加工中心所(suǒ)用的刀具是(shì)由通用刀具(又稱工作(zuò)頭或刀頭)和與加工中心主軸前端錐孔配套的(de)刀柄等組成。在應用中,要根據加工中心機床的要求、夾具的(de)要求、工(gōng)件(jiàn)材料的性能(néng)、加工工(gōng)序、切削用量以及(jí)其它相關因素正確選用刀具。刀具選擇總的原則是(shì):刀具的安裝和調整方便,剛性好,耐用度和精度高。在保(bǎo)證安全和滿足加工要求的前提下,刀具長度應盡可(kě)能(néng)短(duǎn),以提(tí)高刀具的剛性(xìng)。
在加工中(zhōng)心機床上,各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(táng)、擴、銑削等工序用的刀具能迅速、準確地裝到機(jī)床主軸上。編程人員應充分了解機(jī)床(chuáng)上所用刀柄的結構尺寸、調整方法以及調整範圍,以便在編程時確定(dìng)刀具的徑向和軸向尺寸。
加工中心機床(chuáng)所用的刀具(jù)必須適應加工中心高速(sù)、高效和自動化程度高的特點,其刀柄部分(fèn)要聯接通用刀具並裝在機(jī)床主軸上,由於加工中心類型不同,其刀柄柄部的型(xíng)式及尺寸不盡相同。JT(ISO7388)表(biǎo)示加工中心機床用的錐柄柄(bǐng)部(帶有機械手夾持槽(cáo)),其後麵的數字為(wéi)相(xiàng)應的(de)ISO錐度號,如50、45、和40分別代表(biǎo)大端(duān)直徑為69.85、57.15和44.45毫米的7:24錐度。ST(ISO297)表示一般數控機床用的錐柄柄(bǐng)部(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(cáo)聯接。
加工中心刀具的刀柄分為整體式工具係統和模塊式(shì)工具係統兩(liǎng)大類。模(mó)塊式工具係(xì)統由於其(qí)定位精(jīng)度高,裝卸方便,連(lián)接剛性好,具有良好(hǎo)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(zǔ)成。它具有(yǒu)單圓柱定心(xīn),徑向銷釘鎖緊的聯接特點,它的一部分為孔,而(ér)另一部分為軸,兩者之間進行插入連接,構成一個剛性刀柄(bǐng),一端和機床主軸連(lián)接,另一端安裝上各種(zhǒng)可轉位刀具便構成一個(gè)工具係統。根據加工中心類型,可以選擇莫(mò)氏及公製錐柄。中間接杆有等徑(jìng)和變徑兩類,根據不同的內外(wài)徑及長度將刀柄和工(gōng)作頭模塊相聯接(jiē)。工作頭(tóu)有可轉位鑽(zuàn)頭、粗鏜刀、精鏜刀、擴孔鑽、立銑刀、麵銑刀(dāo)、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(xíng)。可以根椐不同的加工工件(jiàn)尺寸和(hé)工藝方法,按需要組合成銑、鑽、鏜、鉸、攻絲等各類工具進行切削加工。通用刀具根(gēn)據製造所用的(de)材料可(kě)分(fèn)為以下幾種(zhǒng):(1)高速鋼刀具;(2)硬質合金刀具;(3)金剛石刀具;(4)其他(tā)材料刀具,如陶(táo)瓷刀具等。
刀具(jù)的切削過程(chéng)是非常複雜的,影響因素(sù)很(hěn)多。在銑削加工(gōng)時,刀具材料的性能、刀具類型、刀具幾何參數、切削速(sù)度(dù)、切削深度和進(jìn)給量等都(dōu)影響切削力,從而影響整個工藝係統,最(zuì)終影響加工精度和(hé)質量。在加工中心機床上進行(háng)加(jiā)工,其主軸(zhóu)轉速比普通機床的(de)主軸(zhóu)轉速一(yī)般至少要高1到2倍,因此,在加工中心上(shàng)進行銑加工,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端銑刀或立銑刀。一般(bān)采用二次走刀,第一次走刀最好用端銑刀粗銑,沿工件表麵(miàn)連(lián)續走刀。選(xuǎn)好(hǎo)每次走刀的寬(kuān)度和銑刀的直徑,使接痕不影響精銑精(jīng)度。因此,加工(gōng)餘量大又不均勻時(shí),銑刀直徑要選小些。精加工時(shí),銑刀直徑(jìng)要選大些,最好能夠(gòu)包容加工(gōng)麵的整個寬度。在實際工作中,平麵的半精加工和精加工,一般用可轉位密(mì)齒麵銑刀,可以達到理(lǐ)想的表麵加工質量,甚至可以實現以(yǐ)銑代磨。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(wèi)螺旋立銑刀適用於(yú)高效(xiào)率粗銑大型工件的台(tái)階麵、立麵及大型槽(cáo)的加工(gōng)。如更換不同牌號的刀片,可加(jiā)工鋼、鑄(zhù)鐵、鑄鋼(gāng)、耐熱鋼等(děng)多種材料。
硬質合金螺旋齒立銑刀是一種用於加工鑄鐵(tiě)、鋼件、有色金屬的精加工刀具(jù),刀片一(yī)般為焊接式(shì)。
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(miàn)。為了提高槽寬(kuān)的加工精度(dù),減(jiǎn)少(shǎo)銑刀的種類(lèi),加(jiā)工時采(cǎi)用直徑比槽寬小的銑刀,先(xiān)銑槽的中間部(bù)分,然(rán)後再利用刀具半徑補償(或稱直徑補(bǔ)償(cháng))功能對槽的兩邊進行銑加工。
銑削盤類零件的周邊輪廓一(yī)般采用立銑刀。所用的立銑刀的刀具半徑一定要小於(yú)零件內輪廓的最小曲率半徑。一般取最小曲率半徑的0.8到0.9倍即可。零件的加(jiā)工(gōng)高度(Z方向的吃刀深(shēn)度)最好不(bú)要超(chāo)過刀具的(de)半徑。若是銑毛坯麵時,最好選(xuǎn)用硬質合金波紋立銑(xǐ)刀,它在機床、刀具、工件係統允(yǔn)許的情況下,可以進行強力切削。
總之,加工(gōng)中心機床刀具是一個較(jiào)複雜的係統,如何根(gēn)據實際情況(kuàng)進(jìn)行正確選用,是編程(chéng)人員必須掌握的。隻有對加工中心刀具結構和選用有(yǒu)充分的了解和認識(shí),在實際工作(zuò)中才能(néng)靈活運用,提高(gāo)工作效率和(hé)安全生產。