一站式(shì)精(jīng)密五金件加工製造
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加工中心所用(yòng)的刀具是(shì)由通用刀具(又稱工作(zuò)頭或刀頭)和與加工中心主軸(zhóu)前端錐孔配套的(de)刀柄等組成。在應用中,要(yào)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(yòng)量以及其它相關因素正確選用刀具。刀具選擇總的原則是(shì):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(zú)加工要求的前提下,刀具長度應盡可能短,以提高刀具的剛性。
在加(jiā)工中(zhōng)心機床上,各(gè)種刀具(jù)分別裝在刀庫中,按程序的規(guī)定進行自動換刀。因此必須采用標準刀(dāo)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(le)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(jìng)向(xiàng)和軸向尺寸。
加工中心機床所用的刀具(jù)必須適應加工中心高速、高效和自動化(huà)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(dāo)柄柄部的型式(shì)及尺寸不盡相同(tóng)。JT(ISO7388)表示加工中心機床用的錐柄柄部(bù)(帶有機械手夾持槽),其後麵的數字為相應的ISO錐度(dù)號,如50、45、和40分別代表大端直徑為(wéi)69.85、57.15和(hé)44.45毫米的7:24錐度(dù)。ST(ISO297)表示一般(bān)數控機床用(yòng)的錐柄柄部(沒有機(jī)械手(shǒu)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(dài)有機械(xiè)手夾持槽聯接。
加工中心刀(dāo)具的刀柄分(fèn)為整體式工具係統和模(mó)塊式(shì)工具係統兩大類。模塊式工具係統由於其定位精(jīng)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(jiē)杆以及工作頭組成。它具有單圓柱定心,徑向銷釘鎖緊的聯接特點,它的一(yī)部分為孔,而另一部分為軸,兩(liǎng)者之間(jiān)進行插入連接,構成(chéng)一個剛性刀柄(bǐng),一端和機床主軸連接,另一端安裝上各種可轉位(wèi)刀具便構成一個工具係(xì)統。根據加工中心類型,可(kě)以選擇莫氏及公製錐柄。中間接杆有等徑和變徑兩類,根據不同的內外徑及長(zhǎng)度將刀柄和工作頭模塊相聯接。工作頭有可(kě)轉位(wèi)鑽(zuàn)頭、粗(cū)鏜刀、精鏜刀、擴孔鑽、立銑刀、麵銑刀、彈(dàn)簧夾頭、絲錐夾頭、莫氏錐孔(kǒng)接杆、圓柱柄刀具接杆等多種類型。可(kě)以根椐不(bú)同的(de)加(jiā)工工件尺寸和工(gōng)藝方法,按需要組合成銑、鑽、鏜(táng)、鉸、攻絲等各類工具進行切削加工。通用刀具根據製造所用(yòng)的材料可分為(wéi)以下幾種:(1)高速鋼刀具;(2)硬質合金刀具;(3)金剛石刀具(jù);(4)其他材(cái)料刀具,如陶(táo)瓷刀(dāo)具等。
刀(dāo)具的切削過程是非常複雜(zá)的,影響(xiǎng)因(yīn)素很多。在(zài)銑削加工時(shí),刀具材料的性能、刀具類型、刀具幾何(hé)參數、切削速度(dù)、切削(xuē)深度和進給量等都影響切削力,從而影響整個工藝係統,最終影響(xiǎng)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(de)主軸轉速一般至少要高1到2倍,因此,在加工中心上進行(háng)銑加工,選取刀具時,要使刀具的尺寸(cùn)與被加工工件的表麵尺寸相適應。
平麵(miàn)銑削應選用不重磨硬質合金端銑(xǐ)刀或(huò)立銑刀。一般采用二次走刀,第一次走刀最好(hǎo)用(yòng)端銑刀粗銑,沿工件表麵連續走刀。選(xuǎn)好每次(cì)走刀的寬度和銑刀的直徑,使接痕不影響精銑精(jīng)度。因此,加(jiā)工餘量大又不均勻時(shí),銑刀直徑要選小些。精加工時,銑刀直徑要選大些,最好能夠包容加工麵的整個寬度。在實際工作中,平麵的半精加工和精加工,一般用可轉位密齒麵銑刀,可以達到理想的表麵加工質量,甚至可以實現以銑(xǐ)代磨。密布的刀(dāo)齒使進給速度大大提高,從而提高切削效率。精切平(píng)麵時,可以設置2到4個刀齒。
