加工中心刀具选用资料讲解
加工中心刀具怎么选择合适的?

加工中心刀具怎么选择合适的?加工中心刀具怎么选择合适的?加工中心刀具主要分为铣削刀具和孔加工刀具两大类。
铣削刀具的选择主要是铣刀型别和铣刀尺寸的选择。
铣刀型别应与工件表面形状与尺寸相适应。
加工较大的平面应选择面铣刀;加工凹槽或者是较小的台阶及平面轮廓时应选择立铣刀;加工曲面应选择球头铣刀;加工模具型腔或凸模成形表面等多选用模具铣刀;加工封闭的键槽选择键槽铣刀;加工变斜角面应选用鼓形铣刀;加工各种直的或圆弧形的凹槽、斜角面、特殊孔等应选用成形铣刀。
当粗铣或铣不重要的加工平面时,可使用粗齿铣刀;当精铣时,可选用密齿铣刀,用小进给量达到低的表面粗糙度;当铣材料较硬的金属时,必须选用密齿铣刀,同时进给量要小,以防止振动。
铣刀尺寸也应与被加工工件的表面尺寸和形状相适应。
刀具直径的选用主要取决于装置的规格和工件的加工尺寸,另外还要考虑刀具所需功率应在机床功率范围之内。
粗铣时铣刀直径要小些,精铣时铣刀直径要尽量大些,最好能够包容整个加工宽度。
表面要求高时,还可以选择使用具有修光效果的刀片。
而孔加工刀具可分为钻孔刀具、镗孔刀具、扩孔刀具和铰孔刀具。
(1)钻孔刀具较多,主要有普通麻花钻、可转位浅孔钻以及扁钻。
用加工中心钻孔通常都会采用普通麻花钻,普通麻花钻主要由工作部分和柄部组成的。
刀具柄部分为直柄和锥柄两种。
直柄工具的刀柄主要是弹簧夹头刀柄,其具有自动定心、自动消除偏摆的优点,所以小规格的刀具最好选用该型别。
而工作部分包括切削部分和导向部分,所示,麻花钻的切削部分有2个主切削刃、2个副切削刃、1个横刃。
麻花钻的导向部位起导向、修光排屑和输送切削液作用。
麻花钻一般用于精度较低孔的粗加工,由于加工中心所用夹具没有钻套定心导向,钻头在高速旋转切削时容易会发生偏摆运动,而且钻头的横刃长,所以在钻孔时,要用中心钻打中心孔,用以引正钻头。
(2)镗削的主要特点是获得精确的孔的位置尺寸,得到高精度的圆度、圆柱度和表面粗糙度,所以,对精度较高的孔可用镗刀来保证。
数控刀具的选择方法

数控刀具的选择方法1、数控刀具的选择数控机床刀具的选择和确定是数控加工中的重要内容,它不仅影响数控机床的加工效率,而且直接影响加工质量。
它与普通机床相比,对刀具提出了更高的要求,这体现在要求精度高、刚性好、装夹调整方便、切削性能强、寿命长等方面。
数控刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的,应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其他相关因素正确选用刀具及刀柄。
刀具选择总的原则是:安装调整方便、刚性好、寿命长和精度高。
在满足加工要求的前提下尽量选择较短的刀柄,以提高刀具加工的刚性。
选择刀片或刀具时应考虑的因素是多方面的。
随着机床种类、型号的不同,生产经验和习惯的不同以及其他种种因素而得到的效果是不相同的,归纳起来应该考虑到以下几个方面。
(1)刀片形状的选择加工的零件形状是选择刀片形状的第一依据。
刀片安装在刀柄上,刀具主、副切削刃不得与工件的已加工表面或待加工表面发生干涉。
刀具形状与切削区的刀尖角的大小有直接关系,因此刀片形状直接影响刀尖强度,刀尖角越大,刀尖强度越高。
按刀尖角大小顺序排为:R、O、H、P、S、L、M、A、B、W、C、E、T、K、D、V。
另外,刀尖角越大,车削中对工件的径向分力越大,越易引起切削振动,故精加工时宜采用较小的刀尖角型号。
在保证刀具强度、工件精度的前提下,可选用切削刃较多的W型、T型刀片。
此外,某些刀片形状的使用范围有其专用性。
