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cnc数控刀具的选择方法及种类

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发表于 2014-8-29 13:24:28 | 显示全部楼层 |阅读模式

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  数控车床刀具品类繁多,功用互不一样。依照不一样的加工条件不错挑选刀具是编制程序的重要环节,是以必需对车刀的品类及特色有一个底子的知道。
  当前数控机床用刀具的干流是可转位刀片的机夹刀具。下面临可转位刀具作扼要的介绍:
  (1) 数控车床可转位刀具特色
    数控车床所选用的可转位车刀,其几许参数是经过刀片规划形状和刀体上刀片槽座的方位装置组合构成的,与通用车床对比通常无实质的区别,其底子规划、功用特色是一样的。但数控车床的加工工序是主动完结的,是以对可转位车刀的需求又有别于通用车床所运用的刀具。
  选用M级或更高精度等级的刀片;
  多选用精密级的刀杆;
  用带微调装置的刀杆在机外预调好。
  确保刀片重复定位精度,方便坐标设定,确保刀尖方位精度。
  牢靠性高
  选用断屑牢靠性高的断屑槽型或有断屑台和断屑器的车刀;
  选用规划牢靠的车刀,选用复合式夹紧规划和夹紧牢靠的其它规划。
  断屑安稳,来不得失调和带状切屑;习惯刀架疾速移动和换位和全般主动磨削过程中夹紧不得有松动的需求。
  换刀敏捷
  选用车削东西体系;
  选用快换小刀夹。
  敏捷更换不一样方法的磨削部件,完结多种磨削加工,前进出产功率。
  刀片资料
 刀片较多选用涂层刀片。
  满意出产节拍需求,前进加工功率。
  刀杆截形
  刀杆较多选用正方形刀杆,但因刀架体系规划区别大,有的需选用专用刀杆。
  刀杆与刀架体系匹配。
  ⑵ 可转位车刀的品类可转位车刀按其用处可分为外圆车刀、仿形车刀、端面车刀、内圆车刀、切槽车刀、堵截车刀和螺纹车刀等,见表5-2。
  表5-2 可转位车刀的品类
  类型
  主偏角
  适用机床
  外圆车刀
  900、500、600、750、450
  通常车床和数控车床
  仿形车刀
  930、107.50
  仿形车床和数控车床
  端面车刀
  900、450、750
  通常车床和数控车床
  内圆车刀
  450、600、750、900、910、930、950、107.50
  通常车床和数控车床
  堵截车刀
  通常车床和数控车床
  螺纹车刀
  通常车床和数控车床
  切槽车刀
  通常车床和数控车床
  (3)常用车刀及刀片外型图
  车刀刀头
  外圆车刀
  内孔车刀
  螺纹车刀
  堵截刀和切槽刀
  焊接式车刀
  刀片
  铝加工刀片
  车刀和镗刀片
  金属陶瓷刀片
  螺纹车刀刀片
  堵截刀和切槽刀
  可焊式刀片
  对车刀资料的底子需求:
  在车削的过程中,车刀的磨削有些是在较大的磨削抗力,较高的磨削温度和剧烈的冲突条件下进行作业的。车刀的磨削有些是否具有优秀的磨削功能,直接影响了车刀的寿数对错和磨削功率的高低,也影响加工质量的好坏,是以车刀的磨削有些资料大概满意以下的需求:
  1,大概具有高硬度 刀具资料的硬度高于工件的硬度1.3—1.5倍
  2,大概具有的耐磨性
  3,大概具有耐热性
  4,大概具有满足的强度和耐性
  5,大概具有良好的工艺性
  车刀磨削有些常用的资料;
  近代金属磨削刀具资料从碳素东西钢、高速钢开展到今日的硬质合金、立方氮化硼等超硬刀具资料,使磨削速度从每分钟几米飚升到千米乃至万米。跟着数控机床和难加工资料的不断开展,刀具实有难以招架之势。要使变成事实高速磨削、干磨削、硬磨削必需有好的刀具资料。在影响金属磨削开展的许多要素中,刀具资料起着抉择性效果。
    高速钢
    高速钢自1900年面世至2000年,虽然各种超硬资料不断涌现,但始终未能不坚定其磨削刀具的霸主方位,2000年以后硬质合金已变成高速钢的“死敌”,正在接二连三地腐蚀着高速钢刀具的商场份额,但对某些如螺纹刀具、拉削刀具等对耐性需求较高的刀具,高速钢仍可与硬质合金“平起平坐”,乃至占显着优势。
