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数控加工铣削刀具

时间:2022-01-25 02:01:46

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数控加工铣削刀具

与普通机床加工相比,数控加工对刀具提出了更高的要求,不仅需要刀具的刚性好、精度高,而且要求刀具尺寸稳定、耐用度高,断屑及排屑性能好。

1.铣削刀具的类型与选用

铣削刀具选择合理与否,直接决定了加工质量和加工效率。刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的,应根据加工材料性能、铣削量、工件结构形状、加工方式、机床加工能力和承受负荷,以及其他相关因素来选择刀具。刀具选择总的原则是安装调整方便、刚性好、耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下,应该尽量选择较短的刀柄,以提高刀具加工的刚性。

1)铣削刀具的类型

为了适应数控机床高速、高效和自动化程度高等特点,铣削刀具可分为整体式和镶嵌式两种,如图1所示。整体式刀具的刀刃与刀柄连接一体,整体式刀具在早期是应用最广泛、最有效的铣削刀具。镶嵌式刀具是通过通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄连接而成,目前镶嵌式刀具已成为铣削刀具中的主流,在数量上达到了整个数控刀具的30%~40%,金属切除量占总数的80%~90%,如图2和图3所示为常用的镶嵌式铣削刀具和刀把种类及其安装方法。

由于立铣刀与刀夹之间存在微小间隙,所以在加工过程中刀具有可能出现振动现象。振动会使铣削力不均匀,影响加工精度和刀具使用寿命。当加工出的沟槽宽度偏小时,也可以有目的地使刀具振动,通过增大铣削量来获得所需槽宽,但这种情况下,应将立铣刀的最大振幅限制在0.02mm以下,否则无法进行稳定的铣削。在正常加工中,立铣刀的振动越小越好。

当出现刀具振动时,应考虑降低铣削速度和进给速度,若两者都已降低40%后仍存在较大振动,则应考虑减小吃刀量。

如果加工系统出现共振,其原因可能是铣削速度过大、刀具系统刚性不足、工件装夹力不够以及工件形状或工件装夹方法等因素所致。此时应采取调整铣削用量、增加刀具系统刚度、提高进给速度等措施。

2)铣削刀具的选择

在实际模具生产加工当中,数控铣削刀具与普通机床所用的铣削刀具相比,有许多要求,主要表现为以下几点:

(1)刚性好(尤其是粗加工刀具)、精度高、抗振及热变形小。

(2)互换性好,便于快速换刀。

(3)寿命高,铣削性能稳定、可靠。

(4)刀具的尺寸便于调整,以减少换刀调整时间。

(5)刀具应能可靠地断屑或卷屑,以利于切屑的排除。

(6)系列化、标准化,以利于编程和刀具管理。

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