加工中心所(suǒ)用的刀具(jù)是由通用刀具(又稱(chēng)工(gōng)作頭或刀頭)和與加工中(zhōng)心主軸前端錐孔配套的刀柄等組成。在應(yīng)用中,要根據(jù)加工中心機床的要(yào)求、夾具的要求、工件材(cái)料的性能、加工工序、切削用量以(yǐ)及其它(tā)相關因(yīn)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(hǎo),耐用度和(hé)精度高。在保證安全和滿足加工要求的前提下,刀具長度應盡(jìn)可能短(duǎn),以提高刀具的剛性。
在加工中心機床上,各種刀具分別裝在刀庫中,按程序的規定進(jìn)行自(zì)動換刀。因此必須采用標準刀柄,以便使鑽、鏜、擴(kuò)、銑削等工序用的刀具(jù)能迅速、準確地裝到機床主軸上(shàng)。編程人員應充分了解機(jī)床上所用刀柄的(de)結構尺寸、調整方法以及調整範圍,以(yǐ)便在編程時確定刀具的徑向和軸向尺寸(cùn)。
加(jiā)工中心機床所用的刀具必須適應加工中心高速、高效和(hé)自動化程度高的特點,其刀柄部分要聯接(jiē)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(chǐ)寸(cùn)不盡相同。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(miàn)的(de)數字為相(xiàng)應的ISO錐度號,如50、45、和(hé)40分(fèn)別(bié)代表大端直徑為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部(沒有機械手夾持槽(cáo)),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。
加工(gōng)中心刀具的刀柄分為整體(tǐ)式(shì)工具係統和模塊式工具係統兩大類。模塊式工(gōng)具係統由於其定位精度高,裝卸方便,連接剛性好,具(jù)有(yǒu)良好(hǎo)的抗振性,是目前用得較多的一種型式(shì),它由刀柄、中間接杆以及工作(zuò)頭組成。它具有單圓柱定心,徑向銷釘鎖緊的聯接(jiē)特點,它的一部(bù)分(fèn)為孔(kǒng),而另一部分為軸(zhóu),兩者之間進行插(chā)入連接,構成一個剛性刀柄,一端和機(jī)床主軸連(lián)接,另一端安裝上各種可(kě)轉位刀具便構成一個工具係統。根據加工中心類型(xíng),可以選擇(zé)莫氏及公製錐柄。中間接杆(gǎn)有(yǒu)等徑(jìng)和變徑兩類,根(gēn)據不同的內外徑及長度將刀柄和工作頭模塊相(xiàng)聯接。工作頭有可轉位鑽頭、粗鏜刀、精鏜(táng)刀、擴孔鑽、立銑刀(dāo)、麵銑刀、彈簧夾頭、絲錐夾頭(tóu)、莫氏錐孔接杆、圓柱柄(bǐng)刀具接杆等多種類型。可以根椐不同的加(jiā)工工件尺寸和工藝(yì)方法,按需要(yào)組(zǔ)合成銑、鑽、鏜、鉸、攻絲等各類工具進行切削加工。通(tōng)用刀具根據製造所用(yòng)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(jīn)剛石刀具;(4)其他材料刀具,如陶瓷刀具(jù)等。
刀具(jù)的切削過程是(shì)非常複雜的,影響因素(sù)很多。在銑削加工(gōng)時,刀具材料的性能、刀具類型、刀具(jù)幾何參數、切削速度、切削深度和進(jìn)給量等都影響切削力,從而影響整個工藝係統,最終影(yǐng)響加工精度和質量。在加工中心機床上進(jìn)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,因此,在(zài)加工(gōng)中心上進行銑加工,選取刀具時,要(yào)使刀具的尺寸與(yǔ)被加(jiā)工(gōng)工件的表麵尺寸相適(shì)應。
平麵銑削應選用不重磨硬質合金端銑刀或立銑刀。一般采用二次(cì)走刀,第一次走刀最好用(yòng)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(xǐ)刀的直徑,使接(jiē)痕不(bú)影響精(jīng)銑精度。因此,加工餘量大又不均勻時,銑刀直徑要選小些。精加工時,銑刀直徑要選(xuǎn)大些,最好能夠包容加(jiā)工麵的整個(gè)寬度。在實際工作中(zhōng),平麵的半精加工和精加(jiā)工,一般(bān)用可轉位密齒(chǐ)麵銑刀,可以達到理想的表麵加工(gōng)質量,甚(shèn)至可以實(shí)現以銑代磨。密布的刀齒使(shǐ)進給速度大大(dà)提高,從而提(tí)高切削效率。精切平麵時,可以設(shè)置2到4個刀齒。
可轉位螺旋立銑刀適用於(yú)高效率粗銑大型工件的台階麵、立麵及大型槽(cáo)的加工。如更換不同牌號的刀片,可(kě)加工鋼、鑄鐵(tiě)、鑄鋼、耐熱鋼等多種(zhǒng)材(cái)料。
硬質(zhì)合金螺旋齒立銑刀是一種用於加(jiā)工鑄鐵(tiě)、鋼件、有色金屬的精加工刀具,刀片一般為焊(hàn)接式。
鑲硬質合金刀片的(de)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(gāo)槽寬的加(jiā)工精度,減少銑刀的種類,加工時(shí)采用直徑(jìng)比槽(cáo)寬小(xiǎo)的(de)銑刀,先銑槽的中間部分,然後再利用刀具半徑補償(或稱(chēng)直徑補償)功能對(duì)槽的兩邊進行銑(xǐ)加工。
銑削盤類零件的周(zhōu)邊輪廓一(yī)般采(cǎi)用立銑刀。所用的立銑刀的刀具(jù)半徑(jìng)一定要小於零件內輪廓的(de)最小曲率半徑。一般(bān)取最小(xiǎo)曲率半徑的0.8到0.9倍(bèi)即可。零件的加工高度(Z方(fāng)向(xiàng)的吃刀深(shēn)度)最好不要(yào)超過(guò)刀具的半徑。若是銑毛坯麵(miàn)時,最好(hǎo)選用硬質合(hé)金(jīn)波紋立銑刀,它在(zài)機床、刀具、工件係統允許的情況下,可以進行強力切削。
總之(zhī),加工中心機床刀具是一個較複雜的係統,如何根據實(shí)際情況進行正確(què)選(xuǎn)用,是編(biān)程人員必須掌握(wò)的。隻有對加工中心刀具結(jié)構和選用有充分的了解和認識,在實際工作中才能靈活運用,提高(gāo)工作效(xiào)率和安全生產。