最新新闻
我要投稿
联系电话:027-87592219/20/21转188
投稿邮箱:tb@e-works.net.cn
您所在的位置:首页 > 智库 > 智能装备

浅谈数控加工中刀具的特点及选择

发布时间:2013-06-06 作者:张党飞 阮晓光 王寅晨 曹瀚心 孙敏  来源:万方数据
关键字:数控加工 刀具 CAXA 
文介绍了数控加工中刀具的特点及其与传统刀具相比之下的独有特点,并对数控机床加工时刀具的选择及刀具选择时的影响因素进行了分析。同时,结合CAXA2004制造工程师软件实例证明了,正确的掌握数控加工中刀具的选择,才能充分发挥数控机床的优点,提高企业的经济效益和生产水平。

0 引言

  近年来,随着经济高速发展,为提高竞争力,企业自觉地应用高新技术来改造传统产业,数控机床在机械制造加工业中得到了越来越广泛的应用。其中加工中心因为功能齐全并设有刀库和自动换刀装置,而成为日前世界上产量最多,应用最广泛的数控机床之一。刀具的选择是数控加工工艺中的重要内容,它不仅影响数控机床的加工效率,而且直接影响加工质量。CAD/CAM技术的发展,使得在数控加工中直接利用CAD的设计数据成为可能,特别是计算机与数控机床的连接,使得设计、工艺规划及编程的整个过程全部在计算机上完成,一般不需要输出专门的工艺。

  现在,许多CAD/CAM软件包都提供自动编程功能,这些软件一般是在编程界面中提示工艺规划的有关问题,如刀具选择、加工路径规划、切削用量的确定等,编程人员只要设置了有关的参数,就可以自动生成NC程序并传输至数控机床完成加工。

  因此,数控加工中的刀具选择是在人机交互状态下完成的,这与普通机床加工形成鲜明的对比,同时也要求编程人员必须掌握刀具选择的基本原则,在编程时充分考虑数控加工的特点,以便能够正确的选择刀具。

1 数控加工刀具的特点

  1.1 数控刀具的定义及应满足的要求

  数控刀具是指与先进高效的数控机床相配套使用的各种刀具的总称,是数控机床不可缺少的关键配套产品,数控刀具以其高效、精密、高速、耐磨、高耐用度和良好的综合切削性能取代了传统的刀具。数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点,一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。刀柄要连接刀具并装在机床动力头上,因此已逐渐标准化和系列化。

  1.2 数控刀具与传统(普通)机床刀具的比较

  数控刀具与传统机床刀具相比,有许多不同的要求,主要特点皿圳有:

  1)刚性好(尤其是粗加工刀具),精度高,抗振及热变形小;
  2)互换性好,便于快速换刀;
  3)寿命高,切削性能稳定、可靠;
  4)刀具的尺寸便于调整,以减少换刀调整时间;
  5)刀具应能可靠地断屑或卷屑,以利于切削的排除;
  6)系列化、标准化,以利于编程和刀具管理;
  7)刀具有很高的切削效率;
  8)数控刀具有高的精度和重复定位精度;
  9)应有月具在线监控及尺寸补偿系统。

2 数控加工刀具的选择及应考虑的因素

  2.1 数控加工刀具的选择

  正确选择数控刀具可提高数控工作效率,保证数控刀具资源的合理配置,既可以避免因个别刀具闲置造成的资源浪费,又可以避免对个别刀具的额繁借用,造成精度无法保证以及生产上的相互牵制。刀具的选择是在数控编程的人机受瓦状态下进行的。刀具选择总的原则是:安装调整方便,刚性好,耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下,尽量选择较短的刀柄,以提高刀具加上的刚性。

  选择刀具时,要使用的尺寸与被加工下件的表面尺寸相适应。生产中,平面零件周边轮廓的加工,常采用立铣刀;铣削平面时,应选硬质台金刀片铣刀;加工凸台、凹槽计,选高速钢矗铣刀;加工毛坯表面或粗加工扎时,可选取镶硬质台金刀片的玉米铣刀;对一些立体碰面和变斜角轮廓外彤的加工时,常采用球头铣刀、环形铣”、锥形铣月和盘行铣刀。

  在进行自由曲面加工时,由于球头川具的端部切削速度为零,因此,为保证加上精度,切削行距一般取得很密.故球头刀具常用于曲面的精加工。而平头刀具在表面加工质量和切削效率方面都优于球头刀,因此,强受任保汪币过切的前提下,无论是曲面的粗加工还是精加工,部应优先选择平头刀。另外,刀具的耐用度和精度与刀具价格关系极大,必须引起注意的是,在大多数情况下,选择好的刀具虽然增加了刀具成本,怛由此带来的加工质量和加工效率的提高,则可以使整个加工成本大大降低。在加工中心上,各种刀具分别装在月库卜,按程序规定随时进行选刀和换刀动作。因此,必须采用标准刀柄,以便使钻、镗、扩、铣削等工序用的标准刀具,迅速、准确地装到机床主轴或刀库上去。编程人员应了解机床上所用刀柄的结构尺寸、调整方法以及调整范围,以便在编程时确定刀具的径向和轴向尺寸。目前,我国的加工中心采用TSG上具系统,其刀柄有直柄(三种规格)和锥柄(四种规格)两种,戈包括16种不同用途的刀柄。

  在经济型数控加工中,由于刀具的刃磨,测量和更换多为人工手动进行,占用辅助时间较路,因此,必须合理安排刀具的排列顺序。

  2.2 选择刀具应考虑的因素

  在选择刀具类型和选择川具的类型和规格时,主要考虑以下因素的影响:

  1)生产性质;2)机床类型t;3)数控加工方案;4)工件的尺寸厦外形;5)加工表面粗糙度;6)加工精度;7)工件材料。

  在选择数控机床加工刀具时,还应考虑以下几方面的问题:

  1)数控刀具的类型、规格和精度等级应能够满足加工要求,刀具材料应与工件材料相适应;2)切削性能好t;3)精度高,4)可靠性高;5)耐用度高;6)断屑及排屑性能好。

2
本文为授权转载文章,任何人未经原授权方同意,不得复制、转载、摘编等任何方式进行使用,e-works不承担由此而产生的任何法律责任! 如有异议请及时告之,以便进行及时处理。联系方式:editor@e-works.net.cn tel:027-87592219/20/21。