ug數控培訓中要學習的有很多,今天我們來看看數控加工中刀具的選擇。
刀具的選擇和切削用量的確定是數控加工工藝中的重要內容,它不僅影響數控機床的加工效率,而且直接影響加工質量。CAD/CAM技術的發展,使得在數控加工中直接利用CAD的設計數據成為可能。特別是微機與數控機床的聯接,使得設計、工藝規劃及編程的整個過程全部在計算機上完成成為可能。
現在,許多CAD/CAM軟件包括提供自動編程功能,這些軟件一般是在編程界面中提示工藝規劃的有關問題,比如,刀具選擇、加工路徑、切削用量設定等,編程人員只要設置了有關的參數,就可以自動生成NC程序并傳輸至數控機床完成加工。因此,數控加工中的刀具選擇和切削用量確定是在人機交互狀態下完成的,這與普通機床加工形成鮮明的對比,同時也要求編程人員必須掌握刀具選擇和切削用量確定的基本原則,在編程時充分考慮數控加工的特點。本文對數控編程中必須面對的刀具選擇和切削用量確定問題進行了分析。
一、數控加工常用刀具的種類及性能
數控加工刀具必須適應數控機床高速、高效和自動化程度高的特點,一般應包括通用刀具、通用連接刀柄。刀柄要聯接刀具并裝在機床動力頭上,因此已逐漸標準化和系列化。數控刀具的分類有多種方法。
根據刀具結構可分為:
① 整體式;
② 鑲嵌式。
根據制造刀具所用的材料可分為:
① 高速鋼刀具;
② 硬質合金刀具;
③ 金剛石刀具;
④ 陶瓷刀具等。
從切削工藝上可分為:
① 銑削刀具;
② 鉆削刀具;
③ 鏜削刀具;
④ 車削刀具等。
刀具材料應具備的性能:
(1) 高硬度刀具材料的硬度應高于工件的硬度
(2) 足夠的韌性承受切削力、振動和沖擊;
(3) 高耐磨性耐磨性是材料抵抗磨損的能力;
(4) 高耐熱性刀具材料在高溫下保持硬度、耐磨性、強度和韌性的能力;
(5) 良好的工藝性
二、數控加工刀具的選擇
刀具的選擇應根據機床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是:安裝調整方便,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,要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應。
生產中,平面輪廓的加工,常采用立銑刀;銑削平面時,應選鑲硬質合金刀片面銑刀;加工毛坯表面或粗加工孔時,可選取鑲硬質合金刀片的銑刀;對一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工,常采用球頭銑刀、環形銑刀、錐形銑刀和梯形銑刀等。在進行曲面加工時,應選用球頭刀具,并且球頭刀具半徑應小于曲面的Z小曲率半徑。由于球頭刀具的端部切削速度為零,因此,為保證加工精度,切削行距一般取得很密,而平頭刀具在表面加工質量和切削效率方面都優于球頭刀,因此,只要在保證精度的前提下,無論是曲面的粗加工還是精加工,都應優先選擇平頭刀。
在數控加工中,由于刀具的刃磨、測量和更換多為人工手動進行,占用輔助時間較長,因此,必須合理安排刀具的排列順序。一般應遵循以下原則:
① 盡量減少刀具數量;
② 一把刀具裝夾后,應完成其所能進行的所有加工部位;
③ 粗精加工的刀具應分開使用,即使是相同尺寸規格的刀具;
④ 先面后孔;
⑤ 先進行曲面精加工,后進行二維輪廓精加工;
⑥ 在可能的情況下,應盡可能利用數控機床的自動換刀功能,以提高生產效率等。