如D型、V型车削刀片一般只在仿形车削时才使用。
R型刀片在仿形、车削盘类零件(车轮)、曲面加工时采用。
(2)刀片主切削刃后角的选择当刀片后角选N型0°时,刀片可正反使用,这样可以降低刀片成本。
此时刀柄上的刀片安装面不是水平的,当刀片与刀体组合后,刀具形成正的后角,只是刃倾角为负。
由于数控机夹刀片一般都有断屑槽,故前角也为正值。
因此N型刀片被较多选用,选用时注意考虑槽形。
另外,由于该型刀具的刃倾角为负,在进行曲面加工时,刀具上切削点位置不同,且不在同一中心高上,故在进行较大的精密曲面加工时会造成误差。
CNC刀具选用规范1

CNC刀具的选择规范1一、数控加工常用刀具的分类根据制造刀具材料分为:①高速钢刀具;②焊接式刀具;③硬质合金刀具;④涂层刀具⑤其他材料刀具。
从切削工艺上分为:①车削刀具;②钻削刀具,包括钻头、铰刀、U钻等;③镗削刀具,如镗刀;④铣削刀具等。
二、数控加工刀具的选择(一)根据机床的加工能力选择刀具高速加工中心:一般应用涂层硬质合金刀具系列。
现有高速加工中心不建议选择D26以上刀具普通加工中心:一般应用飞刀系列,合金系列。
现有普通加工中心不建议选择D2以下刀具及高速加工刀具。
(二)根据加工工件的形状选择刀具。
选取刀具时,要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应:1)平面零件周边轮廓直壁的加工,常采用立铣刀(侧刃刀);例如E10侧刃光刀的实例。
2)标准斜度轮廓外形的加工常采用斜度刀;例如用E2TP15°铣电视机通风口。
3)铣削平面时,应选硬质合金刀片飞刀;例如E25R0.8光平面的实例。
4)对一些三维曲面,可选择刀具有平刀(FLATE CUTTER)球刀(BALL CUTTER) 圆鼻刀(TOROIDAL CUTTER)。
平刀(FLATE CUTTER) 球刀(BALL CUTTER) 圆鼻刀(TOROIDAL CUTTER)选择特点:a.平刀(FLATE CUTTER)﹕即端刀.加工中主要用在清角或清根以及2D铣削中,基本上不推荐来作3D的加工,主要的原因在于它的损耗大,尖部的磨损快,导致加工不能准确到位;主要类型有E16,E12, E10, E8, E6, E4, E3, E2, E1.5, E1。
E12的刀具效率和E10的刀具效率差不多,但刀具价格昂贵很多,所以一般中小型工厂推荐用E10刀具代替E12刀具。
例如:用平刀清角及清根的实例。
b.球刀(BALL CUTER):它可用在3D的铣削中,主要的缺点是当加工到平面时,即以球刀的中心切削时,球头刀具的端部切削速度为零,基本为磨削加工,现场加工会变慢,同时,以相同的切削宽度PITCH下,它的面粗度不如圆鼻刀。
加工中心常用刀具参数

加工中心常用刀具参数加工中心是一种用来进行金属材料的数控加工的机床,常用刀具参数是决定加工质量和效率的重要因素之一、以下是一些常用的加工中心刀具参数。
1.刀柄类型:加工中心常用的刀柄类型有普通刀柄、卡盘刀柄和棒料刀柄。
普通刀柄适用于一般的加工需求,卡盘刀柄适用于需要多次换刀的加工,棒料刀柄适用于棒料材料的加工。
2. 刀具直径:刀具直径是指刀具刃部的直径,常用的刀具直径有2mm、4mm、6mm等。
刀具直径的选择要根据加工件的尺寸、加工深度和加工材料的硬度等因素确定。
3.切削长度:切削长度是指刀具的刃部可以进入工件的深度。
切削长度的选择主要根据加工件的尺寸和形状来确定。
4.刀具材料:常用的刀具材料有硬质合金、高速钢和陶瓷等。
硬质合金的刀具具有较高的硬度和耐磨性,适用于加工硬度较高的材料;高速钢的刀具耐热性较好,适用于高速加工;陶瓷刀具具有良好的耐磨性和耐高温性,适用于高精度加工。
