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​數控銑床刀具知識全在這了,拿走,不謝!

作者:由 UG程式設計 發表于 攝影時間:2021-12-27

數控銑床刀具知識全在這了,拿走,不謝!數控加工中刀具的選擇和切削用量確定是在人機互動狀態下完成,要求程式設計人員必須掌握刀具選擇和切削用量確定的基本原則,在程式設計時充分考慮數控加工特點,正確選擇刀刃具及切削用量。數控加工技術涉及的範圍很廣,就應用方面而言,其加工技術的特點 和難點仍在於如何高速、高效率地正確選用數控機床刀具編制出符合產品技術要求的數控加工工藝及程式。數控加工可以大幅度縮短產品的製造週期,有效的解決機 械產品中複雜、精密、單件小批次、形狀多變的零件加工。小編度心整理了有關數控銑床刀具知識,僅供參考!

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數控銑床刀具選擇

1.刀具的特點及種類

數控銑床加工刀具種類很多,為了適應數控機床高速、高效和自動化程度高的特點,所用刀具正朝著標準化、通用化和模組化的方向發展,主要分為銑削刀具和孔加工刀具兩大類。為了滿足高效和特殊的銑削要求,又發展了各種特殊用途的專用刀具。

(1)刀柄結構形式

數控銑床刀具刀柄的結構形式分為模組式與整體式兩種。模組式刀具系統是一種較先進的刀具系統,其每把刀柄都可透過各種系列化的模組組裝而成。針對不同的加工零件和機床,採取不同的組裝方案,可獲得多種刀柄系列,從而提高刀柄的適應能力和利用率。

整體式刀柄裝夾刀具的工作部分與機床上安裝定位用的柄部是一體的。這種刀柄對機床與零件的變換適應能力較差。為適應零件與機床的變換,使用者必須儲備各種規格的刀柄,因此刀柄的利用率較低。

數控銑床刀柄與主軸孔的配合錐面採用7:24圓錐柄,並採用相應型式的拉釘,與機床主軸相結合。錐柄具有不自鎖,換刀方便等特點。刀柄常用的規格有40 號、45號和50號。目前在我國應用較為廣泛的有IS07388—1983。MAS403—1982。ANSI/ASME 135。50—1985等,選擇時應考慮刀柄規格與機床主軸、機械手相適應。JT:表示採用國際標準IS07388號加工中心機床用錐柄柄部(帶機械手夾 持槽);想學UG程式設計,在QQ群565120797可以幫助你提升,其後數字為相應的ISO錐度號。BT:表示採用日本標準MAS403號加工中心機床用錐柄柄部(帶機械手夾持槽);其後數字為相應的ISO錐度 號。對於高速切削一般採用HSK系列刀柄。

為提高加工效率,應儘可能選用高效率的刀具和刀柄。選用強力銑夾頭刀柄,夾持精度高,可以用來夾持直柄刀具,因卡簧自身夾緊變形小自鎖性好,夾緊力大,可以用於強力銑削加工;還可以用於高精度銑鉸孔加工,也可透過接杆夾持帶孔類刀具。

選用彈簧卡頭刀柄,卡簧彈性變形量為1mm,主要夾持小規格銑刀,如鑽頭、銑刀、鉸刀、絲錐等。選用模組式工具系統由於其定位精度高,裝卸方便,連線剛 性好,具有良好的抗振性,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成。選用粗鏜孔可選用雙刃鏜刀刀柄,既可提高加工效率,又有利於減少 切削振動;對於批次大、加工複雜的典型工件,應儘可能選用複合刀具。儘管複合刀具與刀柄價格較為昂貴,但在數控機床上採用複合刀具加工,可以使工序集中, 把多道工序合併成一道工序、由一把刀具完成,有利於減少加工時間和換刀次數,顯著提高生產效率。

(2)數控銑床刀具的分類

數控銑床刀具的分類有多種方法,根據刀具結構可分為:

①整體式

②鑲嵌式,採用焊接或機夾式連線,機夾式又可分為可轉位和不可轉位兩種

③特殊型式,如複合式刀具,減震式刀具等。

根據製造刀具所用的材料可分為:

