数控编程刀具材选择原则

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数控编程刀具材选择原则

数控编程刀具材选择原则

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第1章数控编程加工概述

本章导读

数控加工工艺分析和规划

数控编程刀具材料和选择原则

如何合理区分加工区域的粗精加工

前后模数控编程注意事项

铜公拆分要点和经验总结

1.1 数控加工工艺

合理确定数控加工工艺对实现优质、高效和经济的数控加工具有极为重要的作用。数控加工工艺问题的处理与普通加工工艺基本相同,在设计零件的数控加工工艺时,首先要遵循普通加工工艺的基本原则和方法,同时还必须考虑数控加工本身的特点和零件编程要求。

1.1.1 加工工艺过程和特殊要求

1.加工工艺过程

数控加工工艺过程是利用切削刀具在数控机床上直接改变加工对象的形状、尺寸、表面位置、表面状态等,使其成为成品或半成品的过程。

2.加工工艺的特殊要求

(1)由于数控机床较普通机床的刚度高,所配的刀具也较好,因而在同等情况下,所采用的切削用量通常比普通机床大,加工效率也较高。因此,选择切削用量时要充分考虑这些特点。

(2)由于数控机床复合化程度越来越高,因此,工序相对集中是现代数控加工工艺的特点,明显表现为工序数目少,工序内容多,并且由于在数控机床上尽可能安排较复杂的工序,所以数控加工的工序内容要比普通机床加工的工序内容复杂。

(3)由于数控机床加工的零件比较复杂,因此在确定装夹方式和夹具时,要特别注意刀具与夹具、工件的干涉问题。

1.1.2 加工工艺分析和规划

加工工艺分析和规划主要从加工对象及加工区域规划、加工路线规划和加工方式规划3方面考虑。

1.加工区域规划

加工区域规划是将加工对象分成不同的加工区域,分别采用不同的加工工艺和加工方式进行加工,目的是提高加工效率和质量。常见的需要进行分区域加工的情况有以下几种。

?加工表面形状差异较大,需要分区加工。如加工表面由水平面和自由曲面组成。显然,对于这两种类型可采用不同的加工方式以提高加工效率和质量,即对水平面部分采用

平底刀加工,刀轨的行间距可超过刀具半径,一般为刀具直径的60%~75%,以提高

加工效率。而对曲面部分应使用球刀加工,行间距一般为0.08~0.2mm,以保证表面

光洁度。

?加工表面不同区域尺寸差异较大,需要分区加工。如对较为宽阔的型腔可采用较大的刀具进行加工,以提高加工效率,而对于较小的型腔或转角区域使用大尺寸刀具不能

进行彻底加工,应采用较小刀具以确保加工到位。

?加工表面要求精度和表面粗糙度差异较大时,需要分区加工。如对于同一表面的配合部位要求精度较高,需要以较小的步距进行加工,而对于其他精度和光洁度要求较低

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的表面可以以较大的步距加工以提高效率。

?为有效控制加工残余高度,针对曲面的变化采用不同的刀轨形式和行间距进行分区加工。

2.加工路线规划

在数控工艺路线设计时,首先要考虑加工顺序的安排,加工顺序的安排应根据零件的结构和毛坯状况,以及定位安装与夹紧的需要来考虑,重点是保证定位夹紧时工件的刚性和利于保证加工精度。加工顺序安排一般应按下列原则进行。

?上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧,要综合考虑。

?加工工序应由粗加工到精加工逐步进行,加工余量由大到小。

?先进行内腔加工工序,后进行外形加工工序。

?尽可能采用相同定位、夹紧方式或同一把刀具加工的工序连接进行,以减少重复定位次数、换刀次数与挪动压板次数。

?在同一次安装中进行的多道工序,应先安排对工件刚性破坏较小的工序。

另外,数控加工的工艺路线设计还要考虑数控加工工序与普通工序的衔接,数控加工的工艺路线设计常常仅是几道数控加工工艺过程,而不是指毛坯到成品的整个工艺过程。由于数控加工工序常常穿插于零件加工工艺过程中,因此在工艺路线设计中一定要全面,瞻前顾后,使之与整个工艺过程协调吻合。如果衔接得不好就容易产生矛盾,最好的解决办法是建立下一个工序向上一工序提出工艺要求的机制,如要不要留加工余量,留多少,定位面与定位孔的精度要求及形位公差,对校形工序的技术要求,对毛坯的热处理状态要求等。目的是达到相互能满足加工需要,且质量及技术要求明确,交接验收有依据。

3.加工方式规划

加工方式规划是实施加工工艺路线的细节设计。主要内容如下。

?刀具选择:为不同的加工区域、加工工序选择合适的刀具,刀具的正确选择对加工质量和效率有较大的影响。

?刀轨形式选择:针对不同的加工区域、加工类型、加工工序选择合理的刀轨形式,以确保加工的质量和效率。

?误差控制:确定与编程有关的误差环节和误差控制参数,保证数控编程精度和实际加工精度。

?残余高度的控制:根据刀具参数、加工表面质量确定合理的刀轨行间距,在保证加工表面质量的前提下,可以提高加工效率。

?切削工艺控制:切削工艺包括了切削用量控制(包括切削深度、刀具进给速度、主轴旋转方向和转速控制等)、加工余量控制、进退刀控制、冷却控制等诸多内容,是影响加工精度、表面质量和加工损耗的重要因素。

?安全控制:包括安全高度、避让区域等涉及加工安全的控制因素。

工艺分析规划是数控编程中较为灵活的部分,受到机床、刀具、加工对象(几何特征、材

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料等)等多种因素的影响。从某种程度上可以认为工艺分析规划基本上是加工经验的体现,因此要求编程人员在工作中不断总结和积累经验,使工艺分析和规划更符合其实际工件的需要。

4.工件装夹注意事项

在确定定位基准与夹紧方案时应注意下列3点。

?力求设计、工艺与编程计算的基准统一。

?尽量减少装夹次数,尽可能做到一次定位后就能加工出全部待加工表面,避免采用占机人工调整方案。

?夹具要开畅,其定位、夹紧机构不能影响加工中的走刀(如产生碰撞),碰到此类情况时,可采用用虎钳或加底板抽螺丝的方式装夹。

5.对刀点的确定

对刀点可以设在被加工零件上,但注意对刀点必须是基准位或已精加工过的部位,有时在第一道工序后对刀点被加工毁坏,会导致第二道工序和之后的对刀点无从查找,因此在第一道工序对刀时注意要在与定位基准有相对固定尺寸关系的地方设立一个相对对刀位置,这样可以根据它们之间的相对位置关系找回原对刀点。这个相对对刀位置通常设在机床工作台或夹具上。选择原则如下。

?找正容易。

?编程方便。

?对刀误差小。

?加工时检查方便、可靠。

1.2 数控编程刀具

数控刀具选择和切削用量确定是数控加工工艺中的重要一环,它不仅影响数控机床的加工效率,而且直接影响加工质量。数控加工的刀具选择和切削用量确定是在人机交互状态下完成,这与普通机床加工形成鲜明的对比,同时也要求编程人员必须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则,在编程时充分考虑数控加工特点,能够正确选择刀具及切削用量。

1.2.1 数控刀具形状

(1)平底刀:也叫平刀或端铣刀,如图1-1(a)所示,主要用于开粗、平面光刀、外形光刀和清角。

(2)圆鼻刀:也叫牛鼻刀,如图1-1(b)所示,主要用于开粗、平面光刀和外形光刀,常加工硬度较高的材料,如718、738和S136等。常用圆鼻刀的刀角半径为R0.2~R1。

(3)球头刀:也叫球刀或R刀,如图1-1(c)所示,主要用于曲面光刀或流道加工,不对平面开粗或光刀。

(4)飞刀:如图1-1(d)所示,主要用于大面积的开粗、平面光刀和陡峭面光刀等。常用飞刀有φ30R5、φ20R4、φ16R0.8/R0.4和φ12R0.4。

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平底刀(a)圆鼻刀

(b)

球头刀

(c)

飞刀

(d)图1-1 刀具形状

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1.2.2 数控刀具直径和长度选择

(1)大工件尽量使用大直径的刀具,以提高刀具的加工效率和刚性。曲面光刀和清角时,根据参考曲面凹陷和拐角处的最小半径值选择刀具。开粗先采用大直径刀具,以提高效率,再采用小直径刀具进行二次开粗,二次开粗的目的是清除上一步开粗的残余料。

(2)在保证刀具刚性的前提下,刀具装夹长度依曲面形状和深度来确定,一般比加工范围高出2mm,防止出现刀具与工件相互干涉。

(3)选择小直径刀具要注意切削刃(刃长)长度。直径小于φ6时,刀具切削刃的直径与刀柄直径不一致,一般刀柄直径为φ6,切削刃与刀柄之间形成锥形过渡,加工区域狭窄、深度较大时,可能出现刀柄与工件干涉。

1.2.3 数控刀具要求

数控铣床能兼作粗精铣削,因此粗铣时,要选强度高、耐用度好的刀具,以满足粗铣时大吃刀量、大进给量的要求。精铣时,要选精度高、耐用度好的刀具,以保证加工精度的要求。此外,为减少换刀时间和方便对刀,应尽可能采用机夹刀和机夹刀片。夹紧刀片的方式要选择得比较合理,刀片最好选择涂层硬质合金刀片。

