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數(shù)控刀具的選擇


數(shù)控刀具的選擇

  數(shù)控刀具要求精度高、剛性好、裝夾調(diào)整方便,切削性能強(qiáng)、耐用度高。合理選用既能提高加工效率又能提高產(chǎn)品質(zhì)量。

  刀具選擇應(yīng)考慮的主要因素
 
  1、被加工工件的材料、性能:金屬、非金屬,其硬度、剛度、塑性、韌性及耐磨性等。
  2、加工工藝類別;車削、鉆削、銑削、鏜削或粗加工、半精加工、精加工和超精加工等。
  3、工件的幾何形狀、加工余量、零件的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。
  4、刀具能承受的切削用量。
  5、輔助因數(shù):操作間斷時(shí)間、振動、電力波動或突然中斷等。

  車削系統(tǒng)(整體式工具系統(tǒng))

  1、組成:由刀片(刀具)、刀體、接柄(或柄體)、刀盤等。
  2、可轉(zhuǎn)位刀片的代碼及參數(shù)。
  3、可轉(zhuǎn)位刀片的斷屑槽槽型:斷屑自如、排屑流暢。
  4、可轉(zhuǎn)位刀片的夾緊方式:楔塊上壓式、杠桿式、螺釘上壓式。
  要求:夾緊可靠、定位準(zhǔn)確、排屑流暢、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。

  5、可轉(zhuǎn)位刀片的選擇。

  1)、刀片材料選擇:高速鋼、硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金、陶瓷、立方碳化硼或金剛石。
  2)、刀片尺寸選擇:有效切削韌長度、被吃刀量、主偏角等。
  3)、刀片形狀選擇:依據(jù)表面形狀、切削方式、刀具壽命、轉(zhuǎn)位次數(shù)等。
  4)、刀片的刀尖半徑選擇:
  A、粗加工、工件直徑大、要求刀刃強(qiáng)度高、機(jī)床剛度大時(shí)選大刀尖圓弧。
  B、精加工、切深小、細(xì)長軸加工、機(jī)床剛度小選小刀尖圓弧。

  刀具系統(tǒng)(模塊式工具系統(tǒng))

  1、組成;刀片(刀具)、刀桿(或柄體)、主軸或刀片(刀具)、工作頭、連接桿、主柄、主軸所組成。

  2、數(shù)控銑削刀具的選擇。

  1)、銑刀類型的選擇。

  A、加工較大平面選擇面銑刀,
  B、加工凸臺、凹槽、小平面立銑刀,
  C、加工毛坯面和粗加工孔選擇鑲硬質(zhì)合金玉米銑刀,
  D、曲面加工選擇球頭銑刀,
  E、加工空間曲面模具型腔與凸模表面選擇模具銑刀,
  F、加工封閉鍵槽選鍵槽銑刀,等等。

  2)、銑刀參數(shù)的選擇。

  A、面銑刀主要參數(shù)選擇。
  a)、標(biāo)準(zhǔn)可轉(zhuǎn)位面銑刀直徑在Φ16-Φ630):粗銑時(shí)直徑選小的,精銑時(shí)銑刀直徑選大的,
  b)、依據(jù)工件材料和刀具材料以及加工性質(zhì)確定其幾何參數(shù):
銑削加工通常選前角小的銑刀,強(qiáng)度硬度高的材料選負(fù)前角,工件材料硬度不大選大后角、硬的選小后角,粗齒銑刀選小后角,細(xì)齒銑刀取大后角,銑刀的刃傾角通常在-5--15度,主偏角在45-90度。

  B、立銑刀主要參數(shù)選擇。
  a)、刀具半徑r應(yīng)小于零件內(nèi)輪廓最小曲率半徑ρ。
  b)、零件的加工高度H≤(1/4-1/6)r。
  c)、不通孔或深槽選取l=H+(5~10)mm。
  d)、加工外形及通槽時(shí)選取l=H+rε+(5~10)mm。
  e)、加工肋時(shí)刀具直徑為D=(5~10)b。
  f)、粗加工內(nèi)輪廓面時(shí),銑刀最大直徑D。
  D=d+2[δsin(φ/2)-δ1]/[1-sin(φ/2)]。
  
  3、加工中心刀具的選擇。
  加工中心刀具通常由刃具和刀柄兩部分組成,刃具有面加工用的各種銑刀和孔加工用的各種鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鏜刀、鉸刀及絲錐等,刀柄要滿足機(jī)床主軸自動松開和夾緊定位,并能準(zhǔn)確地安裝各種刃具和適應(yīng)換刀機(jī)械手的夾持等要求。

  1)、對加工中心刀具的基本要求。
  A、刀具應(yīng)有較高的剛度。
  B、重復(fù)定位精度高。
  C、刀刃相對主軸的一個(gè)定位點(diǎn)的軸向和徑向位置應(yīng)能準(zhǔn)確調(diào)整。

  2)、孔加工刀具的選擇。
  A、鉆孔刀具及其選擇。
  B、擴(kuò)孔刀具及其選擇。
  C、鏜孔刀具及其選擇,應(yīng)特別重視刀桿的剛度。

  3)、刀具尺寸的確定。
主要是刀具的長度和直徑的選擇,如加工孔依據(jù)其深度和孔徑選擇。

  4、刀柄的選擇。
  1)、依據(jù)被加工零件的工藝選擇刀柄。
  2)、刀柄配備的數(shù)量:與被加工零件品種、規(guī)格、數(shù)量、難易程度、機(jī)床負(fù)荷有關(guān)。
  3)、正確選擇刀柄柄部形式。
  4)、堅(jiān)持選擇加工效率高的刀柄。
  5)、綜合考慮合理選用模塊式和復(fù)合式刀柄。

  工具系統(tǒng)

  1、工具系統(tǒng)發(fā)展趨勢:向著柔性制造系統(tǒng)和模塊化組合結(jié)構(gòu)發(fā)展。
  2、車削類工具系統(tǒng)。
  3、鏜銑類工具系統(tǒng):分整體失和模塊式工具系統(tǒng)。
  4、刀具管理系統(tǒng)。
  1)、是柔性制造系統(tǒng)中一個(gè)很重要、技術(shù)難度很大的系統(tǒng)。
  2)、刀具管理系統(tǒng)的任務(wù)。
  3)、刀具管理系統(tǒng)的基本功能。
  原始資料、系統(tǒng)計(jì)劃、硬件配置和軟件系統(tǒng)等等。

  總結(jié):
  1、數(shù)控刀具要求精度高、剛性好、裝夾調(diào)整方便,切削性能強(qiáng)、耐用度高。合理選用既能提高加工效率又能提高產(chǎn)品質(zhì)量。
  2、刀具選擇應(yīng)考慮的主要因素。
  3、工具系統(tǒng)向著柔性制造系統(tǒng)和模塊化組合結(jié)構(gòu)發(fā)展。

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