加(jiā)工中心所用的刀具是由通用刀具(又稱工作頭或刀頭(tóu))和與加工中心主軸前端錐孔配套(tào)的刀柄等組成。在應用中,要根據加工中心機床的要求、夾具的要求、工件材料的性能、加工工序、切削(xuē)用(yòng)量以及其(qí)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。在保證安(ān)全和(hé)滿足加工要求的前提下,刀具長度應盡可能(néng)短,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,按程序的規定進行自動換刀。因此必須采用標準刀柄,以便使鑽、鏜、擴(kuò)、銑削等工(gōng)序用的刀具能(néng)迅速(sù)、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(chǐ)寸、調整(zhěng)方法以(yǐ)及調整範圍(wéi),以便在編程時確定刀(dāo)具的徑向(xiàng)和軸向尺寸。
加工中心機床所用的刀具必須適應加工(gōng)中心(xīn)高速、高效和自動化程度高的特(tè)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(tóng),其刀柄柄部的型(xíng)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ISO錐(zhuī)度號,如50、45、和40分別代表大端直徑為69.85、57.15和44.45毫米(mǐ)的7:24錐(zhuī)度。ST(ISO297)表示(shì)一(yī)般數控機床用的錐柄柄部(沒(méi)有機械手夾持槽(cáo)),數字(zì)意義與JT類相同。BT(MAS403)表示用於日本標準MAS403的帶有機械手(shǒu)夾持槽聯接。
加工(gōng)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。模塊式工具係統由於其定位精度高,裝卸方便(biàn),連接剛性好,具有良好的抗振(zhèn)性,是目前用得(dé)較(jiào)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(dān)圓柱定(dìng)心(xīn),徑向銷(xiāo)釘鎖緊的聯接特點,它的一部分為孔,而另一部分為(wéi)軸,兩(liǎng)者之(zhī)間進行插入連接,構成一個剛性(xìng)刀柄,一端和機床主軸連接(jiē),另一端安裝上各(gè)種可轉位刀具便構成一個工(gōng)具係統。根據加工中心類(lèi)型,可以選擇莫氏及公製錐柄。中間接杆有等徑和變徑(jìng)兩類,根據(jù)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(zuàn)、立銑(xǐ)刀(dāo)、麵銑刀、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。可以根椐不同的加工(gōng)工件(jiàn)尺寸和工藝方法,按需要組合成銑、鑽、鏜、鉸、攻絲等(děng)各類(lèi)工具進行切削加工。通用(yòng)刀(dāo)具根據製(zhì)造所用的材料可分為以(yǐ)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,如陶瓷刀具等(děng)。
刀具(jù)的切(qiē)削過(guò)程是非常複雜的,影響因素很多。在銑削加工時,刀具材料的性能、刀具類型、刀具幾何參數、切(qiē)削速度、切削深度和進給量等都(dōu)影響切(qiē)削力(lì),從而影響整個工藝係統,最(zuì)終影(yǐng)響加工精度和質量。在加工中心機床上進行加工,其(qí)主(zhǔ)軸轉速(sù)比普通機床的主軸轉速一般至少要高1到2倍,因此,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工工件的表麵尺寸相適應。
平麵銑(xǐ)削應選用不重磨硬質合金(jīn)端銑刀或立銑刀(dāo)。一般采用二(èr)次走刀,第一次走刀最好用端銑刀粗(cū)銑,沿工件表麵(miàn)連續走刀。選好每次走(zǒu)刀的寬度和銑(xǐ)刀的(de)直徑,使接痕不(bú)影響精銑精度。因此,加工餘量大又不均勻時,銑刀直徑要選小些(xiē)。精加工時,銑刀直徑要選大些,最好能夠包容加工麵的整個寬度。在實際工作中(zhōng),平麵的半精加工和精加工,一般(bān)用可轉位密齒麵銑刀,可以達到理想的表麵(miàn)加工質量,甚至可以(yǐ)實現以銑代磨。密布的刀齒使進給速度大大(dà)提高,從而提高切削效率。精切平(píng)麵時,可以設置2到4個刀齒。
可轉位(wèi)螺旋立銑(xǐ)刀適用於高效率粗銑大型工(gōng)件的台階麵、立(lì)麵及(jí)大型槽的加工。如更換不同牌號的刀片,可加工(gōng)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(yī)種用於加工(gōng)鑄鐵、鋼(gāng)件、有色金屬的精加工刀(dāo)具,刀片一般為焊(hàn)接式。
鑲硬質合(hé)金(jīn)刀片的端銑(xǐ)刀和(hé)立銑刀主要用於加工凸台、凹槽和箱口(kǒu)麵。為了提(tí)高槽寬的加工精度,減(jiǎn)少銑刀的(de)種類,加(jiā)工時采用直徑比槽寬小的(de)銑刀,先銑槽的中間部分,然後(hòu)再(zài)利用刀具(jù)半徑補償(或稱直徑補償)功能對槽的兩邊進(jìn)行(háng)銑加工。
銑削盤類零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(bān)取最小曲率半徑的0.8到0.9倍即可。零件的加工高度(Z方(fāng)向的吃刀深度)最好(hǎo)不要超過刀具的半徑。若是銑毛坯麵時,最好選用硬質合金(jīn)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。
總(zǒng)之,加工中心(xīn)機床刀具是一個較複雜(zá)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。隻有對加工中心刀具(jù)結構和選用有充分的了解(jiě)和(hé)認識,在實際工作中才(cái)能靈活運用,提高(gāo)工作效率和安全生產。