講解數(shù)控銑刀基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)資料分享

發(fā)布日期：2018-09-25 作者：admin 點(diǎn)擊：

銑刀

　　數(shù)控銑刀與加工中心使用的刀具種類很多，主要分銑削刀具和孔加工刀具兩大類，所用刀具正朝著標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和模塊化的方向發(fā)展，為滿足高效和特殊的銑削要求，又發(fā)展了各種特殊用途的專用刀具。

　　數(shù)控銑刀與工具系統(tǒng)介紹：

　　1、銑刀結(jié)構(gòu)

　　銑刀的結(jié)構(gòu)分為三部分：切削部分，導(dǎo)入部分和柄部。銑刀的柄部為7:24圓錐柄，這種圓錐柄不會(huì)自鎖，換刀方便，具有較高的定位精度和較大的剛性。

　　2、工具系統(tǒng)

　　工具系統(tǒng)是指連接數(shù)控機(jī)床與刀具的系列裝夾工具，有刀柄、連桿、連接套和夾頭等組成。數(shù)控機(jī)床工具系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)刀具的快速、自動(dòng)裝夾。隨著數(shù)控工具系統(tǒng)的應(yīng)用與日俱增，我國已經(jīng)建立了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊式的數(shù)控工具系統(tǒng)。數(shù)控機(jī)床的工具系統(tǒng)分為整體式和模塊式兩種形式。

　　1)整體式工具系統(tǒng)TSG按連接桿的形式分為錐柄和直柄兩種類型。錐柄連接桿的代碼為JT；直柄連接桿的代碼為JZ。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、裝夾靈活、更換迅速。由于工具的品種、規(guī)格繁多，給生產(chǎn)、使用和管理帶來不便。

　　2)模塊式工具系統(tǒng)TMG　模塊式工具系統(tǒng)TMG有下列三種結(jié)構(gòu)形式：圓柱連接系列TMG21，軸心用螺釘拉緊刀具；短圓錐定位系列TMG10，軸心用螺釘拉緊刀具；長圓錐定位系列TMG14，用螺釘鎖緊刀具。模塊式工具系統(tǒng)以配置最少的工具來滿足不同零件的加工需要，因此該系統(tǒng)增加了工具系統(tǒng)的柔性，是工具系統(tǒng)發(fā)展的高級(jí)階段。

　　3、切削刀具簡介

　　1)孔加工刀具

　　①中心鉆用于孔加工定位。

　　②麻花鉆主要用于鉆削孔。

　　③階梯鉆是一種高效的復(fù)合刀具，用于鉆削階梯孔。

　?、茔q刀主要用于孔的精加工。

　?、葭M刀主要用于擴(kuò)孔和孔的精加工。

　　2)銑削加工刀具

　?、倨矫驺姷叮哼@種銑刀主要有圓柱銑刀和端面銑刀兩種形式。

　?、跍喜坫姷叮鹤畛Ｓ玫臏喜坫姷队辛姷?、三面刃盤銑刀、鍵槽銑刀和角度銑刀。

　?、勰＞咩姷叮耗＞咩姷肚邢鞑糠钟星蛐巍⑼剐?、凹形和T形等各種形狀。

　?、芙M合成形銑刀：用多把銑刀組合使用，同時(shí)加工一個(gè)或多個(gè)零件，不但可以提高生產(chǎn)率，還可以保證零件的加工質(zhì)量。

　　數(shù)控銑刀結(jié)構(gòu)選擇

　　數(shù)控銑刀一般由刀片、定位元件、夾緊元件和刀體組成。由于刀片在刀體上有多種定位與夾緊方式，刀片定位元件的結(jié)構(gòu)又有不同類型，因此銑刀的結(jié)構(gòu)形式有多種，分類方法也較多。選用時(shí)，主要可根據(jù)刀片排列方式。刀片排列方式可分為平裝結(jié)構(gòu)和立裝結(jié)構(gòu)兩大類。

　　1)平裝結(jié)構(gòu)(刀片徑向排列)

　　平裝結(jié)構(gòu)銑刀平裝結(jié)構(gòu)銑刀的刀體結(jié)構(gòu)工藝性好，容易加工，并可采用無孔刀片(刀片價(jià)格較低，可重磨)。由于需要夾緊元件，刀片的一部分被覆蓋，容屑空間較小，且在切削力方向上的硬質(zhì)合金截面較小，故平裝結(jié)構(gòu)的銑刀一般用于輕型和中量型的銑削加工。

　　2)立裝結(jié)構(gòu)(刀片切向排列)

　　立裝結(jié)構(gòu)銑刀立裝結(jié)構(gòu)銑刀的刀片只用一個(gè)螺釘固定在刀槽上，結(jié)構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)位方便。雖然刀具零件較少，但刀體的加工難度較大，一般需用五坐標(biāo)加工中心進(jìn)行加工。由于刀片采用切削力夾緊，夾緊力隨切削力的增大而增大，因此可省去夾緊元件，增大了容屑空間。由于刀片切向安裝，在切削力方向的硬質(zhì)合金截面較大，因而可進(jìn)行大切深、大走刀量切削，這種銑刀適用于重型和中量型的銑削加工。

　　數(shù)控銑刀角度的選擇

　　銑刀的角度有前角、后角、主偏角、副偏角、刃傾角等。為滿足不同的加工需要，有多種角度組合型式。各種角度中最主要的是主偏角和前角(制造廠的產(chǎn)品樣本中對(duì)刀具的主偏角和前角一般都有明確說明)。

　　主偏角為切削刃與切削平面的夾角，如圖11所示。銑刀的主偏角有90°、88°、75°、70°、60°、45°等幾種。

　　主偏角對(duì)徑向切削力和切削深度影響很大。徑向切削力的大小直接影響切削功率和刀具的抗振性能。銑刀的主偏角越小，其徑向切削力越小，抗振性也越好，但切削深度也隨之減小。