①高速鋼刀具

② 硬質合金刀具:硬質合金根據國際標準ISO分類,把所有牌號分成用顏色標識的六大類,分別以字母P、M、K、N、S、H表示。P類用於加工長切屑的鋼 件;M類用於加工不鏽鋼件;K類用於加工短切屑的鑄鐵件;N類用於加工短切屑的非鐵材料;s類用於加工難加工材料H類用於加工硬材料。鍍層硬質合金刀具又 分為:化學氣相沉積CVD和物理氣相沉積PVD兩種⑧金剛石刀具④陶瓷刀片材料如氮化矽陶瓷Si3N4,立方氮化硼CBN

從切削工藝上可分為:銑削類刀具(面銑刀、立銑刀、圓鼻刀、球頭銑刀、錐度銑刀)孔加工類刀具(麻花鑽、鉸刀、鏜刀、絲錐等)。

為了滿足數控機床對刀具耐用、易調、穩定、可換等要求,機夾式可轉位刀具得到廣泛的應用,佔整個數控刀具的40%-50%,金屬切除量佔總數的80%——90%。

2.數控銑床刀具的選擇

刀具選擇的總原則:安裝調整方便、可靠性好、剛性好、耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下,儘量選擇刀柄較短的刀具,以增強加工的剛性。

(1)根據工件的表面尺寸選擇刀具

選取刀具時,要使刀具的尺寸與被加工件的表面尺寸相適應用。生產中,加工平面零件周邊的輪廓,常採用立銑刀;銑削平面,應選硬質合金刀片銑刀。加工凸 臺、凹槽時,選高速鋼立銑刀;在QQ群565120797可以幫助你提升,加工毛坯表面或孔粗加工時,可選用鑲硬質合金刀片的玉米銑刀;對一些立體型面和變斜面輪廓外形的加工,選用盤形銑刀、圓鼻 刀、平刀做粗加工,選用球頭銑刀、環形銑刀、錐形銑刀做精加工。

(2)根據工件的表面形狀選擇刀具

在進行模具加工時,由於球頭刀具的端部切削速度為零,因此,為保證加工精度,切削行距一般採用頂端密距,故球頭銑刀常用於曲面的精加工。而平頭刀具在表 面加工質量和切削效率方面都優於球頭刀,因此,只要在保證不過切的前提下,無論是曲面的粗加工還是精加工,都應優先選擇平頭刀。另外,刀具的耐用度和精度 與刀具價格關係極大,必須引起注意的是,在大多數情況下,選擇好的刀具雖然增加了刀具成本,但由此帶來的加工質量和加工效率的提高,則可以使整個加工成本 大大降低。

(3)合理安排刀具的排列順序

在經濟型數控機床的加工過程中,由於刀具的磨損、測量和更換多為人工手動進行,佔用輔助時間較長,因此,必須合理安排刀具的排列順序。一般應遵循以下原則:

①工序集中一次裝夾,同一把刀具能完成其進行的所有加工步驟;

②粗精加工的刀具應分開使用;

③先面後孔;

④先進行曲面精加工,後進行二維輪廓精加工;

⑤合理利用數控機床的自動換刀功能,以提高生產效率;

⑥儘量減少刀具數量。

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數控銑床採用尋邊器對刀,其詳細步驟如下:

1、 X 、 Y 向對刀

①將工件透過夾具裝在機床工作臺上,裝夾時,工件的四個側面都應留出尋邊器的測量位置。

②快速移動工作臺和主軸,讓尋邊器測頭靠近工件的左側;

③改用微調操作,讓測頭慢慢接觸到工件左側,直到尋邊器發光,記下此時機床座標系中的 X 座標值, 如 -310。300 ;

④抬起尋邊器至工件上表面之上,快速移動工作臺和主軸,讓測頭靠近工件右側;

⑤改用微調操作,讓測頭慢慢接觸到工件左側,直到尋邊器發光,記下此時機械座標系中的 X 座標值,如 -200。300 ;

⑥若測頭直徑為 10mm ,則工件長度為 -200。300-(-310。300)-10=100 ,據此可得工件座標系原點 W 在機床座標系中的 X 座標值為 -310。300+100/2+5= -255。300 ;

⑦同理可測得工件座標系原點 W 在機械座標系中的 Y 座標值。

2、 Z 向對刀

①卸下尋邊器,將加工所用刀具裝上主軸;

