浅析刀具对数控加工质量的影响

第１期（总第１１９期）

Ｎｏ．１（ＳＵＭＮｏ．Ｉ

机械管理开发

ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ

ＭＡＮＡ（；ＥＭＥＮＴ

ＡＮＤ

ＤＥＶＥＩ。ＯＰＭＥＮＴ

２０１１年２月

Ｆｅｂ．２０ｌｌ

１９）

浅析刀具对数控加工质量的影响

张晶辉

（山两职业技术学院．山西太原０３０００６）

【摘要】数控加工中，刀具的选择很重要，不仅影响机床的加工效率。而且直接影响加工质量，对数控刀具总的要求是安装调整方便、刚性好、精度高、耐用度好，在此基础上综合考虑工件材料的切削性能，机床的加工能力。数控加工工序的类型，切削用量以及与机床和数控装置工作范围有关的诸多因素。【关键词】

刀具选择；性能要求；质量影响因素

【文献标识码】Ａ

【文章编号】１００３—７７３Ｘ（２０１１）０１－００８３－０３

【中图分类号】ＴＧ５１７．１

０引

言

数控车床加工与普通车床加Ｔ相比，丁件的质量已大大提高，但随着生产的发展和更高的质量要求，在数控加ｆＴ的过程中，仍需对影响Ｔ件质量的因素认真分析，以便充分地发挥数控加工的优势，其中正确地选用刀具是很重要的。１数控刀具的选择

。‘

刀具的选择是数控加工工艺中重要内容之一，与传统的加Ｔ方法相比，数控加Ｔ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。

１．１根据被加工面的情况选取刀具

选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加丁Ｔ件的表面尺寸和形状相适应。生产中，零件周边轮廓的加丁，常采用立铣刀。铣削平面时，应选用硬质合金刀片铣刀；加Ｔ凸轮、凹槽时。选高速钢立铣刀；加Ｔ毛坯表面或粗加一ｆ：孔时．可选镶硬质合金的玉米铣刀川。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１。

—｝％

亟．

（ａ）

（ｂ）

（ｃ）

（ｄ）

（ｅ）

ａ）球形刀；ｂ）环彤７Ｊ；【 ）鼓彤；ｒｊ：ｄ）锥彤刀；ｅ）盘形刀

图１铣刀的形状

曲面加丁常采用球头铣刀，但加Ｔ曲面较平坦的部位时，用球头顶端刃切削，效果较差．因而应采用环形刀。在进行自由曲面加工时，由于球头刀具的端部切削速度为零。因此，为保证加丁精度，切削行距一般很小，故球头铣刀适用于曲面的精加丁。而端铣刀无论是在表面加丁质量Ｅ还是在加Ｔ效率上都远远优于球头铣刀，因此，在确保零件加丁不过切的前提下，粗加Ｔ和半精加Ｔ曲面时，尽量选择端铣刀。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

收稿日期：２０１０－－０８—３１

作者简介：张晶辉（１９７１一），女。辽宁沈阳人。讲师，硕士，从事教学工作。

万方数据

的是，在大多数情况下，选择好的刀具虽然增加了刀具以使整个加下成本大大降低。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。加镶齿盘铣刀，适用于在五坐标联动的数控机床上加Ｔ一些球面，其效率比用球头铣强强

刀高近十倍，并可获得好

图２变斜角斜面；ｂ０－ｒ

的加丁精度”－。

１．２其他因素对刀具选择的影响

由于数控机床的主轴转速及范围远远高于普通机床，而且主轴输ｍ功率较大，因此，对刀具提出了更高的要求，包括精度高、强度大、刚性好、耐用度高、尺寸稳定、安装ｉ周整方便，并要求刀具的结构合理、几何参数标准化、系列化。数控刀具是提高加Ｔ效率的先决条件之一，它的选用取决于被加丁零件的几何形状、材料状态、夹具和机床选用刀具的刚性。通常来说应考虑以下方面：１）根据零件材料的切削性能选择刀具：如车或铣高强度钢、钛合金、不锈钢零件，建议选择耐磨性较好的可转位硬质合金刀具。２）根据零件的加Ｔ阶段选择刀具：即粗加一１：阶段以去除余量为主，应选择刚性较好、精度较低的刀具；半精加＿［、精加Ｔ阶段以保证零件的加．ｒ精度和产品质量为主，应选择耐用度高、精

