加工中心所用的刀(dāo)具是由(yóu)通用刀具(又稱工(gōng)作頭或刀頭)和與加工中心主軸前端錐孔(kǒng)配套的刀柄等組成。在應用中,要根(gēn)據加工中心(xīn)機(jī)床的要求、夾(jiá)具的要求、工件(jiàn)材料的性能、加工工序、切削用量以及其它(tā)相關(guān)因素正(zhèng)確選用(yòng)刀具。刀具選擇(zé)總的原則是:刀具(jù)的安裝和調整方便,剛性好(hǎo),耐用度和精度高。在保證安全和滿足加工要求的前提(tí)下,刀具長度應盡(jìn)可能短,以提(tí)高刀具的剛(gāng)性。
在加(jiā)工(gōng)中心機床上,各種刀具分別裝(zhuāng)在刀庫(kù)中,按(àn)程序的規定進(jìn)行自動換刀。因此必須采用標準刀(dāo)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(zhǔ)軸上。編程人員應充分了解機床上所用刀柄的結構尺寸、調(diào)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。
加工中心機床所用的刀具必須適應加(jiā)工中心高速、高效和自動化程度高(gāo)的特點,其刀柄部分要(yào)聯(lián)接通用刀具並裝(zhuāng)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(jìn)相同。JT(ISO7388)表示加工中心機床用的錐柄柄部(帶有機械手夾持槽),其後麵的數字為相應的(de)ISO錐度號,如50、45、和40分別代表大端(duān)直徑為69.85、57.15和44.45毫米(mǐ)的7:24錐(zhuī)度。ST(ISO297)表示一般數控機床(chuáng)用(yòng)的錐柄柄部(bù)(沒有機械手夾持槽),數字意義與JT類相同。BT(MAS403)表示用於日本標準MAS403的帶有(yǒu)機械手夾(jiá)持槽聯接(jiē)。
加工中心刀具的刀柄分為整體式工具(jù)係統和模(mó)塊式工具係統兩大類。模塊(kuài)式工具係統由於其定位精度高,裝卸方便,連接剛性好,具有良好的(de)抗振性,是(shì)目前用得較多的一種型式,它由刀(dāo)柄(bǐng)、中間接杆以及工(gōng)作頭組成。它具有單圓柱定(dìng)心,徑向銷釘鎖緊的聯接特點,它的(de)一部分為孔,而另一部分為軸,兩者之間(jiān)進行插入連接,構成一個剛性刀柄(bǐng),一端和機床主軸連接,另一端安裝上各種(zhǒng)可轉(zhuǎn)位刀具(jù)便構成一個工具(jù)係統。根據加工中心類型,可以選擇莫氏及公製錐柄。中間(jiān)接杆有等徑和變徑兩類,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、粗鏜刀、精鏜刀、擴孔鑽、立銑刀、麵銑(xǐ)刀(dāo)、彈簧夾頭、絲錐夾頭、莫氏錐孔接杆、圓(yuán)柱柄刀具接杆等多種類型。可以根椐不同的加工工(gōng)件尺寸和工藝(yì)方法(fǎ),按需要組合成銑、鑽、鏜、鉸、攻絲等各類工具進行切(qiē)削加(jiā)工。通用刀具根據製(zhì)造(zào)所用的材料可(kě)分為以下幾種:(1)高速鋼刀具;(2)硬質合金刀具;(3)金剛石刀具;(4)其他材料刀具,如(rú)陶瓷刀具等。
刀具的切削過程是非常複雜的,影響因素(sù)很多。在銑削加工時,刀具材料的性能、刀具類(lèi)型、刀具幾何參數、切削速(sù)度、切(qiē)削深度(dù)和進給量等(děng)都(dōu)影響切削力,從而影(yǐng)響(xiǎng)整(zhěng)個工藝係統(tǒng),最終影響加工精度和質量。在加工中心機床上進行加工,其主軸(zhóu)轉速比普通機床的主軸轉速一般(bān)至少要高1到2倍,因此,在加工中心上(shàng)進(jìn)行銑加工,選取刀具時,要使刀具的尺寸與被加工工件的表麵尺寸相適應。
平麵銑削應選用不重磨硬質合金(jīn)端銑刀或立銑刀。一般采用(yòng)二次走刀,第一次走刀最好用端銑刀粗銑,沿工件表麵連續走刀。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,加工餘量(liàng)大又不均(jun1)勻時,銑刀直徑要選小些。精(jīng)加(jiā)工時,銑(xǐ)刀直徑要選大些,最好能夠包容加工麵的整個寬度。在實際工作中,平麵(miàn)的半精加工和精加工,一般用可轉位密齒麵銑(xǐ)刀,可以達(dá)到理想(xiǎng)的表麵加工質量,甚至可以實現以銑代磨。密(mì)布(bù)的刀齒使進給速度(dù)大大提高,從而提(tí)高切削效(xiào)率。精切平麵時,可以設置(zhì)2到4個刀齒。
可轉位螺(luó)旋立銑刀適用於(yú)高效率粗銑(xǐ)大型工件的台階麵、立麵及大型槽的加工。如更換不同牌號的刀片,可(kě)加工鋼、鑄鐵、鑄鋼(gāng)、耐熱鋼等多種材(cái)料。
硬質合金螺旋齒立(lì)銑刀是一種用於加(jiā)工鑄(zhù)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刀和立銑刀主要用於加工凸台、凹槽和箱口麵。為了提高槽寬的(de)加工精度(dù),減少銑刀的種(zhǒng)類,加工時采用直(zhí)徑比槽寬小的銑刀,先銑槽的中間部分,然後再利用刀具半徑補償(或稱直徑補償)功能對槽的兩邊進行銑(xǐ)加工。
銑削盤類零(líng)件的周邊輪廓一般采用立銑刀。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。一般取最小曲率半(bàn)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)最好不要超過刀具的半徑(jìng)。若是銑毛坯麵時,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,可以進行強力切削(xuē)。
總之,加工中心機床刀(dāo)具是一個較複雜的係統,如何根據實際情況進行正確選用,是編程人員必須掌(zhǎng)握的。隻有對加工(gōng)中心刀具結(jié)構和選用有充分的了(le)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。