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浅谈数控机床中刀具的选择


龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 浅谈数控机床中刀具的选择 作者:王东 来源:《科技视界》2014 年第 25 期 数控机床使用的刀具必须具有较高硬度和高耐磨性、足够的强度与韧性以及高的耐热性, 还需要较好的工艺性与经济性。刀具的选择和切削用量的确定是齿轮加工工艺中的重要内容, 它不仅影响数控机床的加工效率,而且直接影响齿轮的加工质量。因此,数控加工中的刀具选 择和切削用量确定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和切削用量确定的基本原则,在编程时充分考虑数控加工的特 点,能够正确选择刀刃具及切削用量。 1 数控加工常用刀具的种类及特点 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。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上,因此已逐渐标准化 和系列化。 1.1 数控加工刀具的种类 1.1.1 根据刀具结构可分为 整体式; 镶嵌式,采用焊接或机夹式联接,机夹式又可分为不转位和可转位两种; 特殊型式,如复合式刀具、减震式刀具等。 1.1.2 根据制造刀具所用的材料可分为 高速钢刀具; 硬质合金刀具; 金刚石刀具; 其他材料刀具,如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。 1.1.3 从切削工艺上可分为 车削刀具,分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种; 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 钻孔工具,包括钻头、铰刀、丝锥等; 铣削刀具,为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求。 1.2 数控刀具的特点 数控刀具与普通机床上所用的刀具相比,有许多不同的要求,主要有以下特点: 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)刀具能可靠的断屑,以利于切屑的排除; 6)系列化、标准化,所以应尽量采用新型高效刀具,并使刀具规格化和通用化,以减少 刀具种类、便于刀具管理。尽可能采用可转位刀片,磨损后只需更换刀片,从而增加刀具的互 换性。 2 数控加工刀具的选择 刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材料的 性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。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 提高刀具加工的刚性。 在经济型数控机床的加工过程中,由于刀具的修磨、测量和更换多为人工手动进行,占用 辅助时间较长,因此,必须合理安排刀具的排列顺序。 一般应遵循以下原则: 1)尽量减少刀具数量。 2)刀具安装后,应完成其所能进行的所有加工步骤。 3)粗精加工的刀具应分开使用,即使是相同尺寸规格的刀具。 4)在可能的情况下,应尽可能利用数控机床的自动换刀功能,以提高生产效率。 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 2.1 铣刀的种类 2.1.1 按铣刀的装卡方法分类 1)套装铣刀:铣刀上具有遇刀杆相配合的圆孔。 2)有尾铣刀:直径尺寸比较小的立铣刀做成带柄的。 2.1.2 按铣刀的结构分类 1)整体铣刀:铣刀用一块材料制成,制造整体铣刀的材料一般为高速钢。 2)镶齿铣刀:铣刀刀体用普通钢材制造,刀体上开槽,镶上刀齿,刀齿可用高速钢或硬 质合金制成。这种铣刀不仅可以节约贵重材料,而且刀齿损坏后可以更换。 2.1.3 按铣刀形状及用途分类 1)立铣刀:刀齿分

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