5.刀具涂层:刀具涂层可以提高刀具的耐磨性和切削性能。
常用的刀具涂层有涂层碳化物、涂层氮化物和涂层氧化物等。
不同的刀具涂层适用于不同的加工材料和加工工艺。
6.切削速度:切削速度是指刀具在切削过程中切削的线速度。
切削速度的选择要根据加工材料的硬度、刀具的材料和刀具的刃数等因素确定。
7.进给速度:进给速度是指刀具在切削过程中每分钟进给的长度。
进给速度的选择要根据加工材料的硬度、刀具的材料和加工质量要求等因素确定。
8.加工参数:加工参数是指切削深度、切削宽度和进给量等加工过程中的参数。
加工参数的选择要根据加工材料的硬度、刀具的材料和加工质量要求等因素确定。
常用刀具参数的选择要根据具体的加工要求和材料特性等因素来确定,可以通过试刀和实验等方式来确定最佳的刀具参数。
刀具参数的正确选择可以提高加工效率和加工质量,减少加工成本和损耗。
加工中心所用铣刀的种类

加工中心所用铣刀的种类铣刀主要用于卧式铣床加工平面。
圆柱铣刀一般为整体式。
铣刀的材料为高速钢,主切削刃分布在圆柱表面上,无副切削刃。
铣刀有粗齿和铣刀的种类很多,这里只介绍几种在数控铣床上常用的铣刀。
(一)圆柱铣刀圆柱铣刀主要用于卧式铣床加工平面。
圆柱铣刀一般为整体式。
铣刀的材料为高速钢,主切削刃分布在圆柱表面上,无副切削刃。
铣刀有粗齿和细齿之分。
粗齿铣刀的齿数少,刀齿强度大,容屑空间也大,可重磨次数多,适合于粗加工。
细齿铣刀的齿数多,工作平稳,适合于精加工。
圆加工中心柱铣刀的直径范围d 二50—100mm,齿数一般为z二6~14齿,螺旋角口二30‘—45*。
(二)面铣刀面铣刀主要用于立式铣床加工平面和台阶面等。
面铣刀的主切削刃分布在铣刀的圆柱面上或圆机床电器锥面上,副切削刃分布在铣刀的端面上。
面铣刀按结构可以分为整体式面铣刀、硬质合金整体焊接式面铣刀、硬质合金机夹焊接式面铣刀、硬质合金可转位式面铣刀等形式。
(1)整体式面铣刀。
由于这种面铣刀的材料为高速钢,所以其切削速度和进给量都受定的限制,生产率较低,并且由于该铣刀的刀齿损坏后很难修复,所以整体加工中心式面铣刀的应用较少。
(2)硬质合金整体焊接式面铣刀。
这种面铣刀由硬质合金刀片与合金钢刀体焊接而成,结构紧凑,切削效率高。
由于它的刀齿损坏后很也难修复,所机床电器以这种铣刀的应用也不多。
(3)硬质合金可转位式面铣刀。
这种面铣刀是将硬质合金可转位刀片直接装夹在刀体槽中,切削刃磨钝后,只需将刀片转位或更换新的刀片即可继续使用。
硬质合金可转位式面铣刀具有加工质量稳定、切削效率高、刀具寿命长、刀片的调整和更换方便以及刀片重复定位精度高特点,所以该铣刀是生产上应用最广的刀具之一。
(三)立铣刀立铣刀是数控铣削加工中应用最广的一种铣加工中心刀。
它主要用于立式铣床上凹槽、台阶面和成型面等。
立铣刀的主切削刃分布在铣刀的圆柱表面上,切削刃分布在铣刀的端面上,并且端面中心有中心孔,因此铣削时一般不能沿铣刀轴向作进给运动,而只能沿铣刀径向作进给运动。
数控铣(加工中心)的刀具选用

千里之行,始于足下。
数控铣(加工中心)的刀具选用
在数控铣床(加工中心)中,刀具的选择对加工效率和加工质量有着重要的
影响。
下面将就刀具材料、刀具形状、刀具涂层等几个方面来探讨数控铣床刀
具的选用。
1. 刀具材料:常见的刀具材料有高速钢、硬质合金和刚玉等。
高速钢刀具具有较好的塑性和切削性能,适用于切削材料比较软的工件;硬质合金刀具具
有较高的硬度和耐磨性能,适用于切削材料比较硬的工件;刚玉刀具则在超硬
材料加工中具有较好的切削性能。
2. 刀具形状:常见的刀具形状有平头刀、球头刀、角形刀和弧形刀等。
