加工中心所用的刀具是由通用刀具(又稱(chēng)工作頭或刀頭)和與加工中心主軸前端錐孔配套(tào)的刀柄等組成。在應用(yòng)中(zhōng),要根據加工中心機床的要求(qiú)、夾具的要求、工件(jiàn)材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關因素正確選用刀具(jù)。刀具選擇總(zǒng)的原則是:刀具的安裝和調整方(fāng)便,剛性好,耐用度和精度高。在保證安全和滿足加工要求(qiú)的前(qián)提下,刀具長度應盡可能短,以提高刀具的剛性。
在加工(gōng)中心機床上,各種刀具分別裝在刀庫中,按程序的規定進(jìn)行自動換(huàn)刀。因此必須采用標準刀柄,以便使鑽、鏜、擴、銑削等工序用的刀具能迅速、準確地裝到機床主軸上。編程人員應充分了解機床上所用刀柄的結構尺寸、調整方法以及(jí)調整範圍,以便在編程時確定刀具的徑向和軸向尺寸。
加工(gōng)中心機床所用的刀(dāo)具必須適應加工中心高速、高效和自動(dòng)化程度高的特點,其刀柄部分要聯接(jiē)通(tōng)用刀具並(bìng)裝在機床主軸上,由於(yú)加工中心(xīn)類(lèi)型不同,其刀柄柄部的型式及尺(chǐ)寸不盡相同。JT(ISO7388)表示加工中心機床用的(de)錐柄柄部(帶有機械(xiè)手夾持槽),其後麵的數字為(wéi)相應的(de)ISO錐度(dù)號,如50、45、和40分(fèn)別代表大端直徑為69.85、57.15和44.45毫(háo)米的(de)7:24錐度。ST(ISO297)表示一般數(shù)控機床(chuáng)用的錐柄柄部(bù)(沒有機械手夾持槽),數(shù)字意義與JT類相同。BT(MAS403)表示用於日本標準MAS403的帶有機械手夾持槽聯接(jiē)。
加工中心刀具的刀柄分為整體式工具係統和模塊式工具係統兩大類。模塊式(shì)工具係統由於(yú)其定位精度高,裝卸(xiè)方便,連接剛性好,具有良好的抗振性,是目前用得較多的一種型式,它由刀柄、中間接杆以及工作頭組成。它具有單圓柱定(dìng)心,徑向銷釘鎖緊的聯接(jiē)特點,它的一部分為(wéi)孔,而另一部分為軸,兩者(zhě)之間進行插(chā)入連(lián)接,構成一個剛性刀(dāo)柄,一端和機床主(zhǔ)軸連接,另一端安裝上各種可轉(zhuǎn)位刀具便構成一個工具係統。根據加工中(zhōng)心類型,可以選擇莫氏及公製錐柄。中(zhōng)間接杆有等徑和變徑兩(liǎng)類,根據不同的內外徑及長度將刀柄和工作頭模塊相聯接。工作頭有可轉位鑽頭(tóu)、粗鏜刀、精鏜刀、擴孔鑽、立銑刀、麵(miàn)銑刀、彈簧夾頭、絲錐夾頭、莫氏錐孔接杆、圓柱柄刀具接杆等多種類型。可(kě)以根椐不同的加工工件尺寸和(hé)工藝方法,按需要組合成銑、鑽、鏜、鉸、攻絲等各類工(gōng)具進行切削加工。通用刀具(jù)根據製造所用的(de)材料可分(fèn)為以下幾種:(1)高速(sù)鋼刀具;(2)硬質合金刀具;(3)金剛(gāng)石(shí)刀具;(4)其他材料刀具,如陶瓷刀(dāo)具等。
刀具的切削(xuē)過程是非常複雜的,影響因素很(hěn)多。在(zài)銑削加工時,刀具材料的性能、刀具類型(xíng)、刀具幾何參數、切削速度、切削深度和進(jìn)給量等都影響切削(xuē)力,從而影響整個工(gōng)藝係統,最終影(yǐng)響(xiǎng)加(jiā)工(gōng)精度和質量。在(zài)加工中心(xīn)機床上進行加工,其主軸轉速比普通機床的主軸轉速一般至少要高1到2倍,因(yīn)此,在加工中心上進行銑加工,選取刀具時,要使刀具的尺寸與被加(jiā)工工件的表麵尺寸相適應。
平麵銑削(xuē)應(yīng)選用不重磨硬質合金端銑刀(dāo)或立(lì)銑刀。一般采用二次走刀,第一(yī)次走刀最好用端銑刀粗銑,沿工件(jiàn)表麵連續走刀。選好每次走刀的寬度和銑刀的直徑,使接痕不影響精銑精度。因此,加工餘(yú)量大又不均勻時,銑刀直徑要選小些(xiē)。精加工(gōng)時,銑刀直徑要選大些,最好(hǎo)能夠包容加工麵(miàn)的整(zhěng)個寬度。在實際工作中,平麵的半精加工和精加(jiā)工,一(yī)般用可轉位密齒麵(miàn)銑刀,可以達到理想的(de)表麵加工質量,甚至可以實現以銑代磨。密布的刀齒使進給速度大大提高,從而提高切削效(xiào)率。精切平麵時,可以設置2到4個刀齒。
可轉位螺旋立銑刀(dāo)適(shì)用於高效率粗銑大(dà)型工件的台階麵、立麵及大型槽的加工。如更換不同牌(pái)號的刀片,可加工鋼、鑄鐵、鑄鋼、耐熱鋼等多種材料。
硬質合金螺旋齒立銑刀是一種用於加(jiā)工鑄鐵、鋼件、有色金屬的精加工刀具,刀片一般為焊接式。
鑲硬質合金刀片的端銑(xǐ)刀和立銑刀主要用於加工凸台、凹槽和(hé)箱口麵。為了提(tí)高槽寬的加工(gōng)精度(dù),減少銑刀的種類,加工時采用直徑比槽寬小的銑刀,先銑槽的中(zhōng)間部分,然(rán)後再利用刀具半徑補償(或(huò)稱直徑補償)功能對槽的兩邊進行(háng)銑加工。
銑削盤類零件的周邊輪廓一(yī)般(bān)采(cǎi)用立銑刀。所用的立銑(xǐ)刀的刀具半徑(jìng)一定要小於零件內輪廓的最小曲率(lǜ)半徑。一般(bān)取最小曲率半徑的0.8到0.9倍即(jí)可。零件的加工高度(Z方向的吃刀(dāo)深(shēn)度)最好不要超過刀具的半徑。若是銑毛坯麵時(shí),最好選用硬質合金波紋立銑刀,它在機床、刀具、工件係統允許的情況下,可以進(jìn)行強力切削。
總之,加(jiā)工中心機床(chuáng)刀具是(shì)一個(gè)較複雜的係統,如何根據(jù)實際(jì)情況進行正(zhèng)確選用,是編程(chéng)人員必須掌握的。隻有(yǒu)對加工(gōng)中心刀具結構(gòu)和選用有充分的了解和(hé)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。