以下几点罗列了对选择数控刀具的要求。

(1)要有较高的切削效率。

(2)要有较高的精度和重复定位精度。

(3)要有较高的可靠性和耐用度。

(4)实现刀具尺寸的预调和快速换刀。

(5)具有完善的模块式工具系统。

(6)建立完备的刀具管理系统。

(7)要有在线监控及尺寸补偿系统。

1.2.4 数控刀具特点

(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,切削性能稳定、可靠。

(4)刀具尺寸便于调整以减少换刀时间。

(5)能断屑和卷屑,利于切屑排除。

(6)系列化、标准化,有利于编程和刀具管理。

1.2.5 数控刀具材料

刀具的选择是根据零件材料种类、硬度,以及加工表面粗糙度要求和加工余量等已知条件来决定刀片的几何结构(如刀尖圆角)、进给量、切削速度和刀片牌号等。

数控刀具材料有高速钢(分为W系列高速钢和Mo系列高速钢)、硬质合金(分为钨钴类、

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钨钛钴类和钨钛钽(铌)钴类)、陶瓷(纯氧化铝类(白色陶瓷)和TiC添加类(黑色陶瓷))、立方碳化硼和聚晶金刚石。一般工厂使用最多的就是高速钢(白钢刀)和硬质合金刀具,与其他几类刀具相比,价格相对比较便宜。

?高速钢刀具:刀刃锋利,易磨损,价格便宜,主要用于加工材料硬度较底的工件,如45#、铜公或外形光刀等。

?硬质合金刀具:硬而脆,耐高温,主要用于加工硬度较高的工件,如前模、后模、镶件、行位或斜顶等。硬质合金刀具需较高转速加工,否则容易崩刀。而且加工效率和

质量比高速钢刀具好。

1.2.6 数控刀具选择原则

(1)根据被加工零件的表面形状选择刀具:若零件表面较平坦,可使用平底刀或飞刀进行加工;若零件表面凹凸不平,应使用球刀进行加工,以免切伤工件。

(2)根据从大到小的原则选择刀具:刀具直径越大,所能切削到的毛坯材料范围越广,加工效率越高。

(3)根据曲面曲率大小选择刀具:通常针对圆角或拐角位置的加工,圆角位越小选用的刀具直径越小,且通常圆角位的加工选用球刀。

(4)根据粗、精加工选择刀具:粗加工时强调获得最快的开粗过程,则刀具的选用偏向于大直径的平底刀或飞刀。精加工强调获得好的表面质量,此时应选用相应小直径的平底刀(飞刀)或球刀。

1.2.7 数控刀具选择

刀具的选择是数控加工工艺中重要内容之一。选择刀具通常要考虑机床的加工性能、工序内容和工件材料等因素。选取刀具时,要使刀具的尺寸和形状相适应。

刀具选择应考虑的主要因素如下。

(1)被加工工件的材料和性能,如金属、非金属,其硬度、刚度、塑性、韧性及耐磨性等。

(2)加工工艺类别,如车削、钻削、铣削、镗削或粗加工、半精加工、精加工和超精加工等。

(3)加工工件信息,如工件几何形状、加工余量、零件的技术指标。

(4)刀具能承受的切削用量,主要包括切削用量三要素,主轴转速、切削速度与切削深度。

(5)辅助因数,如操作间断时间、振动、电力波动或突然中断等。

1.3 粗精加工原则

模具部件形状复杂,加工要求也多种多样,复杂工件的加工可能涉及平面铣削、型腔铣削、曲面轮廓铣和钻孔加工等多种操作,要把握好这些操作,往往需要在实际加工中多体会和总结,

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从中找到一定的经验和方法。

无论工件多复杂,使用了多少刀具和操作,都要经过粗加工、半精加工到精加工的过程,而且各有各自的特点。

1.3.1 粗加工原则

粗加工应选用直径尽量大的刀具,设定尽可能高的加工速度,粗加工的目标是尽可能去除工件材料,并加工出与模具部件相似。但必须综合考虑刀具性能、工件材料、机床负载和损耗等,从而决定合理的切削深度、进给速度、切削速度和刀具转速等参数。

一般来说,粗加工的刀具直径、切削深度和步进的值较大,而受机床的负载能力的限制,切削速度和刀具转速较小。

UG粗加工大多情况下使用型腔铣削,选择“跟随工件”或“跟随周边”的切削方式,也可以使用面铣削和平面铣削进行局部的粗加工。

1.3.2 半精加工原则

半精加工是在精加工前进行的准备工作,目的是保证在精加工之前,工件上所有需要精加工区域的余量基本均匀。如果在粗加工之后,工件表面的余量比较均匀,则不必进行半精加工。

对于平面或曲面工件,经过大直径刀具型腔铣削粗加工或平面铣削加工之后,可能留下不均匀的余量,一般有下面4种情况。

?在大直径刀具无法进入的凹槽或窄槽处会留下很大的残留余量。

?陡峭面侧壁大刀具无法清到的角落。

?在非陡峭面上切削层与层之间留下的台阶余量。

?大直径球刀加工不到的小圆角。

半精加工的刀轨形式较为灵活,根据以上情况,相应的处理方式如下。

?使用型腔铣削设置残留毛坯加工。

?使用型腔铣削设置参考刀具进行清角。

?使用曲面轮廓铣的区域铣削方式,设置非陡峭面角度。

?使用曲面轮廓铣的清根操作或径向操作,使用小刀具清理未切削材料。

在实际工作中,复杂工件往往是多种情况并存,此时可先采用型腔铣削的残留毛坯进行半精加工,然后用型腔铣削参考刀具加工,最后根据具体情况,使用等高轮廓铣或曲面轮廓铣进行加工。

1.3.3 精加工原则

半精加工后,工件表面还保留较均匀的切削余量,而这部分余量通过精加工方式加工。通常,曲面都使用曲面轮廓铣实现精加工,设置较大的切削速度、主轴转速和较小的切削步距。而平面型工件则不同,粗加工之后使用平面铣削和面铣削进行精加工,设置较小的切削速度、切削步距和较高的主轴转速。

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对于曲面工件,通常采用曲面轮廓铣的区域铣削切削方式,设置一定的步距和加工角度进行加工,但越陡峭的表面加工质量越粗糙,可以通过陡峭面和非陡峭面刀轨、螺旋刀轨、3D 等距刀轨和优化等高刀轨等方式加工。

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1.4 数控机床操作要则

1.运行前

(1)程序与工件是否一致。

(2)刀具库内刀具是否与程序内刀具信息一致。

(3)检查刀具的完好程度。

(4)程序的语法检查,定义必要的GM代码。

(5)进行模拟加工,检查程序的正确性。

(6)确定工件坐标系与程序坐标系相符。

(7)最后确定机床状态及各开关位置。

2.加工中

(1)观察机床动作及进给方向与程序相符。

(2)当工件坐标、刀具位置和预留量三者相符后才能逐渐加大进给倍率开关。

(3)观察判断铣削、加工声音和机床振动情况是否正常。

(4)中断程序后恢复加工前,应修改NC程序,并缓慢进给至原加工位置,观察修改后的NC程序是否有误,确定无误后再逐渐恢复到正常切削速率。

3.异常处理

(1)当机床因报警而停机时,应先清除报警信息,将主轴安全移出加工位置,确定排除警报故障后,再恢复加工。

(2)当正常加工时需要暂停程序前,应先将倍率开关缓慢关至0位。

(3)当发生紧急情况时,应迅速停止程序,必要时可使用紧急停止按钮,一般是红色大按钮。

1.5 工件坐标系和机床坐标系

1.工件坐标系

工件坐标系用于工件加工,是机床坐标系的子坐标系,取机床坐标系中的一个点(一般是工件中心点)作为坐标原点即为工件零点,将这个点的机床坐标值记录下来,作为工件坐标系的原点,如图1-2所示。

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图1-2 工件坐标系

考虑到编程的方便性,工件坐标系各轴的方向应该与所使用的数控机床的坐标轴方向一

致。

2.机床坐标系

机床坐标系是机床固有的坐标系,机床坐标系的原点也

称为机床原点或机床零点。在机床经过设计制造和调整后这

个原点便被确定下来,它是固定的点。

数控机床采用的是笛卡儿直角三坐标系,X 、Y 、Z 3

轴之间的关系遵循右手定则。如图1-3所示,右手三指尽量

互成直角,拇指指向X 轴正方向,食指指向Y 轴正方向,

中指指向Z 轴正方向。

数控装置通电后通常要进行回参考点操作,以建立机床坐标系。参考点可以与机床零点重合,也可以不重合,通过参数来指定机床参考点到机床零点的距离。机床回到了参考点位置也就知道了该坐标轴的零点位置,找到所有坐标轴的参考点,CNC 就建立起了机床坐标系。 1.6 前后模数控编程注意事项

在编写刀路之前,先将图形导入编程软件,再将图形中心移动到系统默认坐标原点,最高点移动到Z 原点,并将长边放在X 轴方向,短边放在Y 轴方向,基准位置的长边向着自己,如图1-4所示。

图1-3 笛卡儿直角三坐标系

图1-4 图形摆放

工件最高点移动到Z原点有两个目的,一是防止程式中忘记设置安全高度造成撞机,二是反映刀具保守的加工深度。

在加工前还要检查工件的装夹方向是否同计算机中的图形方向一致,在模具中的排位是否正确,装夹具是否妨碍加工,前后模的方向是否相配。还要检查所用的刀具是否齐全,校表分中的基准等。

