機(jī)加工數(shù)控加工刀具有哪幾種?數(shù)控刀具刀片選用知識(shí)
由于數(shù)控車床加工是一項(xiàng)精度高的工作,而且它的加工工序集中和零件裝夾次數(shù)少,所以對(duì)所使用的數(shù)控刀具提出了更高的要求。數(shù)控加工刀具有哪幾種?在安裝車床刀具的時(shí)候要按什么步驟,要注意些什么事項(xiàng)呢?讓我們一起去了解數(shù)控刀具知識(shí)吧!
數(shù)控刀具分類
根據(jù)刀具結(jié)構(gòu)分類
(1)整體式;
(2)鑲嵌式,采用焊接或機(jī)夾式聯(lián)接,機(jī)夾式又可分為不位和可轉(zhuǎn)位兩種;
(3)特殊型式,如復(fù)合式刀具、減震式刀具等。
根據(jù)制造刀具所用的材料分類
(1)高速鋼刀具;
(2)硬質(zhì)合金刀具;
(3)金剛石刀具;
(4)其他材料刀具,如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。
從切削工藝上分類
(1)車削刀具,分外圓、內(nèi)孔、螺紋、切割刀具等多種;
(2)鉆削刀具,包括鉆頭、鉸刀、絲錐等;
(3)鏜削刀具;
(4)銑削刀具等。
數(shù)控加工刀具可分為常規(guī)刀具和模塊化刀具兩大類。模塊化刀具是發(fā)展方向。發(fā)展模塊化刀具的主要優(yōu)點(diǎn):減少換刀停機(jī)時(shí)間,提高生產(chǎn)加工時(shí)間;加快換刀及安裝時(shí)間,提高小批量生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性;提高刀具的標(biāo)準(zhǔn)化和合理化的程度;提高刀具的管理及柔性加工的水平;擴(kuò)大刀具的利用率,充分發(fā)揮刀具的性能;有效地消除刀具測(cè)量工作的中斷現(xiàn)象,可采用線外預(yù)調(diào)。事實(shí)上,由于模塊刀具的發(fā)展,數(shù)控刀具已形成了三大系統(tǒng),即車削刀具系統(tǒng)、鉆削刀具系統(tǒng)和鏜銑刀具系統(tǒng)。
數(shù)控刀具的分類
(1)從結(jié)構(gòu)上可分為
整體式。
鑲嵌式可分為焊接式和機(jī)夾式。機(jī)夾式根據(jù)刀體結(jié)構(gòu)不同,分為可轉(zhuǎn)位和不轉(zhuǎn)位;
減振式當(dāng)?shù)毒叩墓ぷ鞅坶L(zhǎng)與直徑之比較大時(shí),為了減少刀具的振動(dòng),提高加工精度,多采用此類刀具;
內(nèi)冷式切削液通過刀體內(nèi)部由噴孔噴射到刀具的切削刃部;
特殊型式如復(fù)合刀具、可逆攻螺紋刀具等。
(2)從制造所采用的材料上可分為
高速鋼刀具高速鋼通常是型坯材料,韌性較硬質(zhì)合金好,硬度、耐磨性和紅硬性較硬質(zhì)合金差,不適于切削硬度較高的材料,也不適于進(jìn)行高速切削。高速鋼刀具使用前需生產(chǎn)者自行刃磨,且刃磨方便,適于各種特殊需要的非標(biāo)準(zhǔn)刀具。
硬質(zhì)合金刀具硬質(zhì)合金刀片切削性能優(yōu)異,在數(shù)控車削中被廣泛使用。硬質(zhì)合金刀片有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格系列產(chǎn)品,具體技術(shù)參數(shù)和切削性能由刀具生產(chǎn)廠家提供。
硬質(zhì)合金刀片按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)分為三大類:P類,M類,K類。
P類--適于加工鋼、長(zhǎng)屑可鍛鑄鐵(相當(dāng)于我國(guó)的YT類)。
M類--適于加工奧氏體不銹鋼、鑄鐵、高錳鋼、合金鑄鐵等(相當(dāng)于我國(guó)的YW類)。
M-S類--適于加工耐熱合金和鈦合金。
K類--適于加工鑄鐵、冷硬鑄鐵、短屑可鍛鑄鐵、非鈦合金(相當(dāng)于我國(guó)的YG類)。
K-N類--適于加工鋁、非鐵合金。
K-H類--適于加工淬硬材料。
陶瓷刀具。
立方氮化硼刀具。
金剛石刀具。
(3)從切削工藝上可分為
車削刀具分外圓、內(nèi)孔、外螺紋、內(nèi)螺紋,切槽、切端面、切端面環(huán)槽、切斷等。
數(shù)控車床一般使用標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具。機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具的刀片和刀體都有標(biāo)準(zhǔn),刀片材料采用硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金以及高速鋼。
數(shù)控車床機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具類型有外圓刀具、外螺紋刀具、內(nèi)圓刀具、內(nèi)螺紋刀具、切斷刀具、孔加工刀具(包括中心孔鉆頭、鏜刀、絲錐等)。
機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具夾固不重磨刀片時(shí)通常采用螺釘、螺釘壓板、杠銷或楔塊等結(jié)構(gòu)。
