加工(gōng)中心所(suǒ)用的刀具是由(yóu)通(tōng)用刀具(又稱工作(zuò)頭或刀頭)和與加工中心(xīn)主(zhǔ)軸前端錐孔配套的刀柄等組成。在應(yīng)用中,要根據加工中(zhōng)心機床的(de)要求、夾(jiá)具的要求、工件材料的性能、加工工序(xù)、切削(xuē)用(yòng)量以及其它相關因素正確選用刀具。刀具選擇總的原則是:刀具的安裝和調整方便,剛性好,耐用度和精度高。在保(bǎo)證安全和(hé)滿足加工(gōng)要求的前提下,刀具長度應盡可能短,以提高刀具的剛(gāng)性。
在(zài)加工中心機床上(shàng),各(gè)種刀具分別裝在刀庫中,按程序的規定進行自動換刀。因此必須采用標準刀柄,以便使鑽、鏜、擴、銑削等工序(xù)用的刀具能迅速(sù)、準(zhǔn)確地裝到機床主軸上。編程人員應充分了解機床(chuáng)上(shàng)所用刀柄的結(jié)構尺寸、調整方法以及調整範圍,以便在編程時確定刀具的徑向和軸向尺寸。
加工中心機(jī)床所用的刀具必須適應加工中心高速、高效和自動化程度高的特點,其刀柄部分要聯接通用刀具並裝在機床主軸上,由於加工中心類型不同,其刀柄柄部的(de)型式及尺寸不盡相同。JT(ISO7388)表示加工中心機床用的錐柄柄部(帶有(yǒu)機械手夾(jiá)持槽),其後麵的數字為(wéi)相應的ISO錐度號(hào),如50、45、和40分別代(dài)表大端直(zhí)徑為69.85、57.15和44.45毫米的7:24錐(zhuī)度。ST(ISO297)表示一(yī)般數控(kòng)機床用的錐柄柄部(沒有機械手夾持槽),數字意義與JT類相同。BT(MAS403)表示用於日本標(biāo)準MAS403的帶(dài)有機械手夾持槽聯接。
加工中心刀具的刀柄分為整體式(shì)工具係統和模塊式工具(jù)係統兩大類。模塊式工具係統(tǒng)由於其定位精度高,裝卸(xiè)方便,連接剛性好(hǎo),具有良好的抗振性,是目前用得較多的(de)一種型式,它(tā)由刀柄、中間接杆以及工作頭組成。它具有單圓柱(zhù)定心,徑向銷釘(dìng)鎖緊的聯接特點(diǎn),它的一部分為孔,而另一部分為軸,兩者之間進行插入連接,構成一個剛性刀柄,一端和機床主軸連接,另一端安裝上各種可轉位刀具便構成一個工具係統(tǒng)。根據加工中心類型,可以選擇莫氏及公製(zhì)錐柄。中(zhōng)間接杆有等徑和變徑兩類,根據不同的內外(wài)徑及長度將刀柄和工作頭模塊相聯(lián)接。工作頭有可轉位鑽頭、粗鏜刀、精鏜刀、擴孔鑽、立銑刀、麵銑刀、彈簧夾頭、絲錐(zhuī)夾頭、莫(mò)氏錐孔接杆、圓柱柄刀具接杆等多種類型。可以根椐不同的加工工件(jiàn)尺寸和工藝方法,按需(xū)要組合成銑、鑽(zuàn)、鏜、鉸、攻絲等各類工具進行切削(xuē)加工。通用刀具根據製造所用的材料可分為以下幾種:(1)高速鋼刀具(jù);(2)硬質合金刀具;(3)金剛石刀具;(4)其他材料刀具,如陶瓷刀具等。
刀具的切削(xuē)過程(chéng)是非常複雜的,影響因素很多。在銑削加(jiā)工時,刀具材料的性能、刀具(jù)類型、刀具幾何參數、切削速度、切削深度和進給量等都影響(xiǎng)切削力,從而影響整個工藝係(xì)統(tǒng),最(zuì)終影(yǐng)響加(jiā)工精(jīng)度和質量。在加工中心機床上進(jìn)行加工,其主軸轉速(sù)比普通(tōng)機床的主軸轉速(sù)一般至少要高1到2倍,因此,在加工中心上進(jìn)行銑加工,選取刀具時(shí),要使刀具的尺寸與被加工工(gōng)件的表麵尺寸相適應。
平麵銑(xǐ)削應選用不重磨(mó)硬質合金端銑刀(dāo)或立銑刀。一般采用二次走刀(dāo),第一次走刀最好用端銑刀粗銑,沿工件(jiàn)表麵連(lián)續走(zǒu)刀。選好每次走(zǒu)刀的寬度和銑刀(dāo)的直徑,使接痕不影響精銑精度(dù)。因此,加工餘量大又不均勻時,銑刀直徑要選小些。精加工時(shí),銑刀直徑要選大(dà)些,最好能夠(gòu)包容加工麵的整個寬度。在實際工作中,平麵的半精(jīng)加工(gōng)和精加工,一般用可轉位密齒麵銑刀,可以達到理想的(de)表麵加工質量,甚至可(kě)以實現以銑代(dài)磨。密布的刀齒使進給速度大大提高,從而提高切削效率。精切平麵時,可以設置2到4個刀齒。
可轉位螺旋立(lì)銑(xǐ)刀適用於高效率粗銑大型工件(jiàn)的台階麵、立麵及大型槽的加(jiā)工。如更換不(bú)同牌號的刀片,可(kě)加工鋼、鑄鐵、鑄鋼、耐熱鋼等多種材料(liào)。
硬質合金螺旋(xuán)齒立銑刀是一種用於加工鑄鐵、鋼件、有色金(jīn)屬(shǔ)的精加工刀具,刀片(piàn)一般為焊接式。
鑲(xiāng)硬質合金(jīn)刀片(piàn)的端銑刀和立銑刀主要用於加工凸台(tái)、凹槽和箱口(kǒu)麵。為了提高槽寬的加工精度,減少銑刀的種類,加工時采用直徑比槽寬小的銑刀,先銑(xǐ)槽的中間部(bù)分,然後再利用刀具半徑補償(或稱直徑補償)功能對槽的(de)兩邊(biān)進行銑加工。
銑削盤類零件的(de)周邊輪廓一(yī)般采用立(lì)銑刀。所用的立銑刀的刀具半徑一定要小於零件內輪廓的最小曲率半徑。一般(bān)取最(zuì)小曲率半徑的0.8到0.9倍即可。零件的加工高度(Z方向的吃刀深度)最(zuì)好不要超過刀具的半徑。若是銑毛坯麵時,最好選用(yòng)硬質合金波紋立(lì)銑刀,它在機床、刀具、工(gōng)件係統允許的情況下,可以(yǐ)進行強力切削。
總之,加工中心機床刀具是一個較複(fù)雜的係統,如何根據實際情況(kuàng)進行正確選用,是編程人員必須掌(zhǎng)握的。隻有對加工中心刀具結構和選用有充分的(de)了解和認識,在實際工作中才能靈活運用,提高工作效率和安全生產。