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        數控加工
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        數控加工刀具的選擇

        2020-02-09

        數控加工刀具的選擇

        1、選擇數控刀具的原則

        刀具壽命與切削用量有密切關系。在制定切削用量時,應首先選擇合理的刀具壽命,而合理的刀具壽命則應根據優化的目標而定。一般分高生產率刀具壽命和低成本刀具壽命兩種,前者根據單件工時少的目標確定,后者根據工序成本低的目標確定。

        選擇刀具壽命時可考慮如下幾點根據刀具復雜程度、制造和磨刀成本來選擇。復雜和精度高的刀具壽命應選得比單刃刀具高些。對于機夾可轉位刀具,由于換刀時間短,為了充分發揮其切削性能,提高生產效率,刀具壽命可選得低些,一般取15-30min。對于裝刀、換刀和調刀比較復雜的多刀機床、組合機床與自動化加工刀具,刀具壽命應選得高些,尤應保證刀具可靠性。車間內某一工序的生產率限制了整個車間的生產率的提高時,該工序的刀具壽命要選得低些當某工序單位時間內所分擔到的全廠開支較大時,刀具壽命也應選得低些。大件精加工時,為保證至少完成一次走刀,避免切削時中途換刀,刀具壽命應按零件精度和表面粗糙度來確定。與普通機床加工方法相比,數控加工對刀具提出了更高的要求,不僅需要岡牲好、精度高,而且要求尺寸穩定,耐用度高,斷和排性能壇同時要求安裝調整方便,這樣來滿足數控機床高效率的要求。數控機床上所選用的刀具常采用適應高速切削的刀具材料(如高速鋼、超細粒度硬質合金)并使用可轉位刀片。

        龍門加工

        2、選擇數控車削用刀具

        數控車削車刀常用的一般分成型車刀、尖形車刀、圓弧形車刀以及三類。成型車刀也稱樣板車刀,其加工零件的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形伏和尺寸決定。數控車削加工中,常見的成型車刀有小半徑圓弧車刀、非矩形車槽刀和螺紋刀等。在數控加工中,應盡量少用或不用成型車刀。尖形車刀是以直線形切削刃為特征的車刀。這類車刀的刀尖由直線形的主副切削刃構成,如900內外圓車刀、左右端面車刀、切槽(切斷)車刀及刀尖倒棱很小的各種外圓和內孔車刀。尖形車刀幾何參數(主要是幾何角度)的選擇方法與普通車削時基本相同,但應結合數控加工的特點(如加工路線、加工干涉等)進行全面的考慮,并應兼顧刀尖本身的強度。

        二是圓弧形車刀。圓弧形車刀是以一圓度或線輪廓度誤差很小的圓弧形切削刃為特征的車刀。該車刀圓弧刃每一點都是圓弧形車刀的刀尖,應此,刀位點不在圓弧上,而在該圓弧的圓心上。圓弧形車刀可以用于車削內外表面,特別適合于車削各種光滑連接(凹形)的成型面。選擇車刀圓弧半徑時應考慮兩點車刀切削刃的圓弧半徑應小于或等于零件凹形輪廓上的小曲率半徑,以免發生加工干淺該半徑不宜選擇太小,否則不但制造困難,還會因刀尖強度太弱或刀體散熱能力差而導致車刀損壞。

        3、選擇數控銑削用刀具

        在數控加工中,銑削平面零件內外輪廓及銑削平面常用平底立銑刀,該刀具有關參數的經驗數據如下:一是銑刀半徑RD 應小于零件內輪廓面的小曲率半徑Rmin,一般取RD=(0.8一 0.9)Rmin。二是零件的加工高度H< (1/4-1/6)RD,以保證刀具有足夠的剛度。三是用平底立銑刀銑削內槽底部時,由于槽底兩次走刀需要搭接,而刀具底刃起作用的半徑Re=R-r,即直徑為 d=2Re=2(R-r),編程時取刀具半徑為Re=0.95 (Rr)。對于一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工,常用球形銑刀、環形銑刀、鼓形銑刀、錐形銑刀和盤銑刀。

        數控機床上大多使用系列化、標準化刀具,對可轉位機夾外圓車刀、端面車刀等的刀柄和刀頭都有國家標準及系列化型號對于加工中心及有自動換刀裝置的機床,刀具的刀柄都已有系列化和標準化的規定,如錐柄刀具系統的標準代號為TSG-JT,直柄刀具系統的標準代號為DSG-JZ,此外,對所選擇的刀具,在使用前都需對刀具尺寸進行嚴格的測量以獲得數據,并由操作者將這些數據輸入數據系統,經程序調用而完成加工過程,從而加工出合格的工件。

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