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1.6.1 前模编程注意事项

(1)前模加工的刀路顺序:大刀开粗→小刀开粗和清角→大刀光刀→小刀清角和光刀。

(2)应尽量用大刀加工,不要用太小的刀,小刀容易弹刀,开粗通常先用刀把(圆鼻刀)开粗,光刀时尽量用圆鼻刀或球刀,因圆鼻刀足够大,有力,而球刀主要用于曲面加工。

(3)有PL面(分型面)的前模加工时,通常会碰到一个问题,当光刀时PL面因碰穿需要加工到数,而型腔要留0.2~0.5mm的加工余量(留出来打火花)。这时可以将模具型腔表面朝正向补正0.2~0.5 mm,PL面在写刀路时将加工余量设为0。

(4)前模开粗或光刀时通常要限定刀路范围,一般系统默认参数以刀具中心产生刀具路径,而不是刀具边界范围,所以实际加工区域比所选刀路范围单边大一个刀具半径。因此,合理设置刀路范围,可以优化刀路,避免加工范围超出实际加工需要。

(5)前模开粗常用的刀路方法是曲面挖槽,平行式光刀。前模加工时分型面、枕位面一般要加工到数,而碰穿面可以留余量0.1 mm,以备配模。

(6)前模材料比较硬,加工前要仔细检查,减少错误,不可轻易烧焊。

1.6.2 后模编程注意事项

(1)后模加工的刀路顺序:大刀开粗→小刀开粗和清角→大刀光刀→小刀清角和光刀。

(2)后模同前模所用材料相同,尽量用圆鼻刀(刀把)加工。分型面为平面时,可用圆鼻刀精加工。如果是镶科,则后模分为藏科板(藏科框)和藏科(科芯),需要分开加工。加工藏科板上的藏框时要多走几遍空刀,不然藏框会有斜度,上面加工到数,下面加工不到位的现象,造成难以配模,深框更明显。藏框光刀时尽量用大直径的新刀。

(3)藏科高较大时,可翻转过来首先加工藏框部位,装配入框后,再加工外形。如果有止口台阶,用球刀光刀时需控制加工深度,防止过切。藏科框的尺寸可比藏科单边小0.02mm,以便配模。藏科光刀时公差为0.01~0.03 mm,步距值为0.2~0.5 mm。

(4)塑件产品上下壳配合处突起的边缘称为止口,止口结构在藏科上加工或在藏科板上用外形刀路加工。止口结构如图1-5所示。

藏科止口藏科板止口

图1-5 止口结构

1.7 铜公拆分要点和经验总结

火花机就是电火花加工机床,又称EDM,铜公又称为电极,主要是加工其他机床难以加

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工的部位,如一些窄槽、加强肋或一些倾角之类的模具结构,加工原理就是利用铜公和工件之间产生电火花腐蚀来达到加工效果。在加工中铜公和工件是不直接接触,主要是通过它们之间的放电间隙,放电间隙要通过电流控制,电流的大小直接决定加工面的粗糙度和精度。

1.7.1 铜公拆分注意事项

拆铜公应考虑加工可行性、实用性、不变形、加工方便、铜公成本和外形美观等,拆的铜公越少越好。

1.整体铜公

能够拆分整体铜公的,尽量拆分,

但需要考虑加工的可行性,尽量一道工序加工完成,

无法一道工序加工完成的,拆分多个铜公。但有些整体铜公比较特殊,需要多道工序加工,如 图1-6所示采用了数控铣床、线切割和铜公腐蚀铜公3道工序,这种铜公一般需要满足产品精度,如果把它拆分为多个铜公,在铜公与铜公的接触处会产生接痕,这样就难以保证产品精度。

图1-6 多道工序加工整体铜公

2.散铜公

拆分后必须能够加工,有时整体铜公加工困难,有加工不到的死角,或者是不好加工,所需刀具太长或太小,就可以考虑多拆一个铜公,有时局部需要清角铜公,这种铜公的加工并不困难,但一定要搞清楚打火花时的偏数及校表基准,散铜公如图1-7所示。

图1-7 散铜公

3.骨位铜公

骨位铜公加工时容易变形,加工时要用新刀,刀具直径要选小些,进刀量不能太大,加工时可以先将长度方向尺寸加工到位,但宽度方向尺寸可留大点余量(如1mm ),然后再加工宽度方向,加工时两边同时走刀,不要环绕整个外形走刀。而且每刀进刀深度为0.2~1mm ,进刀深度不宜过大,骨位铜公如图1-8所示。

图1-8 骨位铜公

1.7.2 铜公拆分要点

(1)UG拆铜公常用指令:替换面、偏置面、拉伸体、抽取面、有界平面、片体加厚、缝合、补丁体、修剪体、分割体、简化体、干涉体、修剪延伸、片体移除裁减和删除面。

(2)在拆铜公前首先要了解公司用料情况,尽量做到物尽其用,进口铜四边一般以标准尺寸单边加1~1.5mm材料已足够,国产锻打铜做得较不标准,建议单边加2mm材料。

(3)铜公直身位取2~5mm,方便火花机冲水,XY轴较表位预设单边3~8mm左右,基准高5mm以上。

(4)推荐铜公基准取3个圆角1个斜角,斜角对准模仁基准,铜公中心数对模仁中心取整数。

(5)推荐采用装配拆铜公,1个铜公1个图档,也可以使用图层来区分铜公。

(6)铜公尽量不要分开拆,能拆分整体尽量拆在一起,节省材料和放电时间,加工困难时用线割或雕刻机清角。

(7)高低落差较大的铜公分成多个拆,节省材料。

(8)为保证模口部分顺滑及模口利角,一般都需从模口延伸0.5~1mm之后再取铜公直身位。

(9)左右对称的铜公经常做在一起进行移数加工,形状相似的铜公要注意区别(如多加1个斜角或圆角),两铜公相接处要延长1mm。

(10)拆好的铜公要套进工件中仔细检查是否干涉,近似和对称的铜公要检查是否拆分合理,平移或旋转出来的铜公要检查平移距离和旋转中心点是否正确。

(11)骨位铜公改斜度及做加强。

(12)模具狭窄及深腔部位,刀具开不到粗的地方往往要局部或整体做粗幼公。

(13)常常由产品外观要求决定粗幼公,有时为节省铜料,铜公打完后,降面铣削低铜公再精打火花到数。

(14)模仁小R的处理:整体拆出来,单独拆打小R铜公,直接铣模,手工修出来(后模骨位根部)。

(15)胶位面与枕位面分开拆,保证模口利角。

(16)后模包R铜公做小0.02~0.05mm/s,避免夹口外露。

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1.7.3 铜公火花间隙设定

铜公火花间隙大小决定了模仁粗糙度,设置火花间隙时一定要考虑加工工件的残余量,根据残余量确定加工工件是精公还是粗公,一般精公为0.05~0.15mm,粗公为0.2~0.5mm,火花间隙的设置方法有以下几种。

?余量放火花间隙。

?假设刀放火花间隙。

?图形偏小放火花间隙。

?面铣削时底面不能放负余量,常把刀路Z轴偏移降低。

?平底刀不能放负余量,可设假刀(即平底刀设小R)。

1.7.4 铜公拆分工艺流程

模具行业随着发展作业分工越来越细,拆铜公属大公司作业分工的重要一环,铜公拆得好坏直接影响模具加工速度和质量,关键还必须与模房师傅和EDM(火花机)师傅多沟通和交流总结经验。其实不要将拆铜公想象得那么复杂,也就是化繁为简,无非就是复制曲面加适当延伸,再创建一个基座而已,当然有做模具经验,再去拆铜公就更轻松。

1.确定拆分铜公的位置

数控机床无法加工到的部位一般都需要拆分铜公,如直角、锐角、窄槽(本厂没有比窄槽小的刀具,就无法对窄槽进行加工)和文本等部位,如图1-9所示。拆分铜公必须对工件进行分析,确定铜公拆分位置,以最少数目,最省材料,最快捷方便,最有效的方式进行铜公拆分。

锐角部位加工不到位

胶位区域加工不到位

缝隙加工不到位

枕位加工不到位

图1-9 拆分铜公的部位

2.拆分铜公成型部位

铜公成型部位拆分,一般通过抽取面或求差求得大概形状,再通过后续编辑得到铜公成型部位结构。成型部位拆分需要注意,能延伸的尽量延伸,但要避免干涉,并保证拆分铜公能够有效成型出需要的部位。如图1-10所示为铜公成型部位。

3.绘制冲水位

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EDM 冲水位高度一般在工件最高处加2~5mm ,方便火花机加工时冲走残渣,EDM 放电加工时会产生大量残渣,如果不能及时冲走残渣,二次放电会损伤铜公,更致命的是积碳过多损坏工件,特别是加工深骨位,由于积碳造成大肚倒扣,注塑时出现粘膜现象。冲水位一般通过偏置面和拉伸等功能完成。如图1-11所示为EDM 冲水位。

铜公成型部位

图1-10 铜公成型部位

4.绘制基座和基准

铜公的基座相当重要,可以用来分中、校表和碰数,直接决定成型部位的精度和准确性。基座外形尺寸一般取整数,基座边缘到成型部位边缘一般取3~8mm ,高度一般取5~15mm ,如图1-12所示。

EDM 冲水位

基准 基准

图1-11 EDM 冲水位 图1-12 基座尺寸 基座的画法一般有两种,一种直接采用箱体功能沿成型部位边缘均匀放大,结果基座中心到工件中心出现小数;另一种将基座中心与工件中心预设整数,不考虑成型部位边缘均匀放大

问题,好处是EDM 加工时不会因小数移错尺寸,减少出错几率,一般推荐第二种方法,如 图1-13所示。

铜公方向性很重要,不同的工厂,表示方法有所不同,一般是将铜公其中3个角倒圆角或不倒角,对应工件基准角倒斜角,然后在铜公上打上字码进行区分粗精公。铜公方向示意图如图1-14所示。

5.出铜公火花图

18 铜公火花图主要用来指导EDM 师傅操作,图纸要求尽量简单,不需要过多的视图和尺寸,只要求能够表达出铜公定位尺寸、火花间隙和基准位,图纸中能够表达出这3要素,这张图纸就可行,如图1-15所示。

工件基准角 XY 轴设置整数 Z

铜公基准角 工件基准角

图1-13 基准中心与工件中心取数 图1-14 铜公方向示意图

图1-15 铜公火花图

1.8 技能延伸

1.选刀注意点

? 新刀光刀,旧刀开粗或半精,尽量采用厂家现有刀具。

?

