數(shù)控刀具的合理選用論文

時(shí)間：2022-10-09 01:52:49 數(shù)控畢業(yè)論文我要投稿

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數(shù)控刀具的合理選用論文

　　數(shù)控刀具的合理選用論文

數(shù)控刀具的合理選用論文

　　[摘要] 刀具的選擇是數(shù)控加工過程中的重要環(huán)節(jié)之一，刀具的選用是否合理不僅影響機(jī)床的加工效率，而且直接影響零件的加工質(zhì)量。

　　筆者經(jīng)過多年數(shù)控理論與實(shí)習(xí)操作的教學(xué)，闡述了對(duì)數(shù)控刀具合理選用的相關(guān)問題。

　　[關(guān)鍵詞] 數(shù)控刀具;性能;因素;合理選擇

　　數(shù)控機(jī)床有加工精度高、效率高、工序集中和零件裝夾次數(shù)少使用特點(diǎn)，對(duì)所使用的數(shù)控刀具提出了更高的要求。

　　包括精度高、強(qiáng)度大、剛性好、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定，安裝調(diào)整方便。

　　選擇數(shù)控刀具時(shí)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況和刀具的特點(diǎn)要優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)刀具，必要時(shí)才可選用各種高效率的復(fù)合刀具及特殊的專用刀具，盡可能選用各種先進(jìn)刀具，如可轉(zhuǎn)位刀具、整體硬質(zhì)合金刀具、陶瓷刀具等。

　　數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速及范圍較大，這就要求刀具的結(jié)構(gòu)合理、幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。

　　數(shù)控刀具是提高加工效率的先決條件之一，在選擇數(shù)控機(jī)床加工刀具的類型和規(guī)格時(shí)，應(yīng)考慮以下幾方面的問題和因素。

　　一、數(shù)控刀具的特點(diǎn)

　　1、具有較高強(qiáng)度、較好的剛度和抗振性。

　　能夠滿足高速車削和大進(jìn)給量的要求。

　　2、具有精度高、可靠性好為適應(yīng)數(shù)控加工的高精度和自動(dòng)換刀等要求，刀具必須具有較高的精度，如有的整體式立銑刀的徑向尺寸精度高達(dá)0.005mm。

　　要保證數(shù)控加工中不會(huì)發(fā)生刀具意外損傷及潛在缺陷而影響到加工的順利進(jìn)行，要求刀具及與之組合的附件必須具有很好的可靠性及較強(qiáng)的適應(yīng)性。

　　3.、切削性能好。

　　為適應(yīng)刀具在粗加工或?qū)﹄y加工材料的工件加工時(shí)能采用大的背吃刀量和高進(jìn)給量，刀具應(yīng)具有能夠承受高速切削和強(qiáng)力切削的性能。

　　同時(shí)，同一批刀具在切削性能和刀具壽命方面一定要穩(wěn)定，以便實(shí)現(xiàn)按刀具使用壽命換刀或由數(shù)控系統(tǒng)對(duì)刀具壽命進(jìn)行管理。

　　5、刀具的耐磨性及使用壽命長(zhǎng)。

　　數(shù)控加工的刀具，不論在粗加工或精加工中，都應(yīng)具有比普通機(jī)床加工所用刀具更高的耐用度，以盡量減少更換或修磨刀具及對(duì)刀的次數(shù)，從而提高數(shù)控機(jī)床的加工效率和保證加工質(zhì)量。

　　二、影響刀具選擇的因素

　　1、機(jī)床類型完成該工序所用的數(shù)控機(jī)床對(duì)選擇的刀具類型(鉆、車刀或銑刀)的影響。

　　在能夠保證工件系統(tǒng)和刀具系統(tǒng)剛性好的條件下，允許采用高生產(chǎn)率的刀具，例如高速切削車刀和大進(jìn)給量車刀。

　　根據(jù)零件材料的切削性能選擇刀具。

　　如車或銑高強(qiáng)度鋼、鈦合金、不銹鋼零件，建議選擇耐磨性較好的可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀具。

