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数控机床刀具选择和公道利用

数控加工中的刀具选择和切削用量确定是在人机交互状态下完成的,这与平凡机床加工形成光显的比拟,同时也要求编程职员必须掌握刀具选择和切削用量确定的根来源根基则,在编程时充实思量数控加工的特点,可以大概准确选择刀刃具及切削用量。数控加工刀具必须顺应数控机床高速、高效和主动化水平高的特点,一样通常应包罗通用刀具、通用毗连刀柄及少量专用刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上,因此已渐渐尺度化和系列化。数控刀具的分类有多种要领。

凭据刀具布局可分为:①团体式;②镶嵌式,接纳焊接或机夹式联接,机夹式又可分为不转位和可转位两种;③特别型式,如复合式刀具、减震式刀具等。凭据制造刀具所用的质料可分为 :①高速钢刀具;②硬质合金刀具;③金刚石刀具;④其他质料刀具,如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。

从切削工艺上可分为:①车削刀具,特别圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种;②钻削刀具,包罗钻头、铰刀、丝锥等;③镗削刀具;④铣削刀具等。为了顺应数控机床对刀具耐用、稳固、易调、可换等的要求,近几年机夹式可转位刀具得到遍及的应用,在数目上到达整个数控刀具的30%~40%,金属切除量占总数的 80%~90%。

数控刀具与平凡机床上所用的刀具相比,有很多差别的要求,重要有以下特点:①刚性好(尤其是粗加工刀具)、精度高、抗振及热变形小;②交换性好,便于快速换刀;③寿命高,切削性能稳固、可靠;④刀具的尺寸便于调解,以淘汰换刀调解时间;⑤刀具应能可靠地断屑或卷屑,以利于切屑的清除;⑥系列化、尺度化,以利于编程和刀具办理。

刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下举行的。应凭据机床的加工本领、工件质料的性能、加工工序、切削用量以及别的相干因素准确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是:安置调解方便、刚性好、耐用度和精度高。在满意加工要求的条件下,只管即便选择较短的刀柄,以进步刀具加工的刚性。选取刀具时,要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相顺应。生产中,平面零件周边表面的加工,常接纳立铣刀;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表面形状的加工,常接纳球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。

在举行自由曲面(模具)加工时,由于球头刀具的端部切削速率为零,因此,为包管加工精度,切削行距一样通常接纳顶端密距,故球头常用于曲面的精加工。而平头刀具在表面加工质量和切削服从方面都优于球头刀,因此,只要在包管不外切的条件下,无论曲直面的粗加工照旧精加工,都应优先选择平头刀。别的,刀具的耐用度和精度与刀具代价干系极大,必须引起细致的是,在大多数环境下,选择好的刀具固然增长了刀具本钱,但由此带来的加工质量和加工服从的进步,则可以使整个加工本钱大大低落。

在加工中央上,种种刀具分别装在刀库上,按步伐划定随时举行选刀和换刀行动。因此必须接纳尺度刀柄,以便使钻、镗、扩、铣削等工序用的尺度刀具敏捷、准确地装到机床主轴或刀库上去。编程职员应相识机床上所用刀柄的布局尺寸、调解要领以及调解范畴,以便在编程时确定刀具的径向和轴向尺寸。现在我国的加工中央接纳TSG东西体系,其刀柄有直柄(3种规格)和锥柄(4种规格)2种,共包罗16种差别用途的刀柄。

在经济型数控机床的加工历程中,由于刀具的刃磨、丈量和调换多为人工手动举行,占用帮助时间较长,因此,必须公道摆设刀具的分列次序。一样通常应遵照以下原则:①只管即便淘汰刀具数目;②一把刀具装夹后,应完成其所能举行的全部加工步调;③粗精加工的刀具应离开利用,纵然是雷同尺寸规格的刀具;④先铣后钻 ;⑤先辈行曲面精加工,后举行二维表面精加工;⑥在大概的环境下,应尽大概利用数控机床的主动换刀功效,以进步生产服从等。

公道选择切削用量的原则是:粗加工时,一样通常以进步生产率为主,但也应思量经济性和加工本钱;半精加工和精加工时,应在包管加工质量的条件下,分身切削服从、经济性和加工本钱。详细数值应凭据机床阐明书、切削用量手册,并联合履历而定。详细要思量以下几个因素:

① 切削深度t。在机床、工件和刀具刚度容许的环境下,t就即是加工余量,这是进步生产率的一个有用步伐。为了包管零件的加工精度和表面粗糙度,一样通常应留肯定的余量举行精加工。数控机床的精加工余量可略小于平凡机床。

③ 切削速率v。进步v也是进步生产率的一个步伐,但v与刀具耐用度的干系比力亲昵。随着v的增大,刀具耐用度急剧降落,故v的选择重要取决于刀具耐用度。别的,切削速率与加工质料也有很大干系,比方用立铣刀铣削合金刚30CrNi2MoVA时,v可接纳8m/min左右;而用同样的立铣刀铣削铝合金时,v可选200m/min以上。

④ 主轴转速n(r/min)。主轴转速一样通常凭据切削速率v来选定。盘算公式为:v=∏nd/1000。数控机床的控制面板上一样通常备有主轴转速修调(倍率)开关,可在加工历程中对主轴转速举行整倍数调解。

⑤ 进给速率vF。vF应凭据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件质料来选择。vF的增长也可以进步生产服从。加工表面粗糙度要求低时,vF可选择得大些。在加工历程中,vF也可通过机床控制面板上的修调开关举行人工调解,但是最猛进给速率要受到设置装备部署刚度和进给体系性能等的限定。

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