飞刀加工的成本、效率和质量比较高,尽量选用飞刀。 ?

因飞刀通过锣丝固定刀片,直径不是很准,用飞刀光刀尺寸要求高时通常要测数。 ?

硬质合金圆鼻刀成本较高,新刀主要用来精加工。 ? 安全锁刀长等于刀具总长除以3,刀具尽可能缩短,避免抢刀、弹刀、掉刀、损刀和

断刀。

2.数控编程其他注意事项

? 模具的方向。模架的4个导柱孔,不是完全对称,不对称的一般会在模架的侧壁有相

应的提示,所以加工前后模时一定要搞清楚,每一块模板上都有基准,加工完的前后

CNC加工中心刀具的选择与切削用量的确定

CNC加工中心刀具的选择与切削用量 的确定 收藏此信息打印该信息添加:佚名来源:未知 刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容,它不仅影响数控机床的加工效率,而且直接影响加工质量。CAD/CAM技术的发展,使得在数控加工中直接利用C AD的设计数据成为可能,特别是微机与数控机床的联接,使得设计、工艺规划及编程的整个过程全部在计算机上完成,一般不需要输出专门的工艺文件。 现在,许多CAD/CAM软件包都提供自动编程功能,这些软件一般是在编程界面中提示工艺规划的有关问题,比如,刀具选择、加工路径规划、切削用量设定等,编程人员只要设置了有关的参数,就可以自动生成NC程序并传输至数控机床完成加工。因此,数控加工中的刀具选择和切削用量确定是在人机交互状态下完成的,这与普通机床加工形成鲜明的对比,同时也要求编程人员必须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则,在编程时充分考虑数控加工的特点。本文对数控编程中必须面对的刀具选择和切削用量确定问题进行了探讨,给出了若干原则和建议,并对应该注意的问题进行了讨论。 1.数控加工常用刀具的种类及特点 数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点,一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上,因此已逐渐标准化和系列化。数控刀具的分类有多种方法。 根据刀具结构可分为: 1)整体式; 2)镶嵌式,采用焊接或机夹式连接,机夹式又可分为不转位和可转位两种; 3)特殊型式,如复合式刀具,减震式刀具等。

根据制造刀具所用的材料可分为: 1)高速钢刀具; 2)硬质合金刀具; 3)金刚石刀具; 4)其他材料刀具,如立方氮化硼刀具,陶瓷刀具等 从切削工艺上可分为 : 1)车削刀具,分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种; 2)钻削刀具,包括钻头、铰刀、丝锥等; 3)镗削刀具; 4)铣削刀具等。 为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求,近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用,在数量上达到整个数控刀具的30%~40%,金属切除量占总数的80%~90%。 数控刀具与普通机床上所用的刀具相比,有许多不同的要求,主要有以下特点: 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,切削性能稳定、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。 2.数控加工刀具的选择

数控铣床对刀具的要求及铣刀的种类

数控铣床对刀具的要求及铣刀的种类 班级:09机制学号:姓名: 一、对刀具的要求 在切削加工时,刀具切削部分与切屑、工件相互接触的表面上承受很大的压力和强烈的摩擦,刀具切屑区产生很高的温度,受到很大的应力。在加工余量不均匀的工件或断续加工时,刀具还受到强烈的冲击和振动,因此刀具材料应具备以下基本要求: 1.高的硬度和耐磨性刀具材料的硬度必须比工件材料的硬度要高,一般都在60HRC以上。耐磨性是指材料抗磨损的能力。一般说来,刀具材料的硬度越高、晶粒越细、分布越均匀,耐磨性就越好。 2.有足够的强度和韧性切削过程中,刀具承受很大的压力、冲击和振动,刀具必须具备足够的抗弯强度和冲击韧性。一般说来,刀具材料的硬度越高,其抗弯强度和冲击韧性值越低,这两个方面的性能尝尝是矛盾的。一种好的刀具材料,应根据它的使用要求,兼顾以上两方面的性能,并有所侧重。 3.耐热性高耐热性是指刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度和韧性的性能,也包括刀具材料在高温下抗氧化、粘结、扩散的性能,故耐热性有时也称为热稳定性。良好的耐热性是衡量刀具材料切削性能的一项重要指标。 4.经济性经济性也是评价刀具材料切削性能的一项重要指标。有些刀具材料虽然单位成本较高,但因使用寿命长,分摊到每一个零件上的刀具成本就降低。除上述两点之外,铣刀切削刃的几何角度参数的选择及排屑性能等也非常重要,切屑粘刀形成积屑瘤在数控铣削中是十分忌讳的。总之,根据被加工工件材料的热处理状态、切削性能及加工余量,选择刚性好,耐用度高的铣刀,是充分发挥数控铣床的生产效率和获得满意的加工质量的前提。 二、刀具的分类 1.按直径分类 1)公制(mm)刀常用直径为:0.5、 1 、1.5 、2 、2.5、 3 、4 、5 、6、 8 、10 、12 、16 、20、 25、 28 、30 、32 、35、 40、 50 、63。 2)英制(INCh)刀常用直径为:1/8、1/4、1/2、3/16、5/16、3/8、5/8、3/4、1、1.5 、2。

数控刀具选择常用的十五条原则,选错后悔!

1、加工中最重要的刀具 都意味着生产出现停顿。但并不意味着每把刀具都具有同样重要的地位。切削加工时间最长的刀具对生产周期的影响更大,任何一把刀具停止工作。因此同等前提下,应当给予这把刀具更多关注。此外,还应该注意加工关键部件及加工公差范围要求最严格的刀具。另外,对切屑控制相对差的刀具,如钻头、切槽刀、螺纹加工刀具也应重点关注。因为切屑控制不佳可引起停机。 2、与机床相匹配 因此选择正确的刀具非常重要。通常,刀具分右手刀及左手刀。右手刀具适合于逆时针旋转(CCW机床(沿主轴方向看);左手刀具适合于顺时针旋转(CW机床。如果你有几台车床,一些夹持左手刀具,其他左右手兼容,那么请选择左手刀具。而对于铣削而言,人们通常倾向于选择通用性更强的刀具。但是尽管此类刀具涵盖的加工范围更大,也令你即刻损失了刀具的刚性,增大了刀具挠曲变形,降低了切削参数,同时更容易引起加工振动。另外,机床更换刀具的机械手对刀具的尺寸及重量也有所限制。若你购买的主轴带内冷却通孔的机床,也请选择带内冷却通孔的刀具。 3、与被加工材料相匹配 因此大多数刀具基于优化碳钢加工设计。刀片牌号需依据被加工材料进行选择。刀具制造商提供一系列的刀体及相配合的刀片用于加工诸如高温合金、钛合金、铝、复合材料、塑料及纯金属等非铁材料。当你需要加工上述材料时,碳钢是机械加工中最常见的被加工材料。请选择相匹配材质的刀具。绝大多数品牌都有各种系列刀具,标明适合加工什么材料。如DaElement3PP系列就主要用来加工铝合金、86P系列专门来加工不锈钢、6P系列专门来加工高硬钢。 4、刀具规格 铣刀规格太大。大规格的车刀刚性更佳;而大规格的铣刀不仅价格更高,常见的错误是所选的车刀规格太小。且空切时间更长。总体而言,大规格的刀具价格高于小规格刀具。 5、选择可换刀片式还是重新修磨式刀具 条件允许下,遵循的原则很简单:尽量避免修磨刀具。除了少数钻头和端面铣刀外。尽量选择可换刀片式或可换刀头式刀具。这会为你节省劳动力开支,同时获得稳定的加工效果。 6、刀具材料及牌号 机床最大速度及进给率密切相关。为被加工材料组选择更通用的刀具牌号,刀具材料及牌号的选择与被加工材料性能。通常会选择涂层合金牌号。参考刀具供应商提供的牌号应用推荐图表”实际应用中,常见的错误是用替换其他刀具厂家类似的材料牌号试图解决刀具寿命问题。如果你现有的刀具不理想,那么改选接近的其他厂家牌号很可能带来类似结果。要

