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
硬质合金刀具制造
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。
机械加工开展的总趋势是高功率、、高柔性和强化环境意识。在机械加工范畴,切(磨)削加工是运用广泛的加工办法。
点击检查『 刀具集创始的这个项目,给刀具人帮了大忙』
高速切削是切削加工的开展方向,已成为切削加工的干流。它是制造技能的重要共性关键技能,推广运用高速切削技能将大幅度前进出产功率和加工质量并降低成本。
高速切削技能的开展和运用决定于机床和刀具技能的前进,其间刀具资料的前进起决定性的效果。研讨表明,高速切削时,跟着切削速度的前进,切削力减小,切削温度上升很高,达到必定值后上升逐步趋缓。
造成刀具损坏主要的原因是切削力和切削温度效果下的机械摩擦、粘结、化学磨损、崩刃、破碎以及塑性变形等磨损和破损,因而高速切削刀具资料主要的要求是高温时的力学功能、热物理功能、抗粘结功能、化学稳定性(氧化性、分散性、溶解度等)和抗热震功能以及抗涂层决裂功能等。
根据这一要求,近20多年来,开展了一批适于高速切削的刀具资料,可在不同切削条件下,切削加工各种工件资料。虽然咱们总是期望得到既有高的硬度以确保刀具的性,又有高的耐性来防止刀具的碎裂,但现在的技能开展还没有找到如此优越功能的刀具资料,鱼于熊掌无法兼得。
因而,咱们会在实践中按照需求选用更合适的刀具材科,粗加工时优先考虑刀具资料的耐性,精加工时优先考虑刀具资料的硬度。当然人们还期待着以超高切削速度进行加工而取得更好的效果。下面仅就常见的工件资料及刀具的相关情况做如下简单介绍。
铝合金
01
1.1 易切削铝合金
该资料在航空航天工业运用较多,适用的刀具有K10、K20、PCD,切削速度在2000~4000m/min,进给量在3~12m/min,刀具前角为12°~18°,后角为10°~18°,刃倾角可达25°。
1.2 铸铝合金
铸铝合金根据其Si含量的不同,选用的刀具也不同。
对Si含量小于12%的铸铝合金可选用K10、Si3N4刀具,当Si含量大于12%时,可选用PKD(人造金刚石)、PCD(聚晶金刚石)及CVD金刚石涂层刀具。
关于Si含量达16%~18%的过硅吕合金,蕞好选用PCD或CVD金刚石涂层刀具,其切削速度可在1100m/min,进给量为0.125mm/r。
铸 铁
02
对铸件,切削速度大于350m/min时,称为高速加工,切削速度对刀具的选用有较大影响。当切削速度750m/min时,可选用涂层硬质合金、金属陶瓷;切削速度在510~2000m/min时,可选用Si3N4淘瓷刀具;切削速度在2000~4500m/min时,可运用CBN刀具。铸件的金相组织对高速切削刀具的选用有必定影响,加工以珠光体为主的铸件在切削速度大于500m/min时,可运用CBN或Si3N4,当以铁素体为主时,由于分散磨损的原因,使刀具磨损严峻,不宜运用CBN,而应选用淘瓷刀具。
如粘结相为金属Co,晶粒尺度平均为3m,CBN含量大于90%~95%的BZN6000在V=700m/min时,宜加工高铁素体含量的灰铸铁。粘结相为陶瓷(AlN+AlB2)、晶粒尺度平均为10m、CBN含量为90%~95%的Amborite刀片,在加工高珠光体含量的灰铸铁时,在切削速度小于1100m/min时,随切削速度的增加,刀具寿数也增加。
一般钢
03
切削速度对钢的表面质量有较大的影响,据研讨,其蕞佳切削速度为500~800m/min。现在,涂层硬质合金、金属陶瓷、非金属陶瓷、CBN刀具均可作为高速切削钢件的刀具资料。其间涂层硬质合金可用切削液。用PVD涂层办法出产的TiN涂层刀具其功能比用CVD涂层法出产的涂层刀具要好,因为前者可很好地