数控刀具选择基于机床的选择要素考虑的简单叙述

2019-04-29 09:52:03

数控机床具有较高的主轴转速,且主轴输出功率较大,与传统加工方法相比,对使用的加工刀具有着更为严格的要求,对精度、强度、刚性、耐用度这些要素都提出了严格的要求,同时还要求尺寸稳定,安装和调整要方便。这些问题都对刀具的结构、几何参数标准化、系列化提出了严格的要求。对于提高加工效率,数控刀具是避不开的话题,几何形状、材料状态、夹具和机床选用刀具的刚性都对刀具的选择有决定性的影响。因此,针对刀具的选择,下面简单介绍下要考虑的方面有哪些。

选择刀具时应考虑以下方面:

选择刀具时考虑产品材料的切削性能。例如加工钛合金、高强度钢、不锈钢零件时,小编建议选择耐磨性较好的可转位硬质合金刀具。

依据零件的加工阶段选择刀具。例如粗加工阶段是去除余量为主要目的,那我们应该选择刚性较好、精度较低的大刀具,而在半精加工、精加工阶段,主要是要保证零件的加工精度和产品质量,此时应该选用耐用度高、精度较高的精加工用刀具。如果粗、精加工选用同规格刀具,那么建议粗加工时选用精加工阶段淘汰下来的刀具,因为精加工淘汰下来的刀具磨损的部分大多为刃部有轻微磨损,涂层也有轻微磨损,这些损耗会影响精加工的加工质量,但是对以去除余量为主要目的的粗加工则影响不大。

依旧待加工区域的特点选择刀具和几何参数。在零件加工允许的情况下应尽量选用教大直径、长径比值较小的刀具;在加工薄壁、超薄壁类零件时,过中心的铣刀端刃应具有足够的向心角,以求减小刀具与切削部分的切削力。在加工铝、铜等软性材料时应该选用前角稍大的立铣刀,齿数尽量不要超过4齿。

在选用合适的刀具时,尽量使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。在实际生产中,对于平面零件的周边轮廓加工,通常选用立铣刀;在铣削平面时,首选硬质合金铣刀;在加工凸台、凹槽类时,首选高速钢立铣刀;在加工毛坯表面或对孔粗加工时,推荐选用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加工时,选用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀较多。

对自由曲面加工时,因为球头刀具的端部切削速度为零,此时为了保证加工的精度,切削的行距会很小,因此球头铣刀对于曲面精加工有较高的友好度。而端铣刀在表面加工的质量上和加工效率上对比球头铣刀优势都很明显,因此,在保证零件加工不存在过切现象时,粗加工和半精加工曲面,尽量选择端铣刀。另外,刀具的耐用度和精度对刀具价格影响较大。在大多数情况下,好的刀具必然是增加了刀具成本,但由好刀具带来的加工质量和加工效率的提高,却可以使得整个产品的加工成本大大降低。

对于加工中心来说,所有刀具都是预装在刀库里的,通过数控程序进行选刀和换刀动作。因此,必须选用适合对应机床的刀具系统规格的相应标准刀柄,以便于数控加工用的刀具能够迅速、准确地安装到机床主轴上或返回刀库。编程人员应该对机床所用刀柄的结构尺寸、调整方法以及调整范围等方面的内容有足够的了解,以确保能在编程时确定刀具的径向和轴向尺寸,更为合理的安排刀具的排列顺序。


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