加工中心所用(yòng)的刀具是由通用刀(dāo)具(又稱(chēng)工作頭或刀(dāo)頭)和與加工(gōng)中心主軸前端錐孔配套的刀柄(bǐng)等組成。在應用中,要根據加(jiā)工中心(xīn)機床(chuáng)的要求、夾具(jù)的要求、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相(xiàng)關因素正確選用刀具。刀具選擇總的原則是:刀具(jù)的安裝和調整方便,剛性好,耐用(yòng)度和精度(dù)高。在保證安全和滿足加工(gōng)要求的(de)前提下,刀具長度應盡(jìn)可(kě)能短,以提高(gāo)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(dìng)進行自動換刀。因此必須采用標準刀柄(bǐng),以便使鑽、鏜、擴、銑削等工序用的刀(dāo)具(jù)能迅速、準確地裝到機床主軸上。編程人(rén)員應(yīng)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(zhěng)範圍,以便在編程時確定刀(dāo)具的徑向和軸向尺寸。
加工(gōng)中(zhōng)心(xīn)機床所用的刀具必須適應加工中心高速(sù)、高效和(hé)自動化程度高的特點,其刀柄部分要聯接通用刀具並裝(zhuāng)在機床主軸(zhóu)上(shàng),由於加工中心類型(xíng)不同,其刀柄柄部的型式及尺寸不盡相同。JT(ISO7388)表示加工(gōng)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錐度號,如(rú)50、45、和40分別代表大(dà)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(jī)床用(yòng)的錐柄柄部(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(rì)本(běn)標準MAS403的帶(dài)有機械手(shǒu)夾持槽聯接。
加工中心(xīn)刀具的刀柄(bǐng)分為整體式(shì)工具係統和模塊式工具係統兩大類。模塊式工具係(xì)統由於其定(dìng)位精(jīng)度高,裝(zhuāng)卸(xiè)方便,連接剛性好,具有良好的抗振(zhèn)性,是目前用得(dé)較多的一種型式,它(tā)由刀柄、中間接杆以及工作(zuò)頭(tóu)組成(chéng)。它具(jù)有單圓柱定心,徑向銷釘鎖緊的聯接特點,它的一部分為孔,而另一部分為軸,兩(liǎng)者之間進行插入連(lián)接,構成一個剛性刀柄,一端(duān)和機(jī)床主軸連接,另一端(duān)安裝上各種可轉位刀具便構(gòu)成(chéng)一(yī)個工具係統。根據加工中心類型,可以選擇莫氏及公製錐柄。中間接杆有等徑和變徑兩類,根據不同的內外徑及(jí)長度將刀(dāo)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(dāo)、麵銑刀(dāo)、彈簧夾(jiá)頭、絲錐夾頭、莫氏(shì)錐孔接杆(gǎn)、圓柱(zhù)柄刀具接杆等多種類(lèi)型。可以根椐不同的加工工件(jiàn)尺寸(cùn)和工藝方(fāng)法,按需要組合成銑、鑽、鏜、鉸、攻絲等各類工具進行切削(xuē)加工。通用刀具根據製造所用的材(cái)料可分為以下幾種(zhǒng):(1)高速鋼刀具;(2)硬質合金刀具;(3)金剛石刀具;(4)其他材料刀具,如陶瓷刀具等。
刀具的切削過(guò)程是非常複雜(zá)的,影響因素很多(duō)。在銑削(xuē)加工(gōng)時,刀具材料的性能、刀具類型、刀具幾何參數(shù)、切削速度、切削深度和進給量等都影響切削力,從而影響整(zhěng)個工藝係統,最終影響加工精度和質量。在(zài)加工中心機床上進(jìn)行加工,其(qí)主軸轉(zhuǎn)速比普通機床的主軸轉速(sù)一般至少要高1到(dào)2倍,因此,在加工中心上進行銑加工,選取刀(dāo)具時,要使刀具的尺寸與被加工工件的表(biǎo)麵尺寸相適應。
平麵銑削應選(xuǎn)用不重磨硬質(zhì)合金端銑刀或立(lì)銑刀(dāo)。一般采用二次走刀,第一次走刀最好用端(duān)銑刀粗(cū)銑,沿工件表麵連續走刀。選好每次走刀的寬度和銑刀(dāo)的直徑(jìng),使接痕不影響精銑精度。因此,加工餘量大(dà)又不均勻時,銑刀直徑要選小些。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(zài)實(shí)際工作中,平麵的半精加工和精加工,一般用可(kě)轉(zhuǎn)位密齒麵銑刀,可以達到理想的表麵加工質量(liàng),甚至可以實(shí)現以銑代磨。密布(bù)的刀齒使(shǐ)進給速度大大提高,從而提高切削效率。精切平麵(miàn)時,可以設置2到4個刀齒。
可轉位螺旋立銑刀適用於高效率粗銑大(dà)型工件的台階麵(miàn)、立麵及大型槽的加工。如更(gèng)換不同牌號的刀片,可加工鋼、鑄鐵、鑄鋼、耐(nài)熱鋼等多種材料。
硬質合(hé)金(jīn)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(dāo)片一般為焊接式。
鑲硬(yìng)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。為了提高槽寬的加工精度,減少銑刀的種類(lèi),加工(gōng)時采用直徑比槽寬小的(de)銑刀,先銑槽的中間(jiān)部分,然後再利用刀具半(bàn)徑補償(或(huò)稱直徑(jìng)補償)功能對槽的兩邊進行銑加工(gōng)。
銑削盤類零(líng)件的周邊輪廓一般采(cǎi)用立銑刀。所用的(de)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。一般取最小曲率半徑的0.8到(dào)0.9倍即可。零件的加工(gōng)高度(Z方向的吃刀深度)最(zuì)好不要(yào)超過刀具的半徑。若是銑毛坯麵時,最好選用硬質合金波紋立(lì)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(qiē)削。
總(zǒng)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(què)選用(yòng),是編程人員必須掌握的。隻有對加(jiā)工中(zhōng)心刀具結(jié)構(gòu)和選(xuǎn)用有充分(fèn)的了解和認識,在實際工作中才能靈活運用,提高工作效率和安全生產。