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常见问题

数控车床刀具选择

1)刀柄结构形式
数控车床刀具刀柄的结构形式分为模块式与整体式两种。模块式刀具系统是一种较先进的刀具系统,其每把刀柄都可通过各种系列化的模块组装而成。针对不同的加工零件和机床,采取不同的组装方案,可获得多种刀柄系列,从而提高刀柄的适应能力和利用率。
整体式刀柄装夹刀具的工作部分与机床上安装定位用的柄部是一体的。这种刀柄对机床与零件的变换适应能力较差。为适应零件与机床的变换,用户必须储备各种规格的刀柄,因此刀柄的利用率较低。
数控车床刀柄与主轴孔的配合锥面采用7:24圆锥柄,并采用相应型式的拉钉,与机床主轴相结合。锥柄具有不自锁,换刀方便等特点。刀柄常用的规格有40号、45号和50号。目前在我国应用较为广泛的有IS07388—1983.MAS403—1982.ANSI/ASME135.50—1985等,选择时应考虑刀柄规格与机床主轴、机械手相适应。JT:表示采用国际标准IS07388号加工中心机床用锥柄柄部(带机械手夹持槽);其后数字为相应的ISO锥度号。BT:表示采用日本标准MAS403号加工中心机床用锥柄柄部(带机械手夹持槽);其后数字为相应的ISO锥度号。对于高速切削一般采用HSK系列刀柄。
强力铣夹头刀柄(JT和BT)
为提高加工效率,应尽可能选用高效率的刀具和刀柄。选用强力铣夹头刀柄,夹持精度高,可以用来夹持直柄刀具,因卡簧自身夹紧变形小自锁性好,夹紧力大,可以用于强力铣削加工;还可以用于高精度铣铰孔加工,也可通过接杆夹持带孔类刀具。
选用弹簧卡头刀柄,卡簧弹性变形量为1mm,主要夹持小规格铣刀,如钻头、铣刀、铰刀、丝锥等。选用模块式工具系统由于其定位精度高,装卸方便,连接刚性好,具有良好的抗振性,是目前用得较多的一种型式,它由刀柄、中间接杆以及工作头组成。选用粗镗孔可选用双刃镗刀刀柄,既可提高加工效率,又有利于减少切削振动;对于批量大、加工复杂的典型工件,应尽可能选用复合刀具。尽管复合刀具与刀柄价格较为昂贵,但在数控机床上采用复合刀具加工,可以使工序集中,把多道工序合并成一道工序、由一把刀具完成,有利于减少加工时间和换刀次数,显著提高生产效率。
数控车床选取数控刀具时,要使数控刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。生产中,平面零件周边轮廓的加工,常采用立铣刀;铣削平面时,应选硬质合金刀片铣刀;加工凸台、凹槽时,选高速钢立铣刀;加工毛坯表面或粗加工孔时,可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀;对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工,常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。
在进行自由曲面(模具)加工时,由于球头刀具的端部切削速度为零,因此,为保证加工精度,切削行距一般采用顶端密距,故球头常用于曲面的精加工。
而平头刀具在表面加工质量和切削效率方面都优于球头刀,因此,只要在保证不过切的前提下,无论是曲面的粗加工还是精加工,都应优先选择平头刀。
另外,刀具的耐用度和精度与刀具价格关系极大,必须引起注意的是,在大多数情况下,选择好的刀具虽然增加了数控刀具成本,但由此带来的加工质量和加工效率的提高,则可以使整个加工成本大大降低。
数控车床上,各种数控刀具分别装在刀库上,按程序规定随时进行选刀和换刀动作。因此必须采用标准刀柄,以便使钻、镗、扩、铣削等工序用的标准刀具迅速、
准确地装到机床主轴或刀库上去。编程人员应了解机床上所用刀柄的结构尺寸、调整方法以及调整范围,以便在编程时确定刀具的径向和轴向尺寸。
目前我国的数控车床采用TSG工具系统,其刀柄有直柄(3种规格)和锥柄(4种规格)2种,共包括16种不同用途的刀柄。
在经济型数控车床的加工过程中,由于数控刀具的刃磨、测量和*换多为人工手动进行,占用辅助时间较长,因此,必须合理安排刀具的排列顺序。一般应遵循以下原则:
①尽量减少刀具数量;
②一把刀具装夹后,应完成其所能进行的所有加工步骤;
③粗精加工的刀具应分开使用,即使是相同尺寸规格的刀具;
④先铣后钻;
⑤先进行曲面精加工,后进行二维轮廓精加工;
⑥在可能的情况下,应尽可能利用数控机床的自动换刀功能,以提高生产效率等。
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