2017年5月19日

加工中心刀具種類與結構的選擇

銑削刀具的選擇銑刀類型應與被加工工件的尺寸與表面形狀相適合。加工較大的平面應該選擇面銑刀；加工凸臺、凹槽及平面輪廓應選擇立銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔可選擇鑲硬質合金的玉米銑刀；加工曲面常采用球頭銑刀；加工曲面較平坦的部位常采用環(huán)形銑刀；加工空間曲面、模具型腔或凸模成形表面多選用模具銑刀；加工封閉的鍵槽選擇鍵梢銑刀。在進行自由曲面加工時，由于球頭刀具的端部切削速度為零，因此，為保證加工精度，切削行距一般取得很密，故球頭刀常用于曲面的精加工。而平頭刀具在表面加工質量和切削效率方面都優(yōu)于球頭刀，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(yōu)先選擇平頭刀。另外，刀具的耐用度和精度與刀具價格關系極大，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。刀具的選擇應根據機床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用貴以及其他相關因素正確選用。孔加工刀具的選擇(1)鉆孔刀具的選擇鉆孔刀具較多，有普通麻花鉆、可轉位淺孔鉆及扁鉆等。應根據工件材料、加工尺寸及加工質量要求等合理選用。1)麻花鉆麻花鉆有高速鋼和硬質合金兩種，主要由工作部分和柄部組成，工作部分包括切削部分和導向部分。麻花鉆導向部分起導向、修光、排屑和輸送切削液作用，也是切削部分的后備。麻花鉆有標準型和加長型，為了提高鉆頭剛性，應盡量選用較短的鉆頭，但麻花鉆的工作部分應大于孔深，以便排屑和輸送切削液。在加工中心上鉆孔，因無夾具鉆模導向，受兩切削刃上切削力不對稱的影響，容易引起鉆孔偏斜，故要求鉆頭的兩切削刃必須有較高的刃磨精度（兩刃長度一致，頂角^對稱于鉆頭中心線）淺孔鉆鉆削加工直徑d= ?60mm、的中等淺孔時，可選用淺孔鉆，其結構是在帶排屑槽及內冷卻通道鉆體的頭部裝有兩個刀片（多為凸多邊形、菱形和四邊形），交錯排列，切屑排除流暢，鉆頭定心穩(wěn)定。另外多采用深孔刀片，通過該中心壓緊刀片。靠近鉆心的刀用韌性較好的材料，靠近鉆頭外徑刀片選用較為耐磨的材料，這種鉆具有刀片可集中刃磨，刀桿剛度高，允許切削速度高，切削效率高及加工精度高等特點，最適合于箱體零件的鉆孔加工。為提髙刀具的使用壽命，可以在刀片上涂鍍TiC涂層。使用這種鉆頭鉆箱體孔，比普通麻花鉆提高效率4?6倍。深孔鉆對深徑比大于5而小于100的深孔，由于加工中散熱差，排屑困難，鉆桿剛性差，易使刀具損壞和引起孔的軸線偏斜，影響加工精度和生產率，故應選用深孔加工刀具。，鉆削大直徑孔時，可采用剛性較好的硬質合金扁鉆。扁鉆切削部分磨成一個扁平體，主切削刃磨出頂角、后角，并形成橫刃；副切削刃磨出后角、副偏角，并且控制鉆孔的直徑。扁鉆前角小，沒有螺旋槽，制造簡單、成本低。鉆削小直徑深孔時，可采用加長型麻花鉆。擴孔刀具的選擇擴孔鉆是用來擴大孔徑、提高孔加工精度的刀具。它可用于孔的半精加工或最終加工。用擴孔鉆加工可達到公差等級IT10?IT11,表面粗糙度為R.6.3? 3.2pm。擴孔鉆與麻花鉆相似，但齒數較多，一般為3?4個齒，因而工作時導向性好。擴孔余量小，切削刃無需延伸到中心，所以擴孔鉆無橫刃，切削過程平穩(wěn)，可選擇較大的切削用量。總之擴孔鉆的加工質量和效率均比麻花鉆高。擴孔直徑較小或中等時，選用高速鋼整體式擴孔鉆，擴孔直徑較大，選用套式擴孔鉆。擴孔直徑在20?60mm之間時，且機床剛性好，功率大，可選用硬質合金可轉位式擴孔鉆。鏜孔刀具的選擇鏜刀多用于加工箱體孔。當孔徑大于30mm時，一般用鏜刀加工。精度可達IT7?IT6，表面粗糙度為i?.6. 3?0.8pm，精鏜可達/?.0. 4Mm。鏜刀種類很多，按切削刃數童可分為單刃鏜刀和雙刃鏜刀。單刃鏜刀可鏜削通孔、階梯孔和盲孔，單刃鏜刀剛性差，切削時易引起振動，所以鏜刀的主偏角選得較大，以減小徑向力。鏜鑄鐵孔或精鏜時，一般取主偏角反= 90°;粗鏜鋼件孔時，取主偏角& = 60°?75°，以提高刀具的耐用度。單刃鏜刀一般均有調整裝置，效率低，只能用于單件小批量生產。但結構簡單，適應性較廣，粗、精加工都適用。在精鏜孔中，目前較多地選用精鏜微調鏜刀。這種鏜刀的徑向尺寸可以在一定范圍內進行微調，調節(jié)方便，且精度高。為了消除鏜孔時徑向力對鏜桿的影響，可采用雙刃鏜刀。工件孔徑尺寸與精度由鏜刀徑向尺寸保證，且調整方便。它的兩端有一對對稱的切削刃同時參加切削，與單刃鏜刀相比，每轉進給量可提高一倍左右，生產效率高。鏜孔刀具的選擇，主要的問題是刀桿的剛性，要盡可能地防止或消除振動，其考慮要點如下。盡可能選擇大的刀桿直徑，接近鏜孔直徑。盡可能選擇短的刀桿臂（工作長度）。當工作長度小于4倍刀桿直徑時可用鋼制刀桿，加工要求高的孔時最好采用硬質合金刀桿。當工作長度為4?7倍的刀桿直徑時，小孔用硬質合金刀桿，大孔用減振刀桿。當工作長度為7?10倍的刀桿直徑時，要采用減振刀桿選擇主偏角（切人角幾）接近90°或大于75°。選擇涂層的刀片品種（刀刃圓弧小）和小的刀尖半徑（0.2mm)。精加工采用正切削刃（正前角）刀片和刀具，粗加工采用負切削刃刀片和刀具。鏜深的盲孔時，采用壓縮空氣或冷卻液來排屑和冷卻。選擇正確、快速的鏜刀柄夾具。(4)鉸孔刀具及其選擇加工中心上使用的鉸刀多是通用標準鉸刀。此外，還有機夾硬質合金刀片單刃鉸刀和可調浮動鉸刀等。加工精度可達IT9?IT8級，表面粗糙度為 1. 6?0. 6pm。通用標準鉸刀有直柄、錐柄和套式三種。錐柄鉸刀直徑為410?32mm。直柄鉸刀直徑為舛?20mm，小孔直柄鉸刀直徑為奵?6mm。套式鉸刀直徑為衫5?80mm。對于鉸削精度為IT7?IT6級，表面粗糙度為i?.l. 6?0.8^m的大直徑通孔時，可選用專為加工中心設計的可調浮動鉸刀。

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