　　2)前角γ

　　銑刀的前角可分解為徑向前角γf 和軸向前角γp，徑向前角γf主要影響切削功率；軸向前角γp則影響切屑的形成和軸向力的方向，當(dāng)γp為正值時(shí)切屑即飛離加工面。5、銑刀的齒數(shù)(齒距) 選擇

　　銑刀齒數(shù)多，可提高生產(chǎn)效率，但受容屑空間、刀齒強(qiáng)度、機(jī)床功率及剛性等的限制，不同直徑的銑刀的齒數(shù)均有相應(yīng)規(guī)定。為滿足不同用戶的需要，同一直徑的銑刀一般有粗齒、中齒、密齒三種類型。

　　粗齒銑刀　適用于普通機(jī)床的大余量粗加工和軟材料或切削寬度較大的銑削加工；當(dāng)機(jī)床功率較小時(shí)，為使切削穩(wěn)定，也常選用粗齒銑刀。

　　中齒銑刀　系通用系列，使用范圍廣泛，具有較高的金屬切除率和切削穩(wěn)定性。

　　密齒銑刀　主要用于鑄鐵、鋁合金和有色金屬的大進(jìn)給速度切削加工。在專業(yè)化生產(chǎn)(如流水線加工)中，為充分利用設(shè)備功率和滿足生產(chǎn)節(jié)奏要求，也常選用密齒銑刀(此時(shí)多為專用非標(biāo)銑刀)。

　　為防止工藝系統(tǒng)出現(xiàn)共振，使切削平穩(wěn)，還有一種不等分齒距銑刀。如FUCHWAN公司的銑刀均采用了不等分齒距技術(shù)。在大余量粗加工中建議優(yōu)先選用不等分齒距的銑刀。

　　銑刀直徑的選擇

　　銑刀直徑的選用視產(chǎn)品及生產(chǎn)批量的不同差異較大，刀具直徑的選用主要取決于設(shè)備的規(guī)格和工件的加工尺寸。

　　1)平面銑刀

　　選擇平面銑刀直徑時(shí)主要需考慮刀具所需功率應(yīng)在機(jī)床功率范圍之內(nèi)，也可將機(jī)床主軸直徑作為選取的依據(jù)。平面銑刀直徑可按D=1.5d(d為主軸直徑)選取。在批量生產(chǎn)時(shí)，也可按工件切削寬度的1.6倍選擇刀具直徑。

　　2)立銑刀

　　立銑刀直徑的選擇主要應(yīng)考慮工件加工尺寸的要求，并保證刀具所需功率在機(jī)床額定功率范圍以內(nèi)。如系小直徑立銑刀，則應(yīng)主要考慮機(jī)床的最高轉(zhuǎn)數(shù)能否達(dá)到刀具的最低切削速度(60m/min)。

　　3)槽銑刀

　　槽銑刀的直徑和寬度應(yīng)根據(jù)加工工件尺寸選擇，并保證其切削功率在機(jī)床允許的功率范圍之內(nèi)。

　　銑刀的最大切削深度

　　不同系列的可轉(zhuǎn)位面銑刀有不同的最大切削深度。最大切削深度越大的刀具所用刀片的尺寸越大，價(jià)格也越高，因此從節(jié)約費(fèi)用、降低成本的角度考慮，選擇刀具時(shí)一般應(yīng)按加工的最大余量和刀具的最大切削深度選擇合適的規(guī)格。當(dāng)然，還需要考慮機(jī)床的額定功率和剛性應(yīng)能滿足刀具使用最大切削深度時(shí)的需要。

　　刀片牌號(hào)的選擇

　　合理選擇刀片硬質(zhì)合金牌號(hào)的主要依據(jù)是被加工材料的性能和硬質(zhì)合金的性能。一般選用銑刀時(shí)，可按刀具制造廠提供加工的材料及加工條件，來配備相應(yīng)牌號(hào)的硬質(zhì)合金刀片。

　　由于各廠生產(chǎn)的同類用途硬質(zhì)合金的成份及性能各不相同，硬質(zhì)合金牌號(hào)的表示方法也不同，為方便用戶，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織規(guī)定，切削加工用硬質(zhì)合金按其排屑類型和被加工材料分為三大類：P類、M類和K類。根據(jù)被加工材料及適用的加工條件，每大類中又分為若干組，用兩位阿拉伯?dāng)?shù)字表示，每類中數(shù)字越大，其耐磨性越低、韌性越高。

　　P類合金(包括金屬陶瓷)用于加工產(chǎn)生長切屑的金屬材料，如鋼、鑄鋼、可鍛鑄鐵、不銹鋼、耐熱鋼等。其中，組號(hào)越大，則可選用越大的進(jìn)給量和切削深度，而切削速度則應(yīng)越小。

　　M類合金用于加工產(chǎn)生長切屑和短切屑的黑色金屬或有色金屬，如鋼、鑄鋼、奧氏體不銹鋼、耐熱鋼、可鍛鑄鐵、合金鑄鐵等。其中，組號(hào)越大，則可選用越大的進(jìn)給量和切削深度，而切削速度則應(yīng)越小。

　　K類合金用于加工產(chǎn)生短切屑的黑色金屬、有色金屬及非金屬材料，如鑄鐵、鋁合金、銅合金、塑料、硬膠木等。其中，組號(hào)越大，則可選用越大的進(jìn)給量和切削深度，而切削速度則應(yīng)越小。　　各廠生產(chǎn)的硬質(zhì)合金雖然有各自編制的牌號(hào)，但都有對(duì)應(yīng)國際標(biāo)準(zhǔn)的分類號(hào)，選用十分方便。