方形刀體一般用槽形刀架螺釘緊固方式固定。圓柱刀桿是用套筒螺釘緊固方式固定。它們與機(jī)床刀盤之間的聯(lián)接是通過槽形刀架和套筒接桿來聯(lián)接的。在模塊化車削工具系統(tǒng)中,刀盤的聯(lián)接以齒條式柄體聯(lián)接為多,而刀頭與刀體的聯(lián)接是“插入快換式系統(tǒng)”。它既可以用于外圓車削又可用于內(nèi)孔鏜削,也適用于車削中心的自動(dòng)換刀系統(tǒng)。
數(shù)控車床使用的刀具從切削方式上分為三類:圓表面切削刀具、端面切削刀具和中心孔類刀具。
鉆削刀具分小孔、短孔、深孔、攻螺紋、鉸孔等。
鉆削刀具可用于數(shù)控車床、車削中心,又可用于數(shù)控鏜銑床和加工中心。因此它的結(jié)構(gòu)和聯(lián)接形式有多種。有直柄、直柄螺釘緊定、錐柄、螺紋聯(lián)接、模塊式聯(lián)接(圓錐或圓柱聯(lián)接)等多種。
鏜削刀具分粗鏜、精鏜等刀具。
鏜刀從結(jié)構(gòu)上可分為整體式鏜刀柄、模塊式鏜刀柄和鏜頭類。從加工工藝要求上可分為粗鏜刀和精鏜刀。
銑削刀具分面銑、立銑、三面刃銑等刀具。
面銑刀(也叫端銑刀)面銑刀的圓周表面和端面上都有切削刃,端部切削刃為副切削刃。面銑刀多制成套式鑲齒結(jié)構(gòu)和刀片機(jī)夾可轉(zhuǎn)位結(jié)構(gòu),刀齒材料為高速鋼或硬質(zhì)合金,刀體為40Cr。
立銑刀立銑刀是數(shù)控機(jī)床上用得最多的一種銑刀。立銑刀的圓柱表面和端面上都有切削刃,它們可同時(shí)進(jìn)行切削,也可單獨(dú)進(jìn)行切削。結(jié)構(gòu)有整體式和機(jī)夾式等,高速鋼和硬質(zhì)合金是銑刀工作部分的常用材料。
模具銑刀模具銑刀由立銑刀發(fā)展而成,可分為圓錐形立銑刀、圓柱形球頭立銑刀和圓錐形球頭立銑刀三種,其柄部有直柄、削平型直柄和莫氏錐柄。它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是球頭或端面上布滿切削刃,圓周刃與球頭刃圓弧連接,可以作徑向和軸向進(jìn)給。銑刀工作部分用高速鋼或硬質(zhì)合金制造。
(4)特殊型刀具
特殊型刀具有帶柄自緊夾頭、強(qiáng)力彈簧夾頭刀柄、可逆式(自動(dòng)反向)攻螺紋夾頭刀柄、增速夾頭刀柄、復(fù)合刀具和接桿類等。
數(shù)控加工刀具的特點(diǎn)
為了達(dá)到高效、多能、快換、經(jīng)濟(jì)的目的,數(shù)控加工刀具與普通金屬切削刀具相比應(yīng)具有以下特點(diǎn):
刀片及刀柄高度的通用化、規(guī)格化、系列化。
刀片或刀具的耐用度及經(jīng)濟(jì)壽命指標(biāo)的合理性。
刀具或刀片幾何參數(shù)和切削參數(shù)的規(guī)范化、典型化。
刀片或刀具材料及切削參數(shù)與被加工材料之間應(yīng)相匹配。
刀具應(yīng)具有較高的精度,包括刀具的形狀精度、刀片及刀柄對(duì)機(jī)床主軸的相對(duì)位置精度、刀片及刀柄的轉(zhuǎn)位及拆裝的重復(fù)精度。
刀柄的強(qiáng)度要高、剛性及耐磨性要好。
刀柄或工具系統(tǒng)的裝機(jī)重量有限度。
刀片及刀柄切入的位置和方向有要求。
刀片、刀柄的定位基準(zhǔn)及自動(dòng)換刀系統(tǒng)要優(yōu)化。
數(shù)控機(jī)床上用的刀具應(yīng)滿足安裝調(diào)整方便、剛性好、精度高、耐用度好等要求。
應(yīng)該怎樣挑選數(shù)控刀具
選擇數(shù)控刀具時(shí),首先要應(yīng)優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)刀具,必要時(shí)才可選用各種高效率的復(fù)合刀具及特殊的專用刀具。在選擇標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控刀具時(shí),應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況,盡可能選用各種先進(jìn)刀具。
我們選擇刀具是在數(shù)控編程的人機(jī)交互狀態(tài)下進(jìn)行的。應(yīng)根據(jù)機(jī)床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄。
刀具選擇總的原則是:安裝調(diào)整方便,剛性好,耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下,盡量選擇較短的刀柄,以提高刀具加工的剛性。選取刀具時(shí),要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng)。
生產(chǎn)中,平面零件周邊輪廓的加工,常采用立銑刀;銑削平面時(shí),應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀;加工凸臺(tái)、凹槽時(shí),選高速鋼立銑刀;加工毛坯表面或粗加工孔時(shí),可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀;對(duì)一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工,常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。