　　2、根據(jù)零件加工方案不同的加工階段選擇刀具。

　　不同的數(shù)控加工方案可以采用不同類型的刀具，例如孔的加工可以用鉆及擴(kuò)孔鉆，也可用鉆和鏜刀來進(jìn)行加工。

　　即粗加工階段以去除余量為主，應(yīng)選擇剛性較好、精度較低的刀具，半精加工、精加工階段以保證零件的加工精度和產(chǎn)品質(zhì)量為主，應(yīng)選擇耐用度高、精度較高的刀具，加工精度影響精加工刀具的類型和結(jié)構(gòu)形狀，例如孔的最后加工依據(jù)孔的精度可用鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀或鏜刀來加工。

　　粗加工階段所用刀具的精度最低、而精加工階段所用刀具的精度最高。

　　如果粗、精加工選擇相同的刀具，建議粗加工時(shí)選用精加工淘汰下來的刀具，因?yàn)榫庸ぬ蕴牡毒吣p情況大多為刃部輕微磨損，涂層磨損修光，繼續(xù)使用會(huì)影響精加工的加工質(zhì)量，但對(duì)粗加工的影響較小。

　　3、根據(jù)加工區(qū)域的特點(diǎn)選擇刀具和幾何參數(shù)。

　　(1)工件的尺寸及外形影響刀具和規(guī)格的選擇，例如特型表面要采用特殊的刀具來加工。

　　在零件結(jié)構(gòu)允許的情況下應(yīng)選用大直徑、長(zhǎng)徑比值小的刀具;切削薄壁、超薄壁零件的過中心銑刀端刃應(yīng)有足夠的向心角，以減少刀具和切削部位的切削力。

　　(2) 主軸轉(zhuǎn)速影響切削速度進(jìn)而影響刀具選用，在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時(shí)，宜選擇較低的進(jìn)給速度。

　　切削用量的選擇原則是：保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度，并充分發(fā)揮機(jī)床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本。

　　(3)加工表面粗糙度影響刀具的結(jié)構(gòu)形狀和切削用量，選取刀具時(shí)，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng)。

　　加工表面粗糙度，例如毛坯粗銑加工時(shí)，可采用粗齒銑刀，精銑時(shí)最好用細(xì)齒銑刀。

　　(4)機(jī)件的材料屬性影響刀具的磨刀形狀，加工鋁、銅等較軟材料零件時(shí)應(yīng)選擇前角稍大一些的立銑刀，加工毛坯工件表面或粗加工孔時(shí)，可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀;對(duì)一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，一般采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。

　　(5)加工工件的表面形狀影響刀具的選用，加工平面機(jī)件周邊的輪廓時(shí)，常采用立銑刀;銑削平面時(shí)，應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀;加工凸臺(tái)、凹槽時(shí)，選高速鋼立銑刀。

　　在進(jìn)行自由曲面加工時(shí)，由于球頭刀具的端部切削速度為零，因此，為保證加工精度，切削行距一般很小，故球頭銑刀適用于曲面的精加工。

　　而端銑刀無論是在表面加工質(zhì)量上還是在加工效率上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于球頭銑刀，因此，在確保零件加工不過切的前提下，粗加工和半精加工曲面時(shí)，盡量選擇端銑刀。

　　(6)加工過程的成本預(yù)算影響刀具的選擇，加工過程中在滿足工藝要求的前提下應(yīng)盡可能降低每個(gè)環(huán)節(jié)的加工成本，選刀的環(huán)節(jié)也不例外，一般情況下，刀具的耐用度和精度與刀具價(jià)格關(guān)系極大，必須引起注意的是，在大多數(shù)情況下，選擇好的刀具固然增加了刀具的成本，但由此帶來的加工質(zhì)量和加工效率的提高，則可以使整個(gè)加工成本大大降低。

　　結(jié)束語：

　　數(shù)控機(jī)床的加工過程中，由于刀具的刃磨、測(cè)量和更換多為人工手動(dòng)進(jìn)行，因此，要合理選用刀具并安排刀具的的排列順序：①盡量減少刀具數(shù)量。

　�、谝话训毒哐b夾后，應(yīng)完成其所能進(jìn)行的所有加工步驟。

　　③粗精加工的刀具應(yīng)分開使用。

　�、芟茹姾筱@。

　�、菹惹婢庸�，后輪廓精加工。

　�、迲�(yīng)盡可能利用數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀功能，以提高生產(chǎn)效率等。

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