数控加工常用刀具的种类及选择

数控加工常用刀具的种类及选择1.数牲加工常用刀具的种类及特点 数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点,一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上,因此已逐渐标准化和系列化。 2.1数控刀具的分类有多种方法 a.根据刀具结构可分为 (1)整体式; (2)镶嵌式,采用焊接或机夹式联接,机夹式又可分为不转位和可转位两种; (3)特殊型式,如复合式刀具、减震式刀具等。 b.根据制造刀具所用的材料可分为: (1)高速钢刀具; (2)硬质合金刀具; (3)金刚石刀具; (4)其他材料刀具,如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。 c.从切削工艺上可分为: (1)车削刀具,分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种; (2)钻削刀具,包括钻头、铰刀、丝锥等;

(3)镗削刀具; (4)铣削刀具等。 为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求,近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用,在数量上达到整个数控刀具的30%一40%,金属切除量占总数的80%~90%。 2.2数控刀具与普通机床上所用的刀具相比,有许多不同的要求,主要有以下特点: (1)刚性好(尤其是粗加工刀具)、精度高、抗振及热变形小;互换性好,便于快速换刀; (2)寿命高,切削性能稳定、可靠; (3)刀具的尺寸便于调整,以减少换刀调整时间; (4)刀具应能可靠地断屑或卷屑,以利于切屑的排除; (5)系列化标准化以利于编程和刀具管理。 2.数控加工刀具的选择 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、工件材科的性能、加 工工序切削用量以及其它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、耐用度和精度高。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。

刀具的选择

刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容,它不仅影响数控机床的加工效率,而且直接影响加工质量。CAD/CAM技术的发展,使得在数控加工中直接利用CAD 的设计数据成为可能,特别是微机与数控机床的联接,使得设计、工艺规划及编程的整个过程全部在计算机上完成,一般不需要输出专门的工艺文件。 现在,许多CAD/CAM软件包都提供自动编程功能,这些软件一般是在编程界面中提示工艺规划的有关问题,比如,刀具选择、加工路径规划、切削用量设定等,编程人员只要设臵了有关的参数,就可以自动生成NC程序并传输至数控机床完成加工。因此,数控加工中的刀具选择和切削用量确定是在人机交互状态下完成的,这与普通机床加工形成鲜明的对比,同时也要求编程人员必须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则,在编程时充分考虑数控加工的特点。本文对数控编程中必须面对的刀具选择和切削用量确定问题进行了探讨,给出了若干原则和建议,并对应该注意的问题进行了讨论。 一、数控加工常用刀具的种类及特点 数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点,一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专

用刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上,因此已逐渐标准化和系列化。数控刀具的分类有多种方法。根据刀具结构可分为:①整体式;②镶嵌式,采用焊接或机夹式连接,机夹式又可分为不转位和可转位两种;③特殊型式,如复合式刀具,减震式刀具等。根据制造刀具所用的材料可分为:①高速钢刀具;②硬质合金刀具;③金刚石刀具;④其他材料刀具,如立方氮化硼刀具,陶瓷刀具等。从切削工艺上可分为:①车削刀具,分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种; ②钻削刀具,包括钻头、铰刀、丝锥等;③镗削刀具;④铣削刀具等。为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求,近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用,在数量上达到整个数控刀具的30%~40%,金属切除量占总数的80%~90%。 数控刀具与普通机床上所用的刀具相比,有许多不同的要求,主要有以下特点: ⑴刚性好(尤其是粗加工刀具),精度高,抗振及热变形小; ⑵互换性好,便于快速换刀; ⑶寿命高,切削性能稳定、可靠; ⑷刀具的尺寸便于调整,以减少换刀调整时间; ⑸刀具应能可靠地断屑或卷屑,以利于切屑的排除; ⑹系列化,标准化,以利于编程和刀具管理。

数控加工中刀具的应用分析详细版

文件编号:GD/FS-6777 (解决方案范本系列) 数控加工中刀具的应用分 析详细版 A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编辑:_________________ 单位:_________________ 日期:_________________

数控加工中刀具的应用分析详细版 提示语:本解决方案文件适合使用于对某一问题,或行业提出的一个解决问题的具体措施,过程包含确定问题对象和影响范围,分析问题,提出解决问题的办法和建议,成本规划和可行性分析,最后执行。,文档所展示内容即为所得,可在下载完成后直接进行编辑。 在数控加工中,正确的刀具选择至关重要,本文主要对选择刀具的注意事项以及刀具的优化应用进行了简单的介绍,旨在提高数控编程人员对于道具选择的精准度,从而保证零件的加工质量。 刀具的选择 数控加工中的刀具主要包括模块化刀具以及常规刀具两种。模块化刀具是刀具未来的主要发展方向,主要是由于模块化刀具的应用能够节约维护时间,并且使得刀具的标准化和合理化的程度有所提高,使刀具的性能得以充分的发挥,大大改善了刀具测量工作出现的中断现象。 在数控加工中,刀具的选择是重中之重,正确的

刀具选择能够使得机床的加工效率以及零件的加工质量得到很大程度上的提高。刀具的选择应该根据机床的性能、被加工零件的材料性能、加工工序以及加工量等等进行选择。 与普通机床相比,数控机床的主轴转速以及功率都十分高,所以对刀具的要求就更加严苛,要求刀具需具有较大的精度强度,耐用性良好,并且易于安装调整等等优点,所以刀具的结构必须合理,其几何参数以及材料性能都要合乎一定的标准。对于数控刀具的正确选择是保证数控车床的加工效率的基础之一。刀具的选择主要应该考虑以下方面: 1.1.零件材料的切削性能 选择刀具时要充分考虑金属、非金属材料的刚度、硬度等草料性能,例如在对高强度钢、不锈钢零件等进行车或铣的加工时,要选择耐磨性好的硬质合

数控刀具及其选用

数控刀具及选用 1.1 数控机床刀具的特点 数控机床刀具的特点是标准化、系列化、规格化、模块化和通用化。 为了达到高效、多能、快换、经济的目的,对数控机床使用的刀具有如下要求: (1)具有较高的强度、较好的刚度和抗振性能; (2)高精度、高可靠性和较强的适应性; (3)能够满足高切削速度和大进给量的要求; (4)刀具耐磨性及刀具的使用寿命长,刀具材料和切削参数与被加工件材料之间要适宜; (5)刀片与刀柄要通用化、规格化、系列化、标准化,相对主轴要有较高位置精度,转位、拆装时要求重复定位精度高,安装调整方便。 1.2 金属切削刀具的主要角度 从属切削刀具的种类繁多,但它们的切削部分都可以近似地用外圆车刀的切削部分来描述。 确定刀具角度的正交平面参考系和车削刀具几何角度如图所示。 车刀的五个基本角度: (1)前角γo :是前刀面切削平面之间的夹角,表示前刀面的倾斜程度。 (2)后角αo :是主后刀面与切削平面之间的夹角,表示主后刀面倾斜的程度。 (3)主偏角κτ:是主切削刃在基面上的投影与进给方向之间的夹角; (4)副偏角κτˊ :是副切削刃在基面上的投影与进给运动方向之间的夹角; (5)刃倾角λ0:是主切削刃与基面之间的夹角。 刀具主要角度的选择原则: 前角。增大前角,切屑易流出,可使切削力减少,切削很轻快。但前角过大,刀刃强度降低。 后角。增大后角可减少刀具后刀面与工件之间的摩擦。但后角过大,刀刃强度降低。 主偏角。在切削深度和进给量不变的情况下,增大主偏角,可使切削力沿工件轴向力加大,径向力减小,有利于加工细长轴并减小振动。 图 正交平面参考系 图 车削刀具几何角度

31数控加工对刀具的要求

3.1数控加工对刀具的要求 3.1.1 数控刀具在数控加工中的地位和作用 刀具技术和机床技术相结合,工件材料技术与刀具材料技术交替进展,成为切削技术不断向前发展的历史规律,对推动切削技术的发展起着决定性作用。机床与刀具的发展是相辅相成、相互促进的。在由机床、刀具和工件组成的切削加工工艺系统中,刀具是最活跃的因素。刀具切削性能的好坏取决于构成刀具的材料和刀具结构。切削加工生产率和刀具寿命的高低、加工成本的多少、加工精度和加工表面质量的优劣等,在很大程度上取决于刀具材料、刀具结构及其的合理选择。 随着作为切削加工最基本要素的刀具材料迅速发展。各种新型刀具材料,其物理力学性能和切削加工性能都有了很大的提高,应用范围也不断扩大。开发出了许多新型刀具材料的刀具,如聚晶金刚石刀具(PCD)、聚晶立方氮化硼刀具(PCBN)、CVD金刚石刀具、纳米复合刀具、纳米涂层刀具、晶须增韧陶瓷刀具、超细晶粒硬质合金刀具、TiC(N)基硬质合金刀具、粉末冶金高速钢刀具等。先进的数控机床加工设备只有与高性能的数控刀具相配合,才能发挥其应有的效能,取得良好的经济效益。 数控刀具是指与这些先进高效的数控机床相配套使用的各种刀具的总称,是数控机床不可缺少的关键配套产品,数控刀具以其高效、精密、高速、耐磨、长寿命和良好的综合切削性能取代了传统的刀具。表3-1-1为传统刀具与现代数控刀具的比较。 表3-1-1 传统刀具与现代数控刀具的比较

