CNC加工中,刀具的选用至关重要。既影响到数控机床的加工效率,也影响着加工质量。而数控刀具是提高加工效率的前提条件之一,其选择取决于被加工零件的几何形状.材料状况.夹具及机床选用刀具的刚性。在数控加工工艺中,不同的刀具用途也不一样,所以选择前要清楚地了解刀具的种类和特性,才能更好地选择数控刀具。CNC刀具制造商下面就谈谈数控加工刀具的选择。
一、数控加工常用刀具的种类和特点。
CNC刀具必须适应高速数控机床.高效率、高自动化的特点,一般应包括通用刀具.多用途连接刀柄及少量专用刀柄。刀具与机床动力头连接的刀柄安装在一起,使其逐步标准化、系列化。CNC工具分类方法很多。按刀具结构可分为:①整体型;②嵌装式,采用焊接式或机夹式连接,机夹又可分为非转位和可转位两种;③特殊类型,如组合刀具、减震型刀具等。按制作刀具所用材料分为:①高速钢刀具;②硬质合金刀具;③金刚石刀具;④其它材料刀具,如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。根据切削工艺可分为:①车削,外圆.内孔.螺纹.切削刀具等多种;②钻削刀具,包括钻头.铰刀.丝锥等;③镗刀;④铣刀;④铣刀;为适应数控机床对刀具的耐用性.稳定.可调整等要求,近年来,机夹式可转位刀具得到了广泛的应用,其数量已达整个硬质合金数控刀片的30%~40%,金属切割量占80%~90%。
与在普通机床上使用的刀具相比,数控刀具有很多不同的要求,其主要特点如下:
1.刚性好(特别是粗切削刀具),精度高,抗振动和热变形小;
2.具有良好的互换性,方便快速更换刀具;
3.使用寿命长,切割稳定.可靠;
4.刀具尺寸调节方便,减少换刀调整时间;
5.刀具应能够可靠地断屑或卷屑,以便排除切屑;
6.促进程序设计和刀具管理的系列化、标准化。
二.数控加工刀具的选择。
在数控编程过程中,人机交互状态进行了刀具的选择。要依据机床的加工能力.工件材料性能.加工工序.切削用量及其他有关因素正确选择刀具和刀柄。总体选用原则为:便于安装、调整、刚性好、经久耐用。为提高加工硬度,在满足加工要求的前提下,应尽可能选用较短的刀柄。
选择刀具时,刀具尺寸应与被加工工件的表面尺寸相适应。在生产上,加工平面零件的周边轮廓,通常使用立铣刀;铣平面时,应选择硬质合金刀片铣刀;在凸台时,选用高速钢立铣刀;加工毛坯表面或粗加工孔时,可以选用镶硬质合金刀片的玉米铣刀;加工某些立体面铣刀、可变斜角铣刀、环铣刀、锥形铣刀等。
自由曲面加工过程中,由于球头刀具端面切削速度为零,因此,为了保证加工精度,其切削行距一般都能获得很高的密度,所以球头常用于表面精加工。但在表面加工质量和切割效率方面均优于球头刀,因此,在保证切割的前提下,无论对曲面的粗加工还是精加工,均应优先选用平头刀。此外,刀具的耐用度、精确度与刀具价格之间也有很大的关系,在大多数情况下,选择好的刀具虽然增加了刀具的成本,但是加工质量和加工效率的提高也会使整个加工成本大大降低。
本机加工中心将各类刀具分别装入刀库,根据程序的要求随时进行选、换刀动作。所以必须使用标准刀柄,以使钻.镗.扩.铣等加工过程中的标准刀具,快速.准确地装入机床主轴或刀库。编程者应了解机床上使用的刀柄的结构尺寸.调节方法及调节范围,以在编程时确定刀具的径向和轴向尺寸。TSG刀具系统在国内现有加工中心中使用,刀柄由直柄(三种规格)和锥柄(四种规格)组成,分别为16种不同用途的刀柄。
经济型CNC加工中,由于刀刃磨削量与更换主要由人工手工来完成,辅助工时较长,因此,必须对刀具的排样进行合理安排。一般而言,应该遵循如下原则:①尽可能减少刀具数量;②装夹一把刀后,就可以完成所有的加工工作;③粗加工的刀具要分开,同一规格的刀具,如有可能,可采用数控机床自动换刀功能;④先铣削表面,再再进行二度轮廓精加工;增加生产效率等。
三.数控加工中切割量的确定。
切削量的合理选择原则是:粗加工,一般以提高生产率为主,但还应考虑经济与加工成本;半精加工、精加工,在保证加工质量的前提下,应兼顾切削效率.经济性及加工成本。
以上是关于数控加工刀具选择的相关内容,数控刀具的选择合适与否,都直接关系到加工生产的质量,且对加工效率及成本都会有影响,因此需选择正规的数控刀具厂家。希望以上内容对读者有帮助。