数控车床使用的刀具从切削方式上分为三类:圆表面切削刀具、端面切削刀具和中心孔类刀具。
钻削刀具分小孔、短孔、深孔、攻螺纹、铰孔等。
钻削刀具可用于数控车床、车削中心,又可用于数控镗铣床和加工中心。因此它的结构和联接形式有多种。有直柄、直柄螺钉紧定、锥柄、螺纹联接、模块式联接(圆锥或圆柱联接)等多种。
镗削刀具分粗镗、精镗等刀具。
镗刀从结构上可分为整体式镗刀柄、模块式镗刀柄和镗头类。从加工工艺要求上可分为粗镗刀和精镗刀。
铣削刀具分面铣、立铣、三面刃铣等刀具。
面铣刀(也叫端铣刀)面铣刀的圆周表面和端面上都有切削刃,端部切削刃为副切削刃。面铣刀多制成套式镶齿结构和刀片机夹可转位结构,刀齿材料为高速钢或硬质合金,刀体为40Cr。
立铣刀立铣刀是数控机床上用得较多的一种铣刀。立铣刀的圆柱表面和端面上都有切削刃,它们可同时进行切削,也可单独进行切削。结构有整体式和机夹式等,高速钢和硬质合金是铣刀工作部分的常用材料。
模具铣刀模具铣刀由立铣刀发展而成,可分为圆锥形立铣刀、圆柱形球头立铣刀和圆锥形球头立铣刀三种,其柄部有直柄、削平型直柄和莫氏锥柄。它的结构特点是球头或端面上布满切削刃,圆周刃与球头刃圆弧连接,可以作径向和轴向进给。铣刀工作部分用高速钢或硬质合金制造。
键槽铣刀
鼓形铣刀
成形铣刀
数控刀具与普通刀具的区别
数控刀具和普通刀具的主要区别在以下几个方面:
1、高精度的制造质量
为稳定加工出高精度的零件表面,因而对刀具(包括刀具零件)制造在精度、表面粗糙度、形位公差等方面提出了比普通刀具更严格的要求,特别是可转位刀具,为确保刀片刀尖(切削刃)在转位后尺寸的重复精度,刀体刀槽和定位零件等关键部位的尺寸和精度、表面粗糙度必须严格给予保证,同时为便于刀具在对刀仪的对刀和尺寸测量,基面加工精度也应保证。
2、刀具结构的优化
***的刀具结构能大大提高切削效率,如高速钢数控铣削刀具在结构上已较多采用波形刃和大螺旋角结构,硬质合金可转位刀具则采用了内冷却、刀片立装式、模块可换和可调式结构,而如内冷却结构,则是一般普通机床无法应用的。
3、刀具优等材料的广泛应用
为延长了刀具使用寿命,提高刀具强度,很多数控刀具的刀体材料都采用了高强度合金钢,并进行热处理(如氮化等表面处理),使其能适用于大切削用量,且刀具寿命也得以显着提高(普通刀具一般采用的是经过调质处理的中碳钢)。
4、合理断屑槽的选用
数控机床上应用的刀具对断屑槽有严格的要求。加工时,刀具不断屑则机床无法正常工作(有些数控机床、切削是在封闭的状态下进行),因此不论数控车、铣、钻或镗床,刀片都优选了针对不同加工材料和工序的合理断屑槽型,使切削时能得到稳定断屑。
5、表面的涂层处理
表面涂层技术的出现和发展主要因数控刀具的出现和发展而生。由于涂层能显着提高刀具硬度、减小摩擦、提高切削效率和使用寿命,所以在各类硬质合金可转位数控刀具的80%以上都采用了涂层技术。
数控刀具使用安装注意事项
1、首先仔细清洁锁紧区域并将切断工具安装在六角转塔上。然后用一指示表测量长度为100mm的行程上的刀具偏差,该偏差不应超过1mm。
2、通常检测刀具是否垂直的一个方法是检查产生的切屑。如果工件产生的切屑以长丝状流向一侧,这可能是刀具安装不正确。另一现象是切断刀片圆角处的提前磨损,这表明刀片的一面比另一面承受着更多的压力。
3、如果加工中刀具性能或生产的零件质量发生变化,请遵循前面提到的安装步骤。有时刀具一点轻微的碰撞也会引起偏差。
4、在切断刀具安装中,另外一个主要考虑的问题是切削刃相对于工件轴线的位置。刀片安装不正确将引起一系列问题,其中较常见的是刀具提前磨损和突然失效、差的切屑形式、差的侧面粗糙度和振动。
5、当刀片安装得略高于中心时,切向力可以作用在更大的刀片面积上。这会增加刀具的强度并使刀片牢固地定位在刀槽中。
6、当切削刃和工件之间的角度确定后,硬质合金切断刀片往往被设计为使其强度和坚固性更大化。如果刀片高于中心线太多,刀片后角将减小。致使后刀面上半部分与工件发生磨擦,因此在切削区将产生大量的热。
非标刀具定制要特别注意以下三点
首先,要确定非标刀具的形状。
如果刀具的形状复杂就要有所取舍,比如加工的高精度会有所降低,但是能满足基本生产需求就好。
其次,要确定非标刀具的强度、硬度。
非标刀具的强度和硬度要根据被加工材料来选择,如果选用优等的硬质合金材料,制作出来的非标刀具可以加工高硬质的材料,甚至可以以铣代磨。当然要看实际情况,由厂家的刀具工程师给出具体解决方案。
再者,要确定工件的容屑和排屑要求。
工件对容屑和排屑的要求不一样,相应的刀具制作也不一样,并且在刀具的热处理过程中要注意刀具的弯曲、变形。
非标刀具的制造对刀具技术提出了更高要求,为了确保刀具的品质,从设计到选材到加工定制,乃至于涂层质量、品质管理等,都需要更优化的方案,同时刀具生产商要提前和企业细致沟通。所以非标刀具的定制其实是一个系统工程。一般机械加工企业对刀具的了解没有达到***化的程度,容易在定制的细节上出现问题。如果把刀具管理外包出去,交由***的刀具管理公司掌控,则关于非标刀具定制的一系列问题都可以迎刃而解。
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