  大家习气大将高速钢分为四大类:
    1)通用高速钢(HSS)
    以W18Cr4V为代表的HSS曾光辉过一个世纪,为中国刀具职业做出过杰出的历史性奉献,但因为还存在不少坏处,现已逐渐淡出商场;M2钢的商场份额已由上世纪90年代的60%~70%下降到当前的20%~30%;9341是中国自行研发的HSS,商场份额占20%摆布,W七、M7等其他HSS产量对比低。HSS已占高速钢总量60%以上。因为HSS的强耐性和较高的耐磨性、红硬性等优良功能,在丝锥、拉刀等刀具领域,还会牢牢守住一块土地,不过阵地在逐年削减。
    2)高功能高速钢(HSS-E)
    HSS-E是指在HSS成分基础上参加Co、Al等合金元素,并适当增加含碳量,以前进耐热性、耐磨性的钢精。这类钢的红硬性对比高,经625℃×4h后硬度仍坚持60HRC以上,刀具的耐用度为HSS刀具的1.5~3倍。
    以M35、M42为代表的HSS-E产量逐年在增加,501是中国自产的高功能高速钢,在成形铣刀、立铣刀等方面运用非常广泛,在巨大刀具方面运用也对比成功。因为数控机床、加工中间、高难加工资料开展敏捷,HSS-E刀具资料亦逐渐增加。
    3)粉末高速钢(HSS-PM)
    和锻炼高速钢对比,HSS-PM力学功能有明显的前进。在硬度一样的条件下,后者的强度比前者高20%~30%,耐性前进1.5~2倍,在国外运用非常广泛。中国在上世纪70年代曾研发出多种商标的HSS-PM,并投入商场,但不知何以夭亡,如今各东西厂所用资料均系进口。值得欢喜的是,河冶科技股分有限公司(原河北冶金研究院)已能出产HSS-PM,并小批量供货,效果不错。因为资本日益枯竭和HSS-PM本身优秀的综合功能及商场的需求,HSS-PM必将会有一个长足的前进。
    3)低合金高速钢(DH)
    因为合金资本越来越少、全套麻花钻出口及低速磨削东西的需求,钢厂和东西厂共同开发出301、F205、D101等多种商标的DH。2003年中国出产高速钢6万吨,其间DH两万吨,占高速钢的1/3;2004年DH占高速钢的40%,2005年、2006年仍呈增加气势。但其间水分不少,有些底子不属高速钢,硬度也达不到63HRC,也被标以HSS。
    硬质合金
    机械打造业需求“高精度、高功率、高牢靠性和专用化”的运营理念,在今世刀具打造和运用领域,“功率榜首”的理念现已替代了传统的“功能价格比”老概念,这一变化为高技能含量的高效刀具的开展扫清了妨碍。
    硬质合金不只具有较高的耐磨性,并且耐性也较高(和超硬资料对比),所以取得广泛的运用,展望未来,它仍然是运用最广泛的刀具资料。从曩昔各届机床东西饱览会上可以看出,硬质合金可转位刀具几乎覆盖了一切的刀具种类。跟着科学技能的开展和刀具技能的前进,硬质合金的功能取得很大改进:一是开发了前进耐性的1~2μm细颗粒硬质合金;二是开发了涂层硬质合金。与高速钢刀具对比,硬质合金涂层刀具的商场份额增加起伏更大,因为在高温和高速磨削参数下,高强度更为重要。
   超硬刀具资料
    超硬资料是指以金刚石为代表的具有很高硬度物质的总称。超硬资料的领域虽没有一个严厉的规定,但大家习气上把金刚石和硬度接近于金刚石硬度的资料称为超硬资料。
    1)金刚石
    金刚石是当前国际上已发现的最硬的一种资料。金刚石刀具具有高硬度、高耐磨性和高导热性等功能,在有色金属和非金属加工中取得广泛的运用,尤其在铝和硅铝合金高速磨削加工中,如轿车发动机缸体、缸盖、变速箱和各种活塞等的加工中,金刚石刀具是难以更换的首要磨削刀具。这些年,因为数控机床的遍及和数控加工技能的高速开展,可使变成事实高功率、高安稳性、龟龄命加工的金刚石刀具的运用日渐遍及。金刚石刀具如今和将来都是数控加工中不行短少的重要刀具。
    2)立方氮化硼(CBN)