平头刀适用于平面铣削和侧面铣削,常用于粗加工;球头刀适用于曲面加工和球
面加工,常用于精加工;角形刀适用于开槽和切割等操作;弧形刀适用于轮廓
加工和复杂曲线加工。
3. 刀具涂层:刀具涂层能够提高刀具的硬度、耐磨性和润滑性,从而延长刀具寿命和提高加工质量。
常见的刀具涂层有TiN、TiC、TiCN、AlTiN等。
TiN 涂层主要用于加工不锈钢、铸铁和铝合金等材料;TiC涂层适用于加工高硬度
材料;TiCN涂层具有较好的耐磨性和润滑性能;AlTiN涂层具有良好的耐热性
和耐磨性能,适用于高温和高硬度材料加工。
在选择刀具时,还需考虑工件材料、加工要求和加工稳定性等因素。
另外,刀具的刃数、刀具直径和切削参数等也需要根据具体情况进行选择。
在刀具的
使用过程中,还需注意及时更换磨损的刀具、合理设置刀具余量和刀具进给速
度等,以保证加工效率和加工质量。
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加工中心常用刀具和基本参数

加工中心常用刀具和基本参数
粗铣:将整块工件依电脑三维造型为基础切削成毛胚,粗铣主要注重于加工速度而不讲究加工表面,通常留有0.2-0.5mm的余量,以便后续的半精加工和精加工。
半精加工:将粗铣没有切削到的剩余部分继续加工,使毛胚的余量基本均匀,为精加工做准备,也称二次开粗。
主要分为整体半精加工和局部半精加工两种。
精加工:将毛胚的表面余量去除掉,使加工的表面变得光亮,工件的尺寸符合三维造型的要求。
要想得到较好的加工表面,精加工的切削深度和宽度应该控制在
0.15-0.25mm之间。
光平面:也属于精加工的范畴,是指零件上所有水平面的加工。
清角:利用较小的刀具清除精加工没有铣到的角落。
点孔:利用数控铣床将零件上有孔位要求的中心位置点标记出来。
加工中心刀具的材料

3.2.2 加工中心刀具的材料⑴ 高速钢(High Speed Steel)自 1906 年 Taylor 和 White 发明高速钢以来,通过许多改进至今仍被大量使用着,大体上可分为W系和M O系两大类。
其主要特征有:合金元素含量多且结晶颗粒比其他工具钢细,淬火温度极高(12000C)而淬透性极好,可使刀具整体的硬度一致。
回火时有明显的二次硬化现象,甚至比淬火硬度更高且耐回火软化性较高,在6000C仍能保持较高的硬度,较之其他工具钢耐磨性好,且比硬质合金韧性高,但压延性较差,热加工困难,耐热冲击较弱。
因此高速钢刀具仍是数控机床刀具的选择对象之一。
目前国内外应用WM O、WM O AI、WM O C O为主,其中WM O AI是我国所特有的品种。
⑵ 硬质合金(Cemented Carbide)硬质合金是将钨钴类WC,钨钦钴类WC-TiC ,钨钦钽(铌)钴类WC TiC-TaC等硬质碳化物以C O为结合剂烧结而成的物质,于1926年由德国的Krupp公司发明,其主体为WC-C O 系在铸铁、非铁金属和非金属的切削中大显身手。
1929~1931 年前后,TiC以及TaC等添加的复合碳化物系硬质合金在铁系金属的切削中显示出极好的性能,从而使硬质合金得到了很大程度的普及。
按ISO标准,主要以硬质合金的硬度,抗弯强度等指标为依据,将硬质合金刀片材料分为P、M、K三大类,大致如下。
a. WC+Co;K类、YG类b. WC+ TiC+ Co,P类、YT类:c. WC+ TiC+TaC+Co:;M类、YW类。
K类(相当与旧牌号YG)适于加工短切屑的黑色金属、有色金属及非金属材料,如铸铁、淬硬钢,铜铝合金、塑料等。
主要成分为碳化钨和3%~10%的钴,有时还含有少量的碳化钮等添加剂。
P 类(相当与旧牌号YT)适于加工长切屑的黑色金属,如钢,铸钢等。
