加工中心刀具的知識

   時間:2014-03-11 23:27:17
加工中心刀具的知識簡介
        加工中心所用的刀具是由通用刀具(又稱工作頭或刀頭)和與加工中心主軸前端錐孔配套的刀柄等組成。在應用中,要根據加工中……
加工中心刀具的知識正文

   加工中心所用的刀具是由通用刀具(又稱工作頭或刀頭)和與加工中心主軸前端錐孔配套的刀柄等組成。在應用中,要根據加工中心機床的要求、夾具的要求、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關因素正確選用刀具。刀具選擇總的原則是:刀具的安裝和調整方便,剛性好,耐用度和精度高。在保證安全和滿足加工要求的前提下,刀具長度應儘可能短,以提高刀具的剛性。

   在加工中心機床上,各種刀具分別裝在刀庫中,按程序的規定進行自動換刀。因此必須採用標準刀柄,以便使鑽、鏜、擴、銑削等工序用的刀具能迅速、準確地裝到機床主軸上。編程人員應充分了解機床上所用刀柄的結構尺寸、調整方法以及調整範圍,以便在編程時確定刀具的徑向和軸向尺寸。

   加工中心機床所用的刀具必須適應加工中心高速、高效和自動化程度高的特點,其刀柄部分要聯接通用刀具並裝在機床主軸上,由於加工中心類型不同,其刀柄柄部的型式及尺寸不盡相同。JT(ISO7388)表示加工中心機床用的錐柄柄部(帶有機械手夾持槽),其後面的數字為相應的ISO錐度號,如50、45、和40分別代表大端直徑為69.85、57.15和44.45毫米的7:24錐度。ST(ISO297)表示一般數控機床用的錐柄柄部(沒有機械手夾持槽),數字意義與JT類相同。BT(MAS403)表示用於日本標準MAS403的帶有機械手夾持槽聯接。

   加工中心刀具的刀柄分為整體式工具系統和模塊式工具系統兩大類。模塊式工具系統由於其定位精度高,裝卸方便,連接剛性好,具有良好的抗振性,是目前用得較多的一種型式,它由刀柄、中間接桿以及工作頭組成。它具有單圓柱定心,徑向銷釘鎖緊的聯接特點,它的一部分為孔,而另一部分為軸,兩者之間進行插入連接,構成一個剛性刀柄,一端和機床主軸連接,另一端安裝上各種可轉位刀具便構成一個工具系統。根據加工中心類型,可以選擇莫氏及公制錐柄。中間接桿有等徑和變徑兩類,根據不同的內外徑及長度將刀柄和工作頭模塊相聯接。工作頭有可轉位鑽頭、粗鏜刀、精鏜刀、擴孔鑽、立銑刀、面銑刀、彈簧夾頭、絲錐夾頭、莫氏錐孔接桿、圓柱柄刀具接桿等多種類型。可以根椐不同的加工工件尺寸和工藝方法,按需要組合成銑、鑽、鏜、鉸、攻絲等各類工具進行切削加工。通用刀具根據製造所用的材料可分為以下幾種:(1)高速鋼刀具;(2)硬質合金刀具;(3)金剛石刀具;(4)其他材料刀具,如陶瓷刀具等。

   刀具的切削過程是非常複雜的,影響因素很多。在銑削加工時,刀具材料的性能、刀具類型、刀具幾何參數、切削速度、切削深度和進給量等都影響切削力,從而影響整個工藝系統,最終影響加工精度和質量。在加工中心機床上進行加工,其主軸轉速比普通機床的主軸轉速一般至少要高1到2倍,因此,在加工中心上進行銑加工,選取刀具時,要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應。

   平面銑削應選用不重磨硬質合金端銑刀或立銑刀。一般採用二次走刀,第一次走刀最好用端銑刀粗銑,沿工件表面連續走刀。選好每次走刀的寬度和銑刀的直徑,使接痕不影響精銑精度。因此,加工余量大又不均勻時,銑刀直徑要選小些。精加工時,銑刀直徑要選大些,最好能夠包容加工面的整個寬度。在實際工作中,平面的半精加工和精加工,一般用可轉位密齒面銑刀,可以達到理想的表面加工質量,甚至可以實現以銑代磨。密布的刀齒使進給速度大大提高,從而提高切削效率。精切平面時,可以設置2到4個刀齒。

   可轉位螺旋立銑刀適用於高效率粗銑大型工件的台階面、立面及大型槽的加工。如更換不同牌號的刀片,可加工鋼、鑄鐵、鑄鋼、耐熱鋼等多種材料。

   硬質合金螺旋齒立銑刀是一種用於加工鑄鐵、鋼件、有色金屬的精加工刀具,刀片一般為焊接式。

   鑲硬質合金刀片的端銑刀和立銑刀主要用於加工凸台、凹槽和箱口面。為了提高槽寬的加工精度,減少銑刀的種類,加工時採用直徑比槽寬小的銑刀,先銑槽的中間部分,然後再利用刀具半徑補償(或稱直徑補償)功能對槽的兩邊進行銑加工。

   銑削盤類零件的周邊輪廓一般採用立銑刀。所用的立銑刀的刀具半徑一定要小於零件內輪廓的最小曲率半徑。一般取最小曲率半徑的0.8到0.9倍即可。零件的加工高度(Z方向的吃刀深度)最好不要超過刀具的半徑。若是銑毛坯面時,最好選用硬質合金波紋立銑刀,它在機床、刀具、工件系統允許的情況下,可以進行強力切削。

   總之,加工中心機床刀具是一個較複雜的系統,如何根據實際情況進行正確選用,是編程人員必須掌握的。只有對加工中心刀具結構和選用有充分的了解和認識,在實際工作中才能靈活運用,提高工作效率和安全生產。

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