数控刀具的重要性主要表现在以下几方面: (1) 数控刀具的性能和质量直接影响到数控机床生产效率的高低、加工质量的好坏和经济效益。数控加工机床生产效率的高低、被加工工件质量的好坏以及生产成本,在很大程度上取决于数控刀具材料及其刀具结构的合理选择。 (2) 数控刀具不仅为先进制造业提供了高效、高性能的切削刀具,而且还由此开发出了许多新的加工工艺,成为当前先进制造技术发展的重要组成部分和显著特征之一。 (3) 数控刀具具有“三高一专”(即高效率、高精度、高可靠性和专用化)的特点,广泛应用于高速切削、精密和超精密加工、干切削、硬切削和难加工材料的加工等先进制造技术领域,可提高加工效率、加工精度和加工表面质量。 (4) 随着数控机床的应用越来越广,数控加工技术代表了现代切削加工技术的发展方向,而切削加工技术的进步是与数控机床和数控刀具的发展和应用密不可分的。只有把数控机床和数控刀具结合起来,才能充分发挥数控加工技术的潜力。 3.1.2数控加工对刀具的要求 数控加工具有高速、高效和自动化程度高等特点,数控刀具是实现数控加工的关键技术之一。为了适应数控加工技术的需要,保证优质、高效地完成数控加工任务,对数控加工刀具提出了比传统的加工用刀具更高的要求,它不仅要求刀具耐磨损、寿命长、可靠性好、精度高、刚性好,而且要求刀具尺寸稳定、安装调整方便等。数控加工对刀具提出的具体要求如下。 1.刀具材料应具有高的可靠性 数控加工在数控机床或加工中心上进行,切削速度和自动化程度高,要求刀具应具有很高的可靠性,并且要求刀具的寿命长、切削性能稳定、质量一致性好、重复精度高。 解决刀具的可靠性问题,成为数控加工成功应用的关键技术之一,在选择数控加工刀具时,除需要考虑刀具材料本身的可靠性外,还应考虑刀具的结构和夹固的可靠性。 2.刀具材料应具有高的耐热性、抗热冲击性和高温力学性能 为了提高生产效率,现在的数控机床向着高速度、高刚性和大功率发展切削速度的增大,往往会导致切削温度的急剧升高。因此,要求刀具材料的熔点高、氧化温度高、耐热性好、抗热冲击性能强,同时还要求刀具材料具有很高的高温力学性能,如高温强度、高温硬度、高温韧性等。 3.数控刀具应具有高的精度

数控车床常用刀具及选择

数控车床常用刀具及选择 1.数控刀具的结构数控车床刀具种类繁多,功能互不相同。根据不同的加工条件正确选择刀具是编制程序的重要环节,因此必须对车刀的种类及特点有一个基本的了解。在数控车床上使用的刀具有外圆车刀、钻头、镗刀、切断刀、螺纹加工刀具等,其中以外圆车刀、镗刀、钻头最为常用。 数控车床使用的车刀、镗刀、切断刀、螺纹加工刀具均有整体式和机夹式之分,除经济型数控车床 外,目前已广泛使用可转位机夹式车刀。 (1) 数控车床可转位刀具特点 数控车床所采用的可转位车刀,其几何参数是通过刀片结构形状和刀体上刀片槽座的方位安装组合形成的,与通用车床相比一般无本质的区别,其基本结构、功能特点是相同的。但数控车床的加工工序是自动完成的,因此对可转位车刀的要求又有别于通用车床所使用的刀具,具体要求和特点如下表所示。 表2-2 可转位车刀特点 (2) 可转位车刀的种类可转位车刀按其用途可分为外圆车刀、仿形车刀、端面车刀、内圆车刀、 切槽车刀、切断车刀和螺纹车刀等,见表2-3。 表2-3 可转位车刀的种类

端面车刀900、450、750 普通车床和数控车床 内圆车刀450、600、750、900、910、930、 950、107.50 普通车床和数控车床 切断车刀普通车床和数控车床 螺纹车刀普通车床和数控车床 切槽车刀普通车床和数控车床 (3) 可转位车刀的结构形式 ①杠杆式: 结构见图2-16,由杠杆、螺钉、刀垫、刀垫销、刀片所组成。这种方式依靠螺钉旋紧压靠杠杆,由杠杆的力压紧刀片达到夹固的目的。其特点适合各种正、负前角的刀片,有效的前角范围为-60°~ +180°;切屑可无阻碍地流过,切削热不影响螺孔和杠杆;两面槽壁给刀片有力的支撑,并确保转位精度。 ②楔块式: 其结构见图2-17,由紧定螺钉、刀垫、销、楔块、刀片所组成。这种方式依靠销与楔块的挤压力将刀片紧固。其特点适合各种负前角刀片,有效前角的变化范围为-60~+180。两面无槽壁,便于仿形切削 或倒转操作时留有间隙。 ③楔块夹紧式: 其结构见图2-18,由紧定螺钉、刀垫、销、压紧楔块、刀片所组成。这种方式依靠销与楔块的压下力将刀片夹紧。其特点同楔块式,但切屑流畅不如楔块式。 此外还有螺栓上压式、压孔式、上压式等形式。 2、刀片材料 刀具材料切削性能的优劣直接影响切削加工的生产率和加工表面的质量。刀具新材料的出现,往往

数控加工中刀具的应用分析标准版本

文件编号:RHD-QB-K9331 (解决方案范本系列) 编辑:XXXXXX 查核:XXXXXX 时间:XXXXXX 数控加工中刀具的应用分析标准版本

数控加工中刀具的应用分析标准版 本 操作指导:该解决方案文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的,并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。,其中条款可根据自己现实基础上调整,请仔细浏览后进行编辑与保存。 在数控加工中,正确的刀具选择至关重要,本文主要对选择刀具的注意事项以及刀具的优化应用进行了简单的介绍,旨在提高数控编程人员对于道具选择的精准度,从而保证零件的加工质量。 刀具的选择 数控加工中的刀具主要包括模块化刀具以及常规刀具两种。模块化刀具是刀具未来的主要发展方向,主要是由于模块化刀具的应用能够节约维护时间,并且使得刀具的标准化和合理化的程度有所提高,使刀具的性能得以充分的发挥,大大改善了刀具测量工作

出现的中断现象。 在数控加工中,刀具的选择是重中之重,正确的刀具选择能够使得机床的加工效率以及零件的加工质量得到很大程度上的提高。刀具的选择应该根据机床的性能、被加工零件的材料性能、加工工序以及加工量等等进行选择。 与普通机床相比,数控机床的主轴转速以及功率都十分高,所以对刀具的要求就更加严苛,要求刀具需具有较大的精度强度,耐用性良好,并且易于安装调整等等优点,所以刀具的结构必须合理,其几何参数以及材料性能都要合乎一定的标准。对于数控刀具的正确选择是保证数控车床的加工效率的基础之一。刀具的选择主要应该考虑以下方面: 1.1.零件材料的切削性能 选择刀具时要充分考虑金属、非金属材料的刚

数控加工中刀具的应用分析示范文本

数控加工中刀具的应用分 析示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

数控加工中刀具的应用分析示范文本使用指引:此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 在数控加工中,正确的刀具选择至关重要,本文主要 对选择刀具的注意事项以及刀具的优化应用进行了简单的 介绍,旨在提高数控编程人员对于道具选择的精准度,从 而保证零件的加工质量。 刀具的选择 数控加工中的刀具主要包括模块化刀具以及常规刀具 两种。模块化刀具是刀具未来的主要发展方向,主要是由 于模块化刀具的应用能够节约维护时间,并且使得刀具的 标准化和合理化的程度有所提高,使刀具的性能得以充分 的发挥,大大改善了刀具测量工作出现的中断现象。 在数控加工中,刀具的选择是重中之重,正确的刀具 选择能够使得机床的加工效率以及零件的加工质量得到很

大程度上的提高。刀具的选择应该根据机床的性能、被加工零件的材料性能、加工工序以及加工量等等进行选择。 与普通机床相比,数控机床的主轴转速以及功率都十分高,所以对刀具的要求就更加严苛,要求刀具需具有较大的精度强度,耐用性良好,并且易于安装调整等等优点,所以刀具的结构必须合理,其几何参数以及材料性能都要合乎一定的标准。对于数控刀具的正确选择是保证数控车床的加工效率的基础之一。刀具的选择主要应该考虑以下方面: 1.1.零件材料的切削性能 选择刀具时要充分考虑金属、非金属材料的刚度、硬度等草料性能,例如在对高强度钢、不锈钢零件等进行车或铣的加工时,要选择耐磨性好的硬质合金刀具。 1.2.零件的加工阶段 不同的加工阶段可以选择不同的刀具来满足切削的性

