數控加工中的刀具挑選和切削用量確認是在人機交互狀態(tài)下完成的,這與一般機床加工形成明顯的比照,一起也要求編程人員有必要把握刀具挑選和切削用量確認的基本準則,在編程時充分考慮數控加工的特色,可以正確挑選刀刃具及切削用量。數控加工刀具有必要習慣數控機床高速、高效和自動化程度高的特色,一般應包含通用刀具、通用銜接刀柄及少數專用刀柄。刀柄要聯接刀具并裝在機床動力頭上,因而已逐漸標準化和系列化。數控刀具的分類有多種方法。
一、數控機床刀具的結構
1、整體式;
2、鑲嵌式,選用焊接或機夾式聯接,機夾式又可分為不轉位和可轉位兩種;
3、特殊型式,如復合式刀具、減震式刀具等。
二、制造刀具所用的資料
1、高速鋼刀具;
2、硬質合金刀具;
3、金剛石刀具;
4、其他資料刀具,如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。
三、切削工藝的分類
1、車削刀具,格外圓、內孔、螺紋、切開刀具等多種;
2、鉆削刀具,包含鉆頭、鉸刀、絲錐等;
3、鏜削刀具;
4、銑削刀具等。
為了習慣數控機床對刀具耐用、安穩(wěn)、易調、可換等的要求,近幾年機夾式可轉位刀具得到廣泛的應用,在數量上到達整個數控刀具的30%~40%,金屬切除量占總數的80%~90%。
四、數控刀具的特色
1、剛性好(尤其是粗加工刀具)、精度高、抗振及熱變形?。?
2、互換性好,便于快速換刀;
3、壽命高,切削功能安穩(wěn)、可靠;
4、刀具的尺度便于調整,以減少換刀調整時刻;
5、刀具應能可靠地斷屑或卷屑,以利于切屑的排除;
6、系列化、標準化,以利于編程和刀具辦理。
五、刀具的挑選
刀具的挑選是在數控編程的人機交互狀態(tài)下進行的。應根據機床的加工能力、工件資料的功能、加工工序、切削用量以及其它相關要素正確選用刀具及刀柄。刀具挑選總的準則是:裝置調整便利、剛性好、耐用度和精度高。在滿意加工要求的前提下,盡量挑選較短的刀柄,以進步刀具加工的剛性。選取刀具時,要使刀具的尺度與被加工工件的外表尺度相習慣。出產中,平面零件周邊概括的加工,常選用立銑刀;銑削平面時,應選硬質合金刀片銑刀;加工凸臺、凹槽時,選高速鋼立銑刀;加工毛坯外表或粗加工孔時,可選取鑲硬質合金刀片的玉米銑刀;對一些立體型面和變斜角概括外形的加工,常選用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。
在進行自在曲面(模具)加工時,因為球頭刀具的端部切削速度為零,因而,為確保加工精度,切削行距一般選用頂端密距,故球頭常用于曲面的精加工。而平頭刀具在外表加工質量和切削功率方面都優(yōu)于球頭刀,因而,只要在確保不過切的前提下,無論是曲面的粗加工仍是精加工,都應優(yōu)先挑選平頭刀。另外,刀具的耐用度和精度與刀具價格聯系極大,有必要引起留意的是,在大多數情況下,挑選好的刀具雖然添加了刀具成本,但由此帶來的加工質量和加工功率的進步,則可以使整個加工成本大大下降。在加工中心上,各種刀具分別裝在刀庫上,按程序規(guī)定隨時進行選刀和換刀動作。因而有必要選用標準刀柄,以便使鉆、鏜、擴、銑削等工序用的標準刀具迅速、準確地裝到機床主軸或刀庫上去。編程人員應了解機床上所用刀柄的結構尺度、調整方法以及調整規(guī)模,以便在編程時確認刀具的徑向和軸向尺度。
六、組織刀具應遵從準則
在經濟型數控機床的加工過程中,因為刀具的刃磨、測量和更換多為人工手動進行,占用輔助時刻較長,因而,有必要合理組織刀具的擺放次序。一般應遵從以下準則:
1、盡量減少刀具數量;
2、一把刀具裝夾后,應完成其所能進行的一切加工步驟;
3、粗精加工的刀具應分隔使用,即使是相同尺度規(guī)格的刀具;
4、先銑后鉆;
5、**行曲面精加工,后進行二維概括精加工;
6、在或許的情況下,應盡或許利用數控機床的自動換刀功能,以進步出產功率等。
七、合理挑選切削用量的準則
粗加工時,一般以進步出產率為主,但也應考慮經濟性和加工成本;半精加工和精加工時,應在確保加工質量的前提下,兼顧切削功率、經濟性和加工成本。
詳細數值應根據機床說明書、切削用量手冊,并結合經驗而定。詳細要考慮以下幾個要素:
1、切削深度t。在機床、工件和刀具剛度允許的情況下,t就等于加工余量,這是進步出產率的一個有用辦法。為了確保零件的加工精度和外表粗糙度,一般應留必定的余量進行精加工。數控機床的精加工余量可略小于一般機床。
2、切削寬度L。一般L與刀具直徑d成正比,與切削深度成反比。經濟型數控機床的加工過程中,一般L的取值規(guī)模為:L=(0.6~0.9)d。
3、切削速度v。進步v也是進步出產率的一個辦法,但v與刀具耐用度的聯系比較密切。跟著v的增大,刀具耐用度急劇下降,故v的挑選首要取決于刀具耐用度。另外,切削速度與加工資料也有很大聯系,例如用立銑刀銑削合金剛30CrNi2MoVA時,v可選用8m/min左右;而用相同的立銑刀銑削鋁合金時,v可選200m/min以上。
4、主軸轉速n(r/min)。主軸轉速一般根據切削速度v來選定。計算公式為:v=∏nd/1000。數控機床的控制面板上一般備有主軸轉速修調(倍率)開關,可在加工過程中對主軸轉速進行整倍數調整。
5、進給速度vF。vF應根據零件的加工精度和外表粗糙度要求以及刀具和工件資料來挑選。vF的添加也可以進步出產功率。加工外表粗糙度要求低時,vF可挑選得大些。在加工過程中,vF也可通過機床控制面板上的修調開關進行人工調整,可是最大進給速度要受到設備剛度和進給系統(tǒng)功能等的約束。