主要成分为碳化钦、碳化钨和钴(或镍),有时还加人碳化担等添加剂。
M类适于加工长切屑或短切屑的黑色金属和有色金属。
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加工中心刀具选用2010-05-12 13:24 星期三一.顺铣和逆铣的特点(1)逆铣时,每个刀的切削厚度都是由小到大逐渐变化的。
当刀齿刚与工件接触时,切削厚度为零,只有当刀齿在前一刀齿留下的切削表面上滑过一段距离,切削厚度达到一定数值后,刀齿才真正开始切削。
顺铣使得切削厚度是由大到小逐渐变化的,刀齿在切削表面上的滑动距离也很小。
而且顺铣时,刀齿在工件上走过的路程也比逆铣短。
因此,在相同的切削条件下,采用逆铣时,刀具易磨损。
(2)逆铣时,由于铣刀作用在工件上的水平切削力方向与工件进给运动方向相反,所以工作台丝杆与螺母能始终保持螺纹的一个侧面紧密结合。
而顺铣时则不然,由于水平铣削力的方向与工件进给运动方向一致,当刀齿对工件的作用力较大时,由于工作台丝杆与螺母间间隙的存在,工作台会产生窜动,这样不仅破坏了切削过程的平稳性,影响工件的加工质量,而且严重时会损坏刀具。
(3)逆铣时,由于刀齿与工件间的摩擦较大,因此已加工表面的冷硬现象较严重。
(4)顺铣时,刀齿每次都是由工件表面开始切削,所以不宜用来加工有硬皮的工件。
(5)顺铣时的平均切削厚度大,切削变形较小,与逆铣相比较功率消耗要少些(铣削碳钢时,功率消耗可可减少5%,铣削难加工材料时可减少14%)。
二.在什么情况下选用顺铣或逆铣采用顺铣时,首先要求机床具有间隙消除机构,能可靠地消除工作台进给丝杆与螺母间的间隙,以防止铣削过程中产生的振动。
如果工作台是由液压驱动则最为理想。
其次,要求工件毛坯表面没有硬皮,工艺系统要有足够的刚性。
如果以上条件能够满足时,应尽量采用顺铣,特别是对难加工材料的铣削,采用顺铣不仅可以减少切削变形,降低切削力和功率的消耗。
模具高速加工的CNC编程策略2010-05-21 13:05 星期五1 引言高速加工技术是采用高转速、快进给、小切深和小步距来提高切削加工效率的一种加工方式。
它已在航空航天制造、汽车工业和模具制造、轻工产品制造等重要工业领域创造出了惊人的效益。
高速加工的成功实现取决于许多因素,包括高速主轴、CNC系统、专用刀具,以及特殊的加工工艺和加工控制方法等。
在高速加工过程中,刀具的非正常破损是当前高速加工所面临的重要难题。
加工余量不均匀极易引起刀具破损和过切,因此保持恒定的材料去除率很重要。
然而,对于带有底面、壁面、凹槽和斜面的复杂3D型面加工中,很难满足这一要求。
因为尖锐的转角或刀具方向的突然变化等很容易导致刀具过切、破损甚至损坏主轴。
此外,在高转速和高进给速度的加工条件下,刀具极易损坏;同时高速加工机床所使用的许多刀具,在周边或中心处都进行了处理,以便高压冷却液或压缩气体将切屑从工件上吹走。
这些处理在某种程度上削弱了刀具的强度,应当尽可能避免。
为保证高速加工顺利进行,提高零件的加工质量,延长刀具寿命,缩短加工时间,高速加工具有不同于普通数控加工的特殊工艺要求,如保持恒定的切削载荷、每齿进给量应尽可能保持恒定,并保持稳定的进给运动,使进给速度损失降低到最小、避免走刀方向和加速度的突然变化、程序处理速度最佳化。
这些要求在制定高速NC 编程策略时应得到充分注意。
国内外一直注重对高速加工的研究,在高速加工条件下的切削刀具、高速加工仿真、加工过程的精度保障、刀具监控、自适应控制等方面已经进行了大量的研究工作。
许多应用软件已经不同程度提供了高速加工专用模块。
