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數控刀具的選擇

數控刀具要求精度高、剛性好、裝夾調整方便,切削性能強、耐用度高。合理選用既能提高加工效率又能提高產品質量。
刀具選擇應考慮的主要因素
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、零件的技術經濟指標。
4、刀具能承受的切削用量。
5、輔助因數:操作間斷時間、振動、電力波動或突然中斷等。
車削系統(整體式工具系統)
1、組成:由刀片(刀具)、刀體、接柄(或柄體)、刀盤等。
2、可轉位刀片的代碼及參數。
3、可轉位刀片的斷屑槽槽型:斷屑自如、排屑流暢。
4、可轉位刀片的夾緊方式:楔塊上壓式、杠桿式、螺釘上壓式。
要求:夾緊可靠、定位準確、排屑流暢、結構簡單、操作方便。
5、可轉位刀片的選擇。
1)、刀片材料選擇:高速鋼、硬質合金、涂層硬質合金、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:依據表面形狀、切削方式、刀具壽命、轉位次數等。
4)、刀片的刀尖半徑選擇:
A、粗加工、工件直徑大、要求刀刃強度高、機床剛度大時選大刀尖圓弧。
B、精加工、切深小、細長軸加工、機床剛度小選小刀尖圓弧。
刀具系統(模塊式工具系統)
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)、銑刀參數的選擇。
A、面銑刀主要參數選擇。
a)、標準可轉位面銑刀直徑在Φ16-Φ630):粗銑時直徑選小的,精銑時銑刀直徑選大的,
b)、依據工件材料和刀具材料以及加工性質確定其幾何參數:
銑削加工通常選前角小的銑刀,強度硬度高的材料選負前角,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、立銑刀主要參數選擇。
a)、刀具半徑r應小于零件內輪廓最小曲率半徑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)、加工外形及通槽時選取l=H+rε+(5~10)mm。
e)、加工肋時刀具直徑為D=(5~10)b。
f)、粗加工內輪廓面時,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、擴孔鉆、鏜刀、鉸刀及絲錐等,刀柄要滿足機床主軸自動松開和夾緊定位,并能準確地安裝各種刃具和適應換刀機械手的夾持等要求。
1)、對加工中心刀具的基本要求。
A、刀具應有較高的剛度。
B、重復定位精度高。
C、刀刃相對主軸的一個定位點的軸向和徑向位置應能準確調整。
2)、孔加工刀具的選擇。
A、鉆孔刀具及其選擇。
B、擴孔刀具及其選擇。
C、鏜孔刀具及其選擇,應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,如加工孔依據其深度和孔徑選擇。
4、刀柄的選擇。
1)、依據被加工零件的工藝選擇刀柄。
2)、刀柄配備的數量:與被加工零件品種、規格、數量、難易程度、機床負荷有關。
3)、正確選擇刀柄柄部形式。
4)、堅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合式刀柄。
工具系統
1、工具系統發展趨勢:向著柔性制造系統和模塊化組合結構發展。
2、車削類工具系統。
3、鏜銑類工具系統:分整體失和模塊式工具系統。
4、刀具管理系統。
1)、是柔性制造系統中一個很重要、技術難度很大的系統。
2)、刀具管理系統的任務。
3)、刀具管理系統的基本功能。
原始資料、系統計劃、硬件配置和軟件系統等等。
總結:
1、數控刀具要求精度高、剛性好、裝夾調整方便,切削性能強、耐用度高。合理選用既能提高加工效率又能提高產品質量。
2、刀具選擇應考慮的主要因素。
3、工具系統向著柔性制造系統和模塊化組合結構發展。

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