由于数控机床的主轴转速及范围远远高于普通机床,而且主轴输出功率较大,因此与传统加工方法相比,对数控加工刀具的提出了更高的要求,包括精度高、强度大、刚性好、度高,而且要求尺寸稳定,安装调整方便。这就要求刀具的结构合理、几何参数标准化、系列化。数控刀具是提高加工效率的先决条件之一,它的选用取决于被加工零件的几何形状、材料状态、夹具和机床选用刀具的刚性。
数控机
硬质合金刀具优点
由于数控机床的主轴转速及范围远远高于普通机床,而且主轴输出功率较大,因此与传统加工方法相比,对数控加工刀具的提出了更高的要求,包括精度高、强度大、刚性好、度高,而且要求尺寸稳定,安装调整方便。这就要求刀具的结构合理、几何参数标准化、系列化。数控刀具是提高加工效率的先决条件之一,它的选用取决于被加工零件的几何形状、材料状态、夹具和机床选用刀具的刚性。
数控机床选择刀具应考虑以下方面:
(1)根据零件材料的切削性能选择刀具。如车或铣高强度钢、钛合金、不锈钢零件,建议选择性较好的可转位硬质合金刀具。
(2)根据零件的加工阶段选择刀具。即粗加工阶段以去除余量为主,应选择刚性较好、精度较低的刀具,半精加工、精加工阶段以保证零件的加工精度和产量为主,应选择度高、精度较高的刀具,粗加工阶段所用刀具的精度、而精加工阶段所用刀具的精度。如果粗、精加工选择相同的刀具,建议粗加工时选用精加工淘汰下来的刀具,因为精加工淘汰的刀具磨损情况大多为刃部轻微磨损,涂层磨损修光,继续使用会影响精加工的加工质量,但对粗加工的影响较小。
(3)根据加工区域的特点选择刀具和几何参数。在零件结构允许的情况下应选用大直径、长径比值小的刀具;切削薄壁、超薄壁零件的过中心铣刀端刃应有足够的向心角,以减少刀具和切削部位的切削力。加工铝、铜等较软材料零件时应选择前角稍大一些的立铣刀,齿数也不要超过4齿。
选取刀具时,要使刀具的尺寸与被加工工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,应选硬质合金刀片铣刀;加工凸台、凹槽时,选高速钢立铣刀;加工毛坯表面或粗加工孔时,可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀;对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工,常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。
在进行自由曲面加工时,由于球头刀具的端部切削速度为零,因此,为保证加工精度,切削行距一般很小,故球头铣刀适用于曲面的精加工。而端铣刀无论是在表面加工质量上还是在加工效率上都远远优于球头铣刀,因此,在确保零件加工不过切的前提下,粗加工和半精加工曲面时,尽量选择端铣刀。另外,刀具的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,但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,所有刀具全都预先装在刀库里,通过数控程序的选刀和换刀指令进行相应的换刀动作。必须选用适合机床刀具系统规格的相应标准刀柄,以便数控加工用刀具能够迅速、准确地安装到机床主轴上或返回刀库。编程人员应能够了解机床所用刀柄的结构尺寸、调整方法以及调整范围等方面的内容,以保证在编程时确定刀具的径向和轴向尺寸,合理安排刀具的排列顺序。
1.问题提出
试制时规划制作了图2所示的小端钻模,在摇臂钻床Z35上加工喷油器体的3mm×φ2.5mm斜油孔。先用小端钻模引钻出3mm×φ2.5mm孔点位,再将全能分度头倾斜一定视点,装夹喷油器体大端法兰,别离将待钻孔位旋转到低点,顺次钻出3mm×φ2.5mm斜油孔与已钻3mm×φ3mm长油孔贯穿。
图2 小端钻模
试制时按此办法加工的3mm×φ2.5mm斜油孔与φ3mm孔接通状况不好。工艺上要求用φ1.5mm钢丝检测贯穿油孔,φ1.5mm钢丝应能穿过衔接油孔。咱们对试制的这批喷油器体斜油孔贯穿状况进行全数检查,φ1.5mm钢丝不能穿过的孔位超越50%。
咱们剖析了斜油孔接通状况不好的主要原因:用全能分度头装夹,旋转方向定位靠划线对正,定位误差较大;用中心钻对正预制孔有误差,中心孔偏移影响对中精度;摇臂钻床Z35主轴锁定精度差,钻小孔时简略走偏,不适宜加工细长孔。因此规划制作了喷油器体钻斜孔辅具,将钻3mm×φ2.5mm斜油孔工序安排到台钻Z512上进行。
2.利用钻斜孔辅具在台钻上加工斜油孔
台钻主轴固定,可挑选较高转速范围大,手轮进给使钻削更平稳,排屑冷却更方便快捷,有利于细长孔的加工。由于喷油器体的3mm×φ2.5mm孔是斜油孔,并且有较高的对接精度要求,因此规划制作了喷油器体钻斜油孔辅具。钻孔辅具的结构如图3所示。
图3 喷油器体钻斜油孔辅具
1.定位斜块 2.菱形销 3.联接螺栓 4.放错销 5.衔接盘
如图3中,喷油器体经过大端面、中间螺纹孔M16×1和法兰孔φ18mm与衔接盘完结定位,防错销确保喷油器体法兰定位孔挑选正确,不然无法安装到位。衔接盘上铣了3个定位旁边面,别离与3mm×φ2.5mm斜油孔方位对应。这样喷油器体与衔接盘装配后,就可经过衔接盘上的定位旁边面与定位斜块上的定位旁边面靠齐,完结装夹定位,钻一个φ2.5mm斜油孔与φ3mm长油孔接通后,转动衔接盘,使其他定位旁边面别离与定位斜块的定位旁边面靠齐,钻出其他2个φ2.5mm斜油孔。
定位斜块和衔接盘的结构如图4所示,经过衔接盘上的中间定位孔、菱形销孔和端面定位衔接,完结了喷油器体

与衔接盘的对定,再经过衔接盘上距离中心68mm的三个旁边面与定位斜块靠齐,别离对应到3mm×φ2.5mm斜油孔的笔直状态。这样完结了定位、经确牢靠。
图4 衔接盘和定位斜块
喷油器体钻斜油孔辅具一次装夹,二次转位,完结了在台钻上加工3mm×φ2.5mm斜油孔与φ3mm长油孔对接。对接方位精度偏差小于0.5mm,才干确保φ1.5mm钢丝能经过相贯处。加工好的喷油器体油孔用φ1.5mm钢丝检查,均能正常穿过,产量得到了确保。此工装装夹简略,操作方便,定位经确牢靠,确保了产量。
3.结语
喷油器体钻斜油孔辅具完结了在台钻上加工3mm×φ2.5mm斜油孔,不仅出产效率得到进步,并且产量得到确保,大大降低了废品率。此次工艺改善获得成功,油孔对接方位精度合格率到达95%以上,解决了困扰喷油器体加工的质量问题。我公司已完结船用喷油器批量出产,产量得到用户信任。此工艺办法也为相似件的加工提供了一个新的思路。
机夹式螺纹车刀切削用量的选用
1. 进给量 进给量的巨细和走刀次数,对螺纹的加工质量和切削功率有决定性影响。
在螺纹加工过程中,为了取得蕞佳刀具寿数