但对于如何优化高速加工的Nc 编程策略,以消除加工过程中的刀具崩刃等刀具非正常破损,充分发挥高速加工机床的高效高精度性能等问题,尚需进行深入的研究和探讨。
本文主要从优化工艺过程,消除刀具非正常破损的角度出发,详细阐述了金属模具高速加工NC 编程的优化策略:(1)走刀路径的选择与优化;(2)合理选择切削用量;(3)采用高速高精度的关键控制技术;(4)典型型面与难加工型面的加工策略。
2 高速加工走刀路径的选择与优化一条有效的刀具路径可以通过保持稳定的切削载荷来保护刀具,并通过避免加工方向的突变来保持高的进给速度,它将直接决定复杂型面高速加工的可能性、质量与效率。
2.1 高速加工刀具轨迹生成的基本原则及方法利用CAM系统进行高速加工NC编程所生成的刀具路径,不仅要满足尺寸和轮廓的高精度要求,同时还要考虑加工工艺的加工细节,选择适当的加工策略和工艺参数来优化各种刀具路径,以改善切削条件,减少加工时间,减少刀具磨损,避免刀刃破损或刀柄折断等。
高速加工的刀具轨迹必须满足无干涉、无碰撞、轨迹光滑、切削载荷平滑、满足加工要求等条件;同时,保证零件的加工精度和表面粗糙度要求;缩短走刀路线,减少进退刀时间和其它辅助时间;方便数值计算,减少编程工作量;尽量减少程序段数。
零件轮廓形状对加工效率、加工质量、编程计算复杂性和零件程序长度等有着重要影响。
如何根据型面形状、刀具形状以及零件加工要求,合理选择走刀路径是一个十分复杂但又非常重要的问题。
复杂型面加工可采用多种走刀路径,如参数线型、截面线型、放射线型、环型等。
参数线走刀的刀具轨迹规划和刀位计算简单,适合于参数线分布较均匀的情况。
截面法对于曲面网格分布不太均匀以及由多个曲面形成的组合曲面的加工非常有效。
环切法主要应用于边界受限制零件(如型腔类零件)的加工。
在采用环切法加工螺旋桨桨叶等类型的零件时,由于工件刚度小,加工变形问题突出,因此采用从里到外的环切走刀时,刀具切削部位的四周可受到毛坯刚性边框的支持,有利于减小工件在加工过程中的变形。
2.2 优选走刀方式1) 进、退刀高速加工时,刀具切入工件的方式,不仅影响加工质量,同时也直接关系到加工的安全。
刀具高速切削工件时,工件将对刀具产生一定的作用力。
此外,刀具以全切深和满进给速度切入工件将会缩短刀具寿命。
通过较平缓地增加切削载荷,并保持连续的切削载荷,可以达到保护刀具的目的。
确定刀具、进退刀方式时,应注意在切入工件时尽量采用沿轮廓的切向或斜向切入的方式缓慢切入工件(比如:直线式切入和螺旋式切入),以保持刀具轨迹光顺平滑。
斜线和螺旋式切入方式适用于简单型腔的粗加工。
加工表面质量和精度要求高的复杂型面时,采用沿曲面的切矢量方向或螺旋式进、退刀,这样刀具将不会在工件表面的进退刀处留下驻刀痕迹,从而获得高的表面加工质量。
对于深腔件的加工,螺旋式切入是一种比较理想的进刀方式,采用相同或不同半径的螺旋路径,自内向外地逐步切除型腔材料,非常适合深腔件的高速加工。
2) 移刀高速加工中的移刀是指在高进给速度时相邻刀具路径间有效过渡的连接方式。
平行线扫描表面加工是精加工复杂型面的一种手段。
但是这种方法容易在每条刀具路径的末端造成进给量的突然变化。
进给速度适中时,在扫描路径之间采用简单的环型刀具路径可以适当缓解拐角处进给量的突然变化。
但是,进给速度较高时,这种简单的环型运动仍然太突然。
这种情况下,在扫描路径间采用“高尔夫球棒”式移刀则更为有效。
3) 拐角加工如何实现高效率的拐角加工,也是优化刀具路径的一个重要方面。
加工工件的内锐角时,刀具路径可采用圆角或圆弧走刀,并相应地减小进给速度,这样在加工拐角时可以得到光滑的刀具轨迹,并可保持连续的高进给速度及加工过程的平稳性。
然后拐角的残留余量可通过再加工工序去除。