度较高的刀具。如果粗、精加＿『：选择相同的刀具时，建议粗加Ｔ选用精加Ｔ淘汰下来的刀具，因为精加Ｔ淘汰的刀具磨损情况大多为刃部轻微磨损，涂层磨损修光，继续使用会影响精加１ｊ的加丁质量．但对粗加Ｔ的影响较小”ｌ。３）根据加一１：区域的特点选择刀具和几何参数：在零件结构允许的情况下应选用大直径、长径比值小的刀具；切削薄壁、超薄壁零件的中心铣刀端刃应有足够的向心角，以减少刀具和切削部ｆ证的切削力；加Ｔ铝、铜等较软材料零件时应选择前角稍大一蝗的立铣刀，齿数也不要超过４齿；在数控机床的加丁中心上，所有刀具全都预先装在刀库里，通过数控程序的指令进行相应的选刀和换刀。所以，必须选用适合机床刀

８３

成本，但由此带来的加丁质量和加Ｔ效率的提高，则可

第１期（总第１１９期）

机械管理开发

２０１１年２月

具系统规格的相应标准刀柄，以便数控加１二用刀具能够迅速、准确地安装到机床主轴上或返回刀库。编程

人员应能够了解机床所用刀柄的结构尺寸、调整方法以及调整范同等方面的内容，以保证在编程时确定刀具的径向和轴向尺寸，合理安排刀具的排列顺序。

１．３影响选择刀具类型和规格的因素

在选择刀具的类型和规格时，主要考虑以下因素的影响：１）生产性质：在这里生产性质指的是零件的批量大小，主要从加工成本上考虑对刀具选择的影响。例如在大量生产时采用特殊刀具，可能是合算的，而在单件或小批量生产时，选择标准刀具更适合一些。２）机床类型：在能够保证Ｔ件系统和刀具系统刚性好的条件下，允许采用高生产率的刀具，例如高速切削车刀和大进给量车刀…。３）数控加Ｔ方案：不同的数控加工方案町以采用不同类型的刀具，例如孔的加工可以用钻及扩孑Ｌ钻，也可用钻和镗刀来进行加工，通常直径小于６０ｍｍ的孔用钻削，而直径大于６０ｍｍ的孔或者孔系的加丁常采用镗削方式。４）下件的尺寸及外形：Ｔ件的尺寸及外形也影响刀具类型和规格的选择，例如特型表面要采用特殊的刀具来加工。５）加工表面粗糙度：加１＿表面粗糙度影响刀具的结构形状和切削用量，例如毛坯粗铣加工时，可采用粗齿铣刀，精铣时最好用细齿铣刀。６）加工精度：加工精度影响精加Ｔ

刀具的类型和结构形状，例如孔的最后加工依据孔的

精度订丁用钻、扩孑Ｌ钻、铰刀或镗刀来加Ｔ。７）工件材料：工件材料将决定刀具材料和切削部分几何参数的选择，刀具材料与丁件的加工精度、材料硬度等有关。２数控刀具性能的要求

由于数控机床具有加工精度高、加Ｔ效率高、加ＴＴ序集中和零件装夹次数少等特点，所以，数控刀具的性能应高于普通机床所使用的刀具性能。

选择数控刀具时，首先要应优先选用标准刀具，

必要时才可选用各种高效率的复合刀具及特殊的专用

刀具。在选择标准数控刀具时，应结合实际情况，尽可能选用各种先进刀具，如可转位刀具、整体硬质合金刀具，陶瓷刀具等。

在选择数控机床加丁刀具时，还应考虑以下几方面问题：１）数控刀具的类型、规格和精度等级应能够满足加丁要求，刀具材料应与Ｔ件材料相适应。２）切削性能好：为适应刀具在粗加Ｔ或对难加工材料的ｔ件加工时 …… 此处隐藏：4925字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……