数控加工中刀具的选择原则和切削用量

数控加工中刀具的选择原则和切削用量 作者:佚名来源:不详发布时间:2008-3-9 0:57:41 发布人:admin 减小字体增大字体 摘要:现代刀具显著的特点是结构的创新速走加快。随着计算机应用领域的不断扩大,机械加工也开始运用数拉技术,这时刀具选择与切削用量提出了更高的要求。本文就扣何确定数控加工中的刀具选择与切削用全进行了探讨。 关键词:数控技术;机械加工;刀具选择 一、科学选择数控刀具 1、选择数控刀具的原则 刀具寿命与切削用量有密切关系。在制定切削用量时,应首先选择合理的刀具寿命,而合理的刀具寿命则应根据优化的目标而定。一般分最高生产率刀具寿命和最低成本刀具寿命两种,前者根据单件工时最少的目标确定,后者根据工序成本最低的目标确定。 选择刀具寿命时可考虑如下几点根据刀具复杂程度、制造和磨刀成本来选择。复杂和精度高的刀具寿命应选得比单刃刀具高些。对于机夹可转位刀具,由于换刀时间短,为了充分发挥其切削性能,提高生产效率,刀具寿命可选得低些,一般取15-30min。对于装刀、换刀和调刀比较复杂的多刀机床、组合机床与自动化加工刀具,刀具寿命应选得高些,尤应保证刀具可靠性。车间内某一工序的生产率限制了整个车间的生产率的提高时,该工序的刀具寿命要选得低些当某工序单位时间内所分担到的全厂开支M较大时,刀具寿命也应选得低些。大件精加工时,为保证至少完成一次走刀,避免切削时中途换刀,刀具寿命应按零件精度和表面粗糙度来确定。与普通机床加工方法相比,数控加工对刀具提出了更高的要求,不仅需要冈牲好、精度高,而且要求尺寸稳定,耐用度高,断和排性能坛同时要求安装调整方便,这样来满足数控机床高效率的要求。数控机床上所选用的刀具常采用适应高速切削的刀具材料(如高速钢、超细粒度硬质合金)并使用可转位刀片。 2、选择数控车削用刀具 数控车削车刀常用的一般分成型车刀、尖形车刀、圆弧形车刀以及三类。成型车刀也称样板车刀,其加工零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的形伏和尺寸决定。数控车削加工中,常见的成型车刀有小半径圆弧车刀、非矩形车槽刀和螺纹刀等。在数控加工中,应尽量少用或不用成型车刀。尖形车刀是以直线形切削刃为特征的车刀。这类车刀的刀尖由直线形的主副切削刃构成,如900内外圆车刀、左右端面车刀、切槽(切断)车刀及刀尖倒棱很小的各种外圆和内孔车刀。尖形车刀几何参数(主要是几何角度)的选择方法与普通车削时基本相同,但应结合数控加工的特点(如加工路线、加工干涉等)进行全面的考虑,并应兼顾刀尖本身的强度。 二是圆弧形车刀。圆弧形车刀是以一圆度或线轮廓度误差很小的圆弧形切削刃为特征的车刀。该车刀圆弧刃每一点都是圆弧形车刀的刀尖,应此,刀位点不在圆弧上,而在该

数控简答题

简答题 1.应用刀具半径补偿指令应注意哪些问题? 答:(1)刀补建立和刀补撤消程序段必须用G01或G00;(2)刀补进行过程中不可有其他轴运动;(3)刀具补偿值必须由H偏置代号指定,用CRT/MDI方式输入;若H代码为负,则G41与G42可相互取代。 2.数控铣削适用于哪些加工场合? 答:包括平面铣削、轮廓铣削及对零件进行钻扩铰锪和镗孔加工与攻螺纹等。平面类零件;变斜角类零件;曲面类零件。 3.简述对刀点、刀位点、换刀 点概念。 答:对刀点是指通过对刀确定刀具与工件相对位置的基准点。对刀点往往就是零件的加工原点;刀位点是指刀具的定位基准点,如钻头是钻尖,球刀是球心;换刀点是为加工中心、数控车床等多刀加工的机床编程而设置的,为防止换刀时碰伤零件或夹具,换刀点常常设置在被加工零件轮廓之外,并要有一定的安全量。 4.数控机床加工程序的编制方法有哪些?它们分别适用什么场合? 4.数控机床加工程序的编制方法有哪些?它们分别适用什么场合? 答:手工编程和自动编程两种。对于几何形状不太复杂的零件,所需要的加工程序不长,计算比较简单,出错机会少,手工编程用于形状简单的点位加工及平面轮廓加工。对于一些复杂零件,特别是具有非圆曲线的表面,或者数控系统不具备刀具半径自动补偿功能,采用自动编程。 5.简述对刀点的概念、确定对 刀点时应考虑哪些因素? 答:(1)对刀点是指对刀确定 刀具与工件相对位置的基准点。

(2)所选的对刀点应使 程序编制简单;应选择在容易 找正、便于确定零件的加工原 点的位置;对刀点的位置应在 加工时检查方便、可靠;有得 于提高加工精度。 6.用G92程序段设置加工坐标系原点方法与G54有何不同? 答:执行G92后只是建立了一个坐标系,不产生运动;G54指令是必须用CRT/MDI方式输入其值,执行G54后产生运动。 7.数控加工编程的主要内容有哪些? 答:数控加工编程的主要内容有:分析零件图、确定工艺过程及工艺路线、计算刀具轨迹的坐标值、编写加工程序、程序输入数控系统、程序校验及首件试切等。 8.数控加工工艺分析的目的是什么?包括哪些内容? 答:在数控机床上加工零件,首先应根据零件图样进行工艺分析、处理,编制数控加工工艺,然后再能编制加工程序。整个加工过程是自动的。它包括的内容有机床的切削用量、工步的安排、进给路线、加工余量及刀具的尺寸和型号等。 9.何谓机床坐标系和工件坐标系?其主要区别是什么? 答:机床坐标系又称机械坐标系,是机床运动部件的进给运动坐标系,其坐标轴及方向按标准规定。其坐标原点由厂家设定,称为机床原点(或零件)。工件坐标又称编程坐标系,供编程用。 10.程序段格式有哪几种?数控系统中常采用哪种形式? 答:地址格式、分隔顺序格式、固定程序段格式和可变程序段格式。 11.刀具补偿有何作用?有哪些补偿指令? 答:刀具补偿一般有长度补偿和半径补偿。

加工中心刀具选择技巧

加工中心刀具選擇技巧 刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容,它不仅影响数控机床的加工效率,而且直接影响加工质量。CAD/CAM技术的发展,使得在数控加工中直接利用CAD的设计数据成为可能,特别是微机与数控机床的联接,使得设计、工艺规划及编程的整个过程全部在计算机上完成,一般不需要输出专门的工艺文件。 现在,许多CAD/CAM软件包都提供自动编程功能,这些软件一般是在编程界面中提示工艺规划的有关问题,比如,刀具选择、加工路径规划、切削用量设定等,编程人员只要设置了有关的参数,就可以自动生成NC程序并传输至数控机床完成加工。因此,数控加工中的刀具选择和切削用量确定是在人机交互状态下完成的,这与普通机床加工形成鲜明的对比,同时也要求编程人员必须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则,在编程时充分考虑数控加工的特点。本文对数控编程中必须面对的刀具选择和切削用量确定问题进行了探讨,给出了若干原则和建议,并对应该注意的问题进行了讨论。 一、数控加工常用刀具的种类及特点 数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点,一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上,因此已逐渐标准化和系列化。数控刀具的分类有多种方法。根据刀具结构可分为:①整体式;②镶嵌式,采用焊接或机夹式连接,机夹式又可分为不转位和可转位两种;③特殊型式,如复合式刀具,减震式刀具等。根据制造刀具所用的材料可分为:①高速钢刀具;②硬质合金刀具;③金刚石刀具;④其他材料刀具,如立方氮化硼刀具,陶瓷刀具等。从切削工艺上可分为:①车削刀具,分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种;②钻削刀具,包括钻头、铰刀、丝锥等;③镗削刀具;④铣削刀具等。为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求,近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用,在数量上达到整个数控刀具的30%~40%,金属切除量占总数的80%~90%。 数控刀具与普通机床上所用的刀具相比,有许多不同的要求,主要有以下特点: ⑴刚性好(尤其是粗加工刀具),精度高,抗振及热变形小; ⑵互换性好,便于快速换刀; ⑶寿命高,切削性能稳定、可靠; ⑷刀具的尺寸便于调整,以减少换刀调整时间; ⑸刀具应能可靠地断屑或卷屑,以利于切屑的排除; ⑹系列化,标准化,以利于编程和刀具管理。 二、数控加工刀具的选择

数控技术简答题

简答题 1、简述数控编程的内容与步骤? 2、数控机床由哪几部分组成? 3、数控机床对机械结构的基本要求是什么?提高数控机床性能的措施主要有哪些? 4、刀具补偿可分为哪几种?刀具半径补偿有什么作用? 5、逐点比较法的插补原理是什么? 6、何种加工情况下,选用数控机床最合适? 7、数控机床按运动控制方式分可分为哪几类?有何特点? 8、在进行圆弧插补时,圆弧方向是如何判别的? 9、准备功能代码可分为哪两类?与M 代码在数控编程中作用如何? 10、什么是数控编程?其分类有哪些?各自适用什么场合? 11、数控机床坐标系是如何建立的?如何确定各个坐标轴? 12、什么是开环进给伺服系统?其精度与半闭环和全闭环进给伺服系统有何不6 同?适用什么场合? 13.简述刀位点,对刀点和换刀点的概念? 14.数控加工工艺中如何来确定加工路线? 15.什么是机床原点?工件原点?它们间有什么关系? 16.为什么要进行刀具半径补偿?如何进行刀具半径补偿? 17、数控按伺服系统来分可分为什么系统?各自有何特点? 18、写出四相步进电机的三种通电方式。 19、机床坐标系是如何建立的?如何确定各个坐标轴?