4) 重复加工重复加工是对零件的残留余量进行针对性加工的加工方法。
在高速加工中,重复加工主要应用于二次粗加工以及笔式铣削和残余铣削。
采用二次粗加工时,先进行初始粗加工,然后根据加工后的形状计算二次粗加工的加工余量。
在等高线粗加工中,由于零件上存在斜面,加工后会在斜面上留下台阶,从而导致残留余量不均匀,并引起刀具载荷不均匀。
采用二次粗加工,可使用不同于初始粗加工的方法——平行线法、螺旋线法等,来获得均匀余量。
这样可以更有效地保持刀具进行连续切削,减少空走刀,并提高精加工的加工效率。
笔式铣削主要运用于半精加工的清根操作,它通过找到前道工序大尺寸刀具加工后残留部分的所有拐角和凹槽,自动驱动刀具与两被加工曲面双切,并沿其交线方向运动来加工这些拐角。
笔式铣削允许使用半径与3D拐角或凹槽相匹配的小尺寸刀具一次性完成所有的清根操作,可极大地减少退刀次数。
此外,笔式铣削可以保持相对恒定的切屑去除率,这对于高速加工特别重要。
精加工带有壁面和底面的零件时,如果没有笔式铣削,刀具到达拐角时,将要去除相当多的材料。
采用笔式铣削时,拐角已被预先进行清根处理,因此可减少精加工拐角时的刀具偏斜和噪声。
残余铣削与笔式铣削极为相似。
残余铣削可以找到前道工序使用各种不同尺寸刀具所形成的3D型面,且只用一把尺寸较小刀具来加工这些表面。
它与笔式铣削的不同之处在于它是对前道工序采用较大尺寸刀具加工后所残留的整个表面进行加工,而笔式铣削只对拐角进行清根处理。
5) 高效率切削法(HEM) 高效率切削法(HEM) 又称“Fukui Climbing”切削法,是实现高材料去除率的一种新的高效率粗加工方法。
HEM是通过“Fukui method cutting”(福井高侧刃切削法)和“Climb up cutting”上爬式切削法)得以实现的。
福井切削法是日本福井雅彦教授提出的高轴向深度铣削法,通过将Z向切削深度调整为刀具直径的1~2倍,可高效率地切削出垂直梯级式粗略工件外形。
采用福井法加工后,再采用上爬式切削法,可以使加工表面的形状和精度更加接近零件的最终加工要求。
上爬式切削时,采用较细的梯级节距来去除剩余梯级面,刀具从底部开始,一层一层地向上切削,梯级节距调整范围为0.5~3mm,加工表面较陡时,可采用较宽的梯级节距,加工表面较平时,可采用较细密的梯级节距。
6) 余摆线式加工余摆线加工是利用高速加工刀具侧刃去除材料来提高粗加工速度的新技术。
采用余摆线加工时,刀具始终沿着具有连续半径的曲线运动,采用圆弧运动方式逐次去除材料,对零件表面进行高速小切深加工,有效地避免了刀具以全宽度切入工件生成刀具路径。
每环圆弧运动中,向前运动时刀具切削工件,向后运动时进行刀具冷却,并允许自由去除材料。
当加工高硬度材料或采用较大切削用量时,刀具路径中刀具向后运动的冷却或自由去除材料圆弧段与向前运动的加工圆弧段相平衡,实现了刀具切削条件的优化。
此外,余摆线加工的刀具路径全部由圆弧运动组成,走刀方向上没有突然的变化,是有利于实现高速加工的粗、精加工的一种理想加工状况。
所以,摆线式加工特别适用于加工高硬度材料和高速加工的各种粗加工工序(比如腔体加工),不仅能够使机床在整个加工过程中保持连续的进给速度,获得高的材料去除率,并且可延长刀具寿命。
7) 插入式加工插入式加工是使用特制插入式加工刀具进行深型腔件加工的一种方法。
它采用钻削式刀具路径沿加工中心的Z轴方向从深腔去除材料。
该方法是粗加工深型腔件和用大直径刀具加工相对较浅腔体的一种有效方法。
3 选择适应高速加工的切削用量实现高速切削的关键是采用高的切削速度,并配合以高的进给速度和小的切削深度,不仅可以提高加工效率,而且可使切削力减小,从而提高加工质量,并延长刀具寿命。