    立方氮化硼是氮化硼的同素异构体,其规划与金刚石类似,硬度高达8000~9000HV,耐热度达1400℃,耐磨性好。这些年开发的多晶立方氮化硼(PCBN)是在高温高压下将微细的CBN颗粒经过联系相烧结在一路的多晶资料,既能足以担任淬硬钢(45~65HRC)、轴承钢(60~64HRC)、高速钢(63~66HRC)、冷硬生铁的粗车和精车,又能足以担任高温合金、热喷涂资料、硬质合金及其他难加工资料的高速磨削加工。3)陶瓷刀具
    陶瓷刀具是最有开展潜力的刀具之一,当前已导致国际东西界的注重。在工业兴旺的德国,约70%加工铸件的工序是由陶瓷刀具来完结的,而日本陶瓷刀具的年消耗量已占刀具总量的8%~10%。因为数控机床、高效无污染磨削、被加工资料硬等要素,迫使刀具资料必需更新换代,陶瓷刀具正是顺乎潮流,不断变革立异,在Al2O3陶瓷基体中增加20%~30%的SiC晶液制成晶须增韧陶瓷资料,SiC晶须的效果好像钢筋混凝土中的钢筋,它能变成阻挡或改变裂纹拓展方向的妨碍物,使刀具的耐性大起伏前进,是一种很有开展前途的刀具资料。为了前进纯氧化铝陶瓷的耐性,参加含量小于10%的金属,构成所谓金属陶瓷,这类刀具资料具有强壮的生命力,正以微弱气势向前开展,或许将来会自成一系,变成刀具资料亲族新成员。
  车刀的几许形状:
  车刀的磨削有些是由“一尖,两刃,三面,六角”构成:
  外圆车刀的磨削有些可以看作是各类刀具磨削有些的底子形状。图2-1所示是外圆车刀的磨削有些,其规划要素及其定义如下:
  1)前刀面Ay—切下的切屑沿其流出的外表。
  2)主后刀面Aa—与工件上过渡外表相对的外表。
  3)副后刀面A'a—与工件上已加工外表相对的的外表。
  4)主磨削刀S—前刀面与主后刀面的交线,它承当首要磨削作业。
  5)副磨削刃S'—前刀面与副后刀面的交线,它协同主磨削刃完结磨削作业,并终究构成已加工外表。
  6)刀尖—主磨削刃与副磨削刃衔接处的那有些磨削刃。
  不论什么车刀都是由上面所说的这几个有些构成的,可是数量不完全一样,如堵截刀就有两个副磨削刃和人两个副后刀面
  几种常见刀具装置及注意事项:
  1外圆车刀装置:
  A称刀伸出刀架有些的长度应尽量短,以增强其刚性,(通常为刀柄厚度1~1。5倍)车刀垫片通常不要超越两片。并于刀架边际对起,且至罕用两个螺丝压紧。
  B;车刀刀尖与工件中间等高。刀尖高于工件的轴线,刀具实际前角增大磨削力下降
  2堵截刀的装置:
  A 堵截刀一定要笔直工件的轴线,刀体不能倾斜,避免副后刀面与工件冲突,影响加工质量
  B刀体不宜伸出过长,一起主磨削刃要与工件反转中间等高,不然如磨削无孔工件时,不能磨削到中间,且简单折断车刀
  C刀体底面如果不平,会导致副后角的变化。
  3螺纹刀的装置:
  车螺纹时,为了确保齿形不错,对装置螺纹刀提出了严厉的需求
  A刀尖高 装夹螺纹刀时,刀尖方位通常应与车床主光轴轴线等高,出格是内螺纹车刀的刀尖高必需严厉确保,避免出现扎刀阻刀让刀 及螺纹面不但等现象。
  高速磨削时螺纹时,为了振动和扎刀,其硬质合金刀的刀尖应略高与车床主光轴轴线0.1—0.3
  B 刀头伸出的长度 刀头通常不要伸出过长,约为刀杆厚度1—1.5倍。内螺纹刀的刀头加上刀杆后的径向长度大概比螺纹孔直径小3—5倍,避免退刀时碰伤牙顶
  数控车床对刀:
  在数控加工中,工件坐标系断定后,还要断定刀尖点在工件坐标系中的方位,即常说的对刀疑问。在数控车床上,前,常用的对刀方法为试切对刀。下面以FANUC—6T体系为例,介绍试切对刀的方法。 将工件装置好以后,先用MDI方法操作机床,用已选好的刀具将工件端面车一刀,然后坚持刀具在纵向(Z向)尺度不变,沿横向(X向)退刀。当取工件右端面O为工件原点时,对刀输入为ZO;当取工件左端面O,为工件原点时,需求丈量从内端面到加工面的长度尺度J,此刻对刀输入为Zδ,用相同的方法,再将工件外圆外表车一刀,然后坚持刀具在横向上的尺度不变,从纵向退刀,中止主光轴滚动,再量出工件车削后的直径值φv,依照β 和 φv值即可断定刀具在工件坐标系中的方位。其它各刀都需求进行以上操作,然后断定每把刀具在工件坐标系中的方位。

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