20、数控机床对机械结构的基本要求是什么?提高数控机床性能的措施主要有哪些? 21.数控控制软件的数据预处理模块中译码的功能是什么?译码时为什么要对加工代码进行分组? 22、NC 装置在15 秒钟之内向步进电机均匀发出了3000 个脉冲,若δ=0.01mm,则工作台轴向移动距离为多少? 23 刀具半径自动补偿的意义何在?刀具半径补偿计算的任务是什么? 24 何为自动编程?常用的自动编程方法有那些?各有何特点? 25.NC 机床的组成框图,并简述各组成部分的功用。 26.写出NC 加工手工编程步骤。 27.圆弧自动过象限如何实现? 28.CNC 装置的单微处理机结构和多微处理机结构有何区别? 30.三相步进电机有哪几种工作方式?通电顺序如何?哪种方式的启动转矩大,为什么? 31.试列举使用点位数控系统和轮廓数控系统的典型机床各三种。 32.什么是增量坐标系? 33.开环伺服系统的信号流程是怎样的?其精度取决于什么? 34.何谓数控机床?它主要适用于什么场合? 35..通常CNC 系统的系统软件主要由哪几部分组成? 36.编程时确定加工路线的主要原则是什么? 37.传统NC 与CNC 就其控制功能而言,两者的最大区别在于什么? 38.写出手工编程的步骤,它主要适用于什么样的零件?

数控机床刀具及编程的选用要适当

数控机床刀具及编程的选用要适当 数控刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容,它不仅影响数控机床的加工效率,而且直接影响加工质量。CAD/CAM技术的发展,使得在数控加工中直接利用CAD的设计数据成为可能,特别是DNC系统微机与数控机床的联接,使得设计、工艺规划及编程的整个过程全部在计算机上完成,一般不需要输出专门的工艺文件。 目前,许多CAD/CAM软件包都提供自动编程功能,这些软件一般是在编程界面中提示工艺规划的有关问题,如,刀具选择、加工路径规划、切削用量设定等,编程人员只要设置了有关的参数,就可以自动生成NC程序并传输至数控机床完成加工。 因此,数控加工中的刀具选择和切削用量确定是在人机交互状态下完成的,这与普通机床加工形成鲜明的对比,同时也要求编程人员必须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则,在编程时充分考虑数控加工的特点,能够正确选择刀具及切削用量。 数控加工常用刀具的种类及特点 数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点,一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上,因此已逐渐标准化和系列化。数控刀具的分类有多种方法。根据刀具结构可分为:①整体式;②镶嵌式,采用焊接或机夹式联接,机夹式又可分为不转位和可转位两种;③特殊型式,如复合式刀具、减震式刀具等。根据制造刀具所用的材料可分为;:①高速钢刀具;②硬质合金刀具;③金刚石刀具;④其他材料刀具,如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。从切削工艺上可分为:①车削刀具,分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种;②钻削刀具,包括钻头、铰刀、丝锥等; ③镗削刀具;④铣削刀具等。为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求,近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用,在数量上达到整个数控刀具的30%~40%,金属切除量占总数的80%~90%。 数控刀具与普通机床上所用的刀具相比,有许多不同的要求,主要有以下特点: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,切削性能稳定、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。 数控加工刀具的选择 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、切削用量以及其它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、耐用度和精度高。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。生产中,平面零件周边轮廓的加工,常采用立铣刀;铣削平面时,应选硬质合金刀片铣刀;加工凸台、凹槽时,选高速钢立铣刀;加工毛坯表面或粗加工孔时,可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀;对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工,常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。 在进行自由曲面(模具)加工时,由于球头刀具的端部切削速度为零,因此,为保证加工精度,切削行距一般采用顶端密距,故球头常用于曲面的精加工。而平头刀具在表面加工质量和切削效率方面都优于球头刀,因此,只要在保证不过切的前提下,无论是曲面的粗加工还是精加工,都应优先选择平头刀。另外,刀具的耐用度和精度与刀具价格关系极大,必须引起注意的是,在大多数情况下,选择好的刀具虽然增加了刀具成本,但由此带来的加工质量和加工效率的提高,则可以使整个加工成本大大降低。

CNC常用刀具及选择方法

CNC常用刀具及选择方法 栢图数控在powermill、ug数控编程与加工的教学内容中,不但要讲解常用的刀具,更需要讲解如何选择适合的刀具进行加工,下面我们就来讲讲CNC常用的部分刀具有哪些以及如何选择刀具进行加工。 首先我们来认识一下常用的数控铣刀具: 平底刀:也称平刀或端铣刀。周围有主切削刃, 底部为副切削刃。可以作为开粗及清角,精加工侧 平面及水平面。常用的有D16,D12,D1O,D8,D6, D4,D3,D2 ,D1.5,D1等。D表示切削刀刃直径。 一般情况下,开粗时尽量选较大直径的刀,装刀时 尽可能短,以保证足够的刚度,避免弹刀。在选择小刀时,要结合被加工区域,确定最短的刀锋长及直身部分长,选择本公司现有的最合适的刀。 圆鼻刀:也称平底R刀。可用于开粗、平 面光刀和曲面外形光刀。一般角半径为R0.8 和R5。一般有整体式和镶刀粒式的刀把刀。 带刀粒的圆鼻刀也称飞刀,主要用于大面积的 开粗,水平面光刀。常用的有D50R5,D30R5, D25R5, D25R0.8, D21R0.8,D17RO.8等。飞刀开粗加工尽量选大刀,加工较深区域时,先装短加工较浅区域,再装长加工较深区域,以提高效率且不过切。 球刀:也称R刀。主要用于曲面中光刀(即半精 加工)及光刀(即精加工)。常用的球刀有D16R8, D12R6, D10R5, D8R4, D6R3, D5R2.5(常用于加工流 道),D4R2, D3R1.5, D2R1, D1R0.5。一般情况下, 要通过测量被加工图形的内圆半径来确定精加工所用的刀具,尽量选大刀光刀,小刀补刀加工。

其次刀具的选购 现在刀具大多都商品化及标准化,选购时要索取刀具公司的规格图册,结合本厂的加工条件,选择耐用度高的刀具,以确保最佳的经济效益。如果本厂产品变化不大,那么刀具种类尽可能少而精。 在金属切削加工中,刀具材料也就是切削部分,要承受很大的切削力和冲击,并受到工件及切屑的剧烈摩擦,产生很高的切削温度。其切削性能必须要有以下方面。 (1)高的硬度:62HRC以上,至少要高于被加工材料的硬度。 (2)高的耐磨性:通常情况下,材料越硬、组织中碳物越多、颗粒越细、分布越均匀,其耐磨性就越高。 (3)足够的强度与韧性。 (4)高的耐热性。 (5)良好的导热性。 (6)良好的工艺性和经济性。 为了满足以上要求,现在的数控刀具一般由以下材料制成。 (1)高速钢。如WMOAI系列。 (2)硬质合金。如YG3等。 (3)涂层刀具。如TIC 、TIN 、A1203 等。

数控加工刀具的选择与切削用量的确定

数控加工刀具的选择与切削用量的确定(1)刀具的选用 刀具的选择是数控加工工艺中重要内容之一,它不仅影响机床的加工效率,而且直接影响加工质量。与传统的加工方法相比,数控加工对刀具的要求更高。不仅要求精度高、刚度好、耐用度高,而且要求尺寸稳定、安装调整方便。这就要求采用新型优质材料制造数控加工刀具,并优选刀具参数。 选取刀具时,要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应。生产中,平面零件周边轮廓的加工,常采用立铣刀。铣削平面时,应选用硬质合金刀片铣刀;加工凸轮、凹槽时,选高速钢立铣刀;加工毛坯表面或粗加工孔时,可选镶硬质合金的玉米铣刀。 对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工,常采用球头铣刀、环形铣刀、鼓形刀、锥形刀和盘形刀,如图2-19所示。 a)b) c) d) e) 图2-19 常用铣刀 a)球铣刀b)环形刀c)鼓形刀d)锥形刀e)盘形刀 曲面加工常采用球头铣刀,但加工曲面较平坦部位时,刀具以球头顶端刃切削,切削条件较差,因而应采用环形刀。在单件或小批量生产中,为了取代多坐标联动机床,常采用鼓形刀或锥形刀来加工飞机上的一些变斜角零件,如图2-20所示。加镶齿盘铣刀,适用于在五坐标联动的数控机床上加工一些球面,其效率比用球头铣刀高近十倍,并可获得好的加工精度。 图2-20 变斜角斜面加工 (2)切削用量的确定

切削用量包括主轴转速(切削速度)、背吃刀量、进给量。对于不同的加工方法,需要选择不同的切削用量,并编入程序单内。 合理选择切削用量的原则是,粗加工时,一般以提高生产率为主,但也应考虑经济性和加工成本;半精加工和精加工时,应在保证加工质量的前提下,兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削手册,并结合经验而定。 1)切削深度a p(㎜)主要根据机床、夹具、刀具和工件的刚度来决定。在刚度允许的情况下,应以最少的进给次数切除加工余量,最好一次切净余量,以便提高生产率。在数控机床上,精加工余量可小于普通机床,一般取(~)㎜ 2)主轴转速n(r/min)主要根据允许的切削速度νc(m/min)选取。 式中,νc——切削速度,由刀具的耐用度决定; D——工件或刀具直径(㎜)。 主轴转速n要根据计算值在机床说明书中选取标准值,并填入程序单中。 3)进给量(进给速度)f(mm/min或mm/r)是数控机床切削用量中的重要参数,主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。当加工精度,表面粗糙度要求高时,进给量数值应选小些,一般在20~50mm/min范围内选取。最大进给量则受机床刚度和进给系统的性能限制,并与脉冲当量有关。

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