鉸刀、絲錐等。
3)鏜削刀具。
4)銑削刀具。


數(shù)控加工常用刀具的特點(diǎn)


數(shù)控刀具與普通機(jī)床上所用的刀具相比,有許多不同的要求,主要有以下特點(diǎn):


1.剛性好(尤其是粗加工刀具),精度高,抗振及熱變形小。
2.互換性好,便于快速換刀。
3.壽命高,切削性能穩(wěn)定可靠。


4.刀具的尺寸便于調(diào)整,以減少換刀調(diào)整時(shí)間。
5.刀具應(yīng)能可靠地?cái)嘈蓟蚓硇,以利于切屑的排除?br/>6.系列化,標(biāo)準(zhǔn)化,以利于編程和刀具管理。


數(shù)控加工刀具的選擇


刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機(jī)交互狀態(tài)下進(jìn)行的。應(yīng)根據(jù)機(jī)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(guān)因素正確選用刀具及刀柄。


刀具選擇總的原則是:安裝調(diào)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(shí),要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng)。


1.平面零件周邊輪廓的加工,常采用立銑刀。

2.銑削平面時(shí),應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀。

3.加工凸臺(tái)、凹槽時(shí),選高速鋼立銑刀。


4.加工毛坯表面或粗加工孔時(shí),可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀。

5.對(duì)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(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。


6.在進(jìn)行自由曲面加工時(shí),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。


7.平頭刀具在表面加工質(zhì)量和切削效率方面都優(yōu)于球頭刀,因此,只要在保證
不過切的前提下,無論是曲面的粗加工還是精加工,都應(yīng)優(yōu)先選擇平頭刀。


8.在加工中心上,各種刀具分別裝在刀庫上,按程序規(guī)定隨時(shí)進(jìn)行選刀和換刀動(dòng)作。


因此必須采用標(biāo)準(zhǔn)刀柄以便使鉆、鏜、擴(kuò)、銑削等工序用的標(biāo)準(zhǔn)刀具,迅速準(zhǔn)確地裝到機(jī)床主軸或刀庫上去。


應(yīng)盡量減少刀具數(shù)量;一把刀具裝夾后應(yīng)完成其所能進(jìn)行的所有加工部位;粗精加工的刀具應(yīng)分開使用即使是相同尺寸規(guī)格的刀具;先銑后鉆;先進(jìn)行曲面精加工再進(jìn)行二維輪廓精加工;在可能的情況下,應(yīng)盡可能利用數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀功能,以提高生產(chǎn)效率等。


數(shù)控加工切削用量的確定


合理選擇切削用量的原則是:粗加工時(shí),一般以提高生產(chǎn)率為主,但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本;半精加工和精加工時(shí),應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下,兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說明書、切削用量手冊,并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。


1.切削深度:在機(jī)床、工件和刀具剛度允許的情況下,切削深度就等于加工余量,這是提高生產(chǎn)率的一個(gè)有效措施。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度,一般應(yīng)留一定的余量進(jìn)行精加工。數(shù)控機(jī)床的精加工余量可略小于普通機(jī)床。


2.切削寬度:一般切削寬度與刀具直徑成正比,與切削深度成反比。


3.切削速度:提高切削速度也是提高生產(chǎn)率的一個(gè)措施,但切削速度與刀具耐用度的關(guān)系比較密切。隨著切削速度的增大,刀具耐用度急劇下降,故切削速度的選擇主要取決于刀具耐用度。


另外,切削速度與加工材料也有很大關(guān)系,例如用立銑刀銑削合金剛30CrNi2MoVA時(shí),切削速度可采用8m/min左右;而用同樣的立銑刀銑削鋁合金時(shí),切削速度可選200m/min以上。


4.主軸轉(zhuǎn)速:主軸轉(zhuǎn)速一般根據(jù)切削速度來選定。數(shù)控機(jī)床的控制面板上一般備有主軸轉(zhuǎn)速修調(diào)(倍率)開關(guān),可在加工過程中對(duì)主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行整倍數(shù)調(diào)整。


5.進(jìn)給速度:進(jìn)給速度應(yīng)根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料來選擇。進(jìn)給速度的增加也可以提高生產(chǎn)效率。加工表面粗糙度要求低時(shí),進(jìn)給速度可選擇得大些。


在加工過程中,進(jìn)給速度也可通過機(jī)床控制面板上的修調(diào)開關(guān)進(jìn)行人工調(diào)整,但是最大進(jìn)給速度要受到設(shè)備剛度和進(jìn)給系統(tǒng)性能等的限制。


文章來源:數(shù)控中國論壇


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