②將 Z 軸設定器(或固定高度的對刀塊,以下同)放置在工件上平面上;

③快速移動主軸,讓刀具端面靠近 Z 軸設定器上表面;

④改用微調操作,讓刀具端面慢慢接觸到 Z 軸設定器上表面,直到其指標指示到零位;

⑤記下此時機床座標系中的 Z 值,如 -250。800 ;

⑥若 Z 軸設定器的高度為 50mm ,則工件座標系原點 W 在機械座標系中的 Z 座標值為 -250。800-50-( 30-20)=-310。800 。

3、將測得的 X 、 Y 、 Z 值輸入到機床工件座標系儲存地址中( 一般使用 G54-G59 程式碼儲存對刀引數 )。

4、在對刀操作過程中需注意以下問題:

( 1 )根據加工要求採用正確的對刀工具,控制對刀誤差;

( 2 )在對刀過程中,可透過改變微調進給量來提高對刀精度;

( 3 )對刀時需小心謹慎操作,尤其要注意移動方向,避免發生碰撞危險;

( 4 )對刀資料一定要存入與程式對應的儲存地址,防止因呼叫錯誤而產生嚴重後果。

數控銑床刀具補償功能

數控銑床在切削過程中不可避免的會出現刀具磨損的情況,這時加工出的工件尺寸也會隨之變化。如果系統功能中有刀具尺寸補償功能,可在操作面板上輸入相應的修正值進行修調,否則就必須重新編寫程式。在QQ群565120797可以幫助你提升,刀具尺寸的補償通常有三種:刀具位置補償、刀具長度補償和刀具半徑補償(在數控銑床上用到的補償為後兩種)。

(1)刀具長度補償為了簡化零件的數控加工程式設計,使數控程式與刀具形狀和刀具尺寸尺量無關。現代數控系統除了具有刀具半徑補償功能外,還具有刀具長度補償功能。刀具長度補償使刀具垂直於進給平面偏移一個刀具長度修正值,因此在數控程式設計過程中,一般無需考慮刀具長度。刀具長度補償要視情況而定,一般而言,刀具長度補償對於二座標和三座標聯動加工時有效的,但對於刀具擺動的四、五座標聯動數控加工,刀具長度補償則無效,在及進行刀位計算時可以不考慮刀具長度,但後置處理計算過程中必須考慮刀具長度。刀具長度補償在發生作用前,必須先進行刀具引數的設定。設定的方法有機內切法、機內對刀法、機外對刀和程式設計法。有的數控系統補償使的是刀具實際長度與標準刀具相對於相關點的長度。

(2)刀具半徑補償刀具半徑補償有兩種方式,分別稱為B型刀補和C型刀補。B型刀補在工件輪廓的拐角處用圓弧過渡,這樣在外拐角處,由於補償過程中刀具切削刃始終與工件尖角接觸,使工件上尖角變鈍,在內拐角處則會引起過切現象,C型刀補採用了比較複雜的刀偏向量計算的數學模型,徹底消除了B型刀補存在的不足。

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數控銑床刀具徑向跳動處理方法

在數控銑床切削加工過程中,造成加工誤差的原因很多,刀具徑向跳動帶來的誤差是其中的一個重要因素,它直接影響機床在理想加工條件下所能達到的最小形狀誤差和被加工表面的幾何形狀精度。在實際切削中,刀具的徑向跳動影響零件的加工精度、表面粗糙度、刀具磨損不均勻度及多齒刀具的切削過程特性。刀具徑向跳動越大,刀具的加工狀態越不穩定的,越影響加工效果。

一、數控銑床徑向跳動產生原因

刀具及主軸部件的製造誤差、裝夾誤差造成刀具軸線和主軸理想回轉軸線之間漂移和偏心、以及具體加工工藝、工裝等都可能產生數控銑床刀具在加工中的徑向跳動。

1。主軸本身徑向跳動帶來的影響

產生主軸徑向跳動誤差的主要原因有主軸各個軸頸的同軸度誤差、軸承本身的各種誤差、軸承之間的同軸度誤差、主軸撓度等,它們對主軸徑向迴轉精度的影響大小隨加工方式的不同而不同。這些因素都是在機床的製造和裝配等過程中形成的,作為機床的操作者很難避免它們帶來的影響。