可轉位螺旋立(lì)銑刀適(shì)用(yòng)於高效率粗銑大型工件的台階麵、立麵及大型槽的加工。如更換(huàn)不同牌號的刀片,可加工鋼、鑄鐵、鑄鋼、耐熱(rè)鋼等多種材料。
硬質合金(jīn)螺旋齒立銑(xǐ)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(dāo)和立銑刀主要用於加工凸台、凹槽和箱口麵。為了提高槽(cáo)寬的加(jiā)工精度,減少銑刀的種類,加工時采用直徑比(bǐ)槽寬小的銑刀,先銑槽的中間部分(fèn),然後再利用刀具半徑補償(或稱直徑補償)功能對槽的(de)兩邊進行(háng)銑加工。
銑削(xuē)盤類零件的周邊輪廓一般采用立銑刀。所用的立銑刀的刀具(jù)半徑一定(dìng)要小於零(líng)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。若是銑毛坯麵時,最好選用硬質合金波紋立銑刀(dāo),它在機床、刀(dāo)具(jù)、工件係統允許的情況下,可以進行強力切削。
加工中心上用的立銑刀一般有三種(zhǒng)形(xíng)式(shì):球(qiú)頭刀(R=r)、端銑刀(r=0)和(hé)R刀
加工空間曲麵和變斜角輪(lún)廓外(wài)形(xíng)時,由於(yú)球頭刀具的球麵端部切削速度為零,而且在走刀時,每兩行刀位之間,加(jiā)工表麵不(bú)可能重疊,總存在沒有被加工去除(chú)的部分,每兩行刀位之(zhī)間的距離越大(dà),沒有被加工去(qù)除的部分就(jiù)越多,其高度(通常稱為“殘留(liú)高度”) 就越高,加工出來(lái)的表麵與理(lǐ)論表麵的(de)誤差就越大,表麵(miàn)質量也(yě)就越差。加工精度(dù)要求越高,走刀步長和切削(xuē)行距越小,編程效率越低。因此,應在滿足加工精度要求的前提下(xià),盡量加大走刀步長和行距,以提(tí)高編程和加工(gōng)效率(lǜ)。而在兩軸及兩軸半加工中,為提(tí)高效率,應盡(jìn)量采用端(duān)銑刀,由(yóu)於相同的加工參數,利用球頭刀加(jiā)工會留下較大的殘(cán)留高度。因(yīn)此,在保證不發生幹涉和工件不被過切的前提下,無論是曲麵的粗加工還是精加工,都應(yīng)優先(xiān)選擇平頭(tóu)刀或R刀(帶圓角的立銑刀)。不過,由於平頭立銑刀和球頭刀(dāo)的加工效果是明顯不同的,當曲麵形狀複雜時,為了避(bì)免幹涉,建(jiàn)議使用球頭刀,調整好加工參數也可以達到(dào)較好的加工效果。在選擇刀刃(rèn)長度和刀杆長度時,應考慮機床的情況及零件的尺寸是否(fǒu)會幹涉。在可(kě)能的情況下(xià),應盡量選短一些,以提高(gāo)刀具的(de)剛度。
鑽孔時,要用中(zhōng)心鑽打中(zhōng)心孔,用以引正鑽頭。先用較(jiào)小的鑽頭鑽孔至所需深度Z,再用較大的鑽頭進(jìn)行鑽孔,最(zuì)後用所需(xū)的鑽頭進行加工,以保證(zhèng)孔的精度。在進行較深的孔加工時,特別要注意鑽頭的冷卻和排屑問題,一般利用深孔鑽削循環指令(lìng)G83進行編程,可以工進一(yī)段後,鑽頭快速(sù)退出工件進行排屑和冷卻,再(zài)工進(jìn),再進行冷卻(què)和排屑直至孔深鑽削完成。若工件為鑄件,則不能使用冷卻液。
在(zài)選用刀具進行編程時,應注意(yì)區分刀尖和(hé)刀心,兩(liǎng)者均是刀具的對稱軸上的點,其間差一個刀角半徑(jìng)。
實際應用時,要規定刀具的結構尺寸,在刀具裝到機床上之前,應根據編程時確定(dìng)的參數,在機外的預調裝置(zhì)中調整到所需的尺寸(cùn)。下(xià)麵利用CAXA製造工程師軟件中(zhōng)“銑刀參數”對刀具參數進行說明。
(1)當前銑刀名 為(wéi)當前銑刀的名稱,用於刀具標識和列表,刀具名是唯一的。通過下(xià)拉列表(biǎo),可以顯示刀具(jù)庫(kù)中的所有刀具,並(bìng)可在列表中選擇(zé)當前刀具。
(2)刀具號 刀具安裝在加工中心機床(chuáng)的刀具庫中(zhōng)的刀位號(hào)。用於後置處理的自動換刀指令。刀具(jù)號(hào)唯一。
(3)刀具補償號(hào) 刀具補(bǔ)償值的序列號,其值可以與刀具號不一致。
(4)刀具半徑 刀具的半徑值。該參數用於確定刀具半徑補(bǔ)償的量。