加工中心所用的刀具(jù)是由通用刀具(又稱工作頭或刀(dāo)頭)和(hé)與加(jiā)工中心主軸前端錐孔配套的刀柄等組成。在應用中,要根據加工中心機(jī)床的要求、夾具的要(yào)求、工件材(cái)料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關因素正確選用刀具。刀具選擇總的原則是:刀具的安裝和調整方便,剛性好,耐用度和精度高。在保證安全和滿(mǎn)足加工要求的前提(tí)下,刀具長(zhǎng)度應盡可能短,以(yǐ)提(tí)高刀具的剛性。
在(zài)加工中心機床上,各種刀具分別(bié)裝在刀庫中,按程序的規定進行自動換刀。因此必須采用標準刀(dāo)柄,以便使鑽、鏜、擴、銑削等工序用的刀具(jù)能迅速、準確地裝到機床主軸上。編程人員應充分了解機床上所用刀柄的結構尺寸、調整方法(fǎ)以及調整(zhěng)範圍,以便在編程時確定刀具的徑向和軸向尺寸。
加(jiā)工中心機床(chuáng)所用的刀(dāo)具(jù)必須適應加工中心高速、高效和自動化(huà)程度高的特點,其刀柄部分要聯接通(tōng)用刀具並裝在機床(chuáng)主軸上,由於加(jiā)工中心類型不同,其刀柄柄部的型(xíng)式及尺寸不盡相同。JT(ISO7388)表示加工中心機床用的錐柄柄部(帶有機械手夾(jiá)持槽),其後麵的數字(zì)為相應的ISO錐度號,如50、45、和40分別代表大端直徑為69.85、57.15和44.45毫米的7:24錐度。ST(ISO297)表(biǎo)示一般數控機床用的錐柄柄部(沒有機械手夾持槽),數字意義與JT類相同。BT(MAS403)表示用於日本標準(zhǔn)MAS403的帶有機械手夾持槽聯接。
加工中心刀具的刀(dāo)柄分為整體式工具係統和模塊式工具(jù)係統兩大類。模塊式工具係(xì)統由於其定位(wèi)精度高,裝卸方便,連接剛性好(hǎo),具有良好的抗振性,是目前用得較(jiào)多的一種型式,它由刀柄、中間接(jiē)杆(gǎn)以及(jí)工作頭組(zǔ)成。它具(jù)有單圓柱(zhù)定心,徑向銷釘鎖緊的聯接特點,它的一部分(fèn)為孔,而另一(yī)部分為軸,兩者(zhě)之間進行插入(rù)連接,構成一個剛性(xìng)刀柄,一端和機床主軸連接,另一端安裝上各種可轉位刀具便構(gòu)成(chéng)一個工具係統。根據加工中心類型,可以(yǐ)選擇莫氏及公製錐柄。中間接杆有等徑和變徑兩類,根據不同的內外(wài)徑及長度將刀柄和工作頭模(mó)塊相聯接。工作頭有可轉位鑽頭、粗鏜刀、精鏜刀(dāo)、擴孔鑽、立銑刀(dāo)、麵銑刀、彈簧夾頭、絲錐夾頭、莫(mò)氏錐孔(kǒng)接杆、圓柱柄刀具接杆等多種類型(xíng)。可以根椐不同的加工工件尺寸和工藝方法,按需要組合成銑、鑽、鏜(táng)、鉸、攻絲等各類工具進行切削加工。通用刀具根據製造所用的材料可分(fèn)為以下幾種:(1)高(gāo)速鋼刀具;(2)硬質合金刀具;(3)金(jīn)剛石刀具;(4)其他材料刀具,如陶瓷刀具等。
刀具的切削過程是非常複雜的,影響(xiǎng)因素很(hěn)多。在銑削加工時,刀具材料的(de)性能、刀具類型、刀具幾何參(cān)數、切削速度、切削深度和進(jìn)給量等都影響切削力,從而(ér)影響整(zhěng)個工藝(yì)係統,最終影響加工精度和質量。在(zài)加工中心機床上進行(háng)加工,其(qí)主軸轉速比普通機床的主軸轉速一般至少要高(gāo)1到2倍,因此,在加工中心上進行(háng)銑(xǐ)加工,選(xuǎn)取刀具時,要使刀具(jù)的尺寸與被加工工件的表麵尺(chǐ)寸相適應。
平麵銑削應選(xuǎn)用不重磨硬質合金端銑刀或(huò)立銑刀。一般采用二次走刀,第一次走刀最好(hǎo)用端銑刀粗銑,沿工件表麵連續走刀。選好每次走刀的寬度(dù)和銑刀的直徑,使接痕不影響精銑精度。因此,加工餘量(liàng)大又不均勻時,銑刀直徑要選(xuǎn)小些。精加工時,銑刀直徑要選大些,最好能(néng)夠包容加工麵的(de)整個寬度。在實際工作中,平麵的半精加工和精加工,一般用可轉(zhuǎn)位密齒麵銑刀,可以達到(dào)理想的表(biǎo)麵加工質量,甚至可以實(shí)現以銑(xǐ)代磨。密布(bù)的刀齒使進給速(sù)度大大提高,從而提高切削效率(lǜ)。精切平麵(miàn)時(shí),可以(yǐ)設置2到4個(gè)刀齒。
可(kě)轉(zhuǎn)位螺旋立銑刀適用於高效率粗銑(xǐ)大型工件的台階麵、立麵及大型槽的加工。如更(gèng)換不同牌號的刀片,可加工鋼、鑄鐵、鑄鋼、耐熱鋼等多(duō)種材(cái)料。
硬質合金螺(luó)旋齒立銑刀是一種用於加工鑄鐵、鋼件、有色金屬的精加工刀具,刀(dāo)片一般為焊接式。
鑲硬質合金刀片的端銑刀和立銑刀主要用於加(jiā)工凸台、凹槽和箱口麵。為了提高槽寬(kuān)的加工精度,減少銑刀的種類(lèi),加(jiā)工時采用直徑比槽寬小的銑刀,先銑槽的中間部分,然後再利(lì)用刀具半徑補償(或稱直徑(jìng)補償)功能對槽的兩邊進行(háng)銑加工。
銑削盤類零件的周邊輪廓一(yī)般采用立銑刀。所用(yòng)的立銑刀(dāo)的刀具半(bàn)徑一定要小於零件內(nèi)輪廓的最(zuì)小曲率半徑。一般取(qǔ)最小曲率半徑的(de)0.8到0.9倍即可。零件的加工高度(Z方向的吃刀(dāo)深度(dù))最好不(bú)要超過刀具的半徑。若是銑毛坯麵時(shí),最好選用硬質合金波紋立銑刀,它在機床、刀具、工件(jiàn)係統允(yǔn)許的情況下,可以進行強力切(qiē)削。
總之,加工中心機床刀具是一個較(jiào)複雜的係統,如何根據實際情況進(jìn)行正確選用,是編程(chéng)人員必須掌握的。隻有對加工中心刀具結構和選用有充分的(de)了解和認識,在實(shí)際工作中(zhōng)才能靈活運用,提高工作效率和安(ān)全生產。