2。刀具中心和主軸旋轉中心不一致帶來的影響

刀具在安裝到主軸的過程中,如果刀具的中心和主軸的旋轉中心不一致,必然也會帶來刀具的徑向跳動。其具體影響因素有:刀具和夾頭的配合、上刀方法是否正確以及刀具自身的質量。

3。具體加工工藝帶來的影響

刀具在加工時產生的徑向跳動主要是因為徑向切削力加劇了徑向跳動。徑向切削力是總切削力在徑向的分力。想學UG程式設計,在QQ群565120797可以幫助你提升,它會使工件彎曲變形和產生加工時的振動,是影響工件加工質量的主要分力。它主要受切削用量、刀具和工一件材料、刀具幾何角度、潤滑方式和加工方法等因素的影響。

二、數控銑床減少徑向跳動的方法

刀具在加工時產生徑向跳動主要是因為徑向切削力加劇了徑向跳動。所以,減小徑向切削力是減小徑向跳動重要原則。可以採用以下幾種方法來減小徑向跳動:

1。使用鋒利的刀具

選用較大的刀具前角,使刀具更鋒利,以減小切削力和振動。選用較大的刀具后角,減小刀具主後刀面與工件過渡表面的彈性恢復層之間的摩擦,從而可以減輕振動。但是,刀具的前角和后角不能選得過大,否則會導致刀具的強度和散熱面積不足。所以,要結合具體情況選用不同的刀具前角和后角,粗加工時可以取小一些,但在精加工時,出於減小刀具徑向跳動方面的考慮,則應該取得大一些,使刀具更為鋒利。

2。使用強度大的刀具

主要可以透過兩種方式增大刀具的強度。一是可以增加刀杆的直徑在受到相同的徑向切削力的情況下,刀桿直徑增加20%,刀具的徑向跳動量就可以減小50%。二是可以減小刀具的伸出長度,刀具伸出長度越大,加工時刀具變形就越大,加工時處在不斷的變化中,刀具的徑向跳動就會隨之不斷變化,從而導致工件加工表面不光滑同樣,刀具伸出長度減小20%,刀具的徑向跳動量也會減小50%。

3。刀具的前刀面要光滑

在加工時,光滑的前刀面可以減小切屑對刀具的摩擦,也可以減小刀具受到的切削力,從而降低刀具的徑向跳動。

4。主軸錐孔和夾頭清潔

主軸錐孔和夾頭清潔,不能有灰塵和工件加工時產生的殘屑。選用加工刀具時,儘量採用伸出長度較短的刀具上刀時,力度要合理均勻,不要過大或過小。

5。吃刀量選用要合理

吃刀量過小時,會出現加工打滑的現象,從而導致刀具在加工時徑向跳動量的不斷變化,使加工出的面不光滑吃刀量過大時,切削力會隨之加大,從而導致刀具變形大,增大刀具在加工時徑向跳動量,也會使加工出的面不光滑。

6。在精加工時使用逆銑

由於順銑時,絲槓和螺母之間的間隙位置是變化的,會造成工作臺的進給不均勻,從而有衝擊和振動,影響機床、刀具的壽命和工件的加工表面粗糙度而在使用逆銑時,切削厚度由小變大,刀具的負荷也由小變大,刀具在加工時更加平穩。注意這只是在精加工時使用,在進行粗加工時還是要使用順銑,這是因為順銑的生產率高,並且刀具的使用壽命能夠得到保證。

7。合理使用切削液。

合理使用切削液以冷卻作用為主的水溶液對切削力影響很小。以潤滑作用為主的切削油可以顯著地降低切削力。由於它的潤滑作用,可以減小刀具前刀面與切屑之間以及後刀面與工件過渡表面之間的摩擦,從而減小刀具徑向跳動。

實踐證明,只要保證機床各部分製造、裝配的精確度,選擇合理的工藝、工裝,刀具的徑向跳動對工件加工精度所產生的影響可以最大程度地減小。

以上就是小編整理的關於數控銑床刀具選擇、對刀、刀具補償及刀具徑向跳動處理方法,希望對大家有所幫助,歡迎大家補充交流!

標簽: 刀具  加工  徑向  工件  數控銑