一、數控加工常用刀具的種類及特點 數控加工刀具必須適應數控機床高速、高效和自動化程度高的特點,一般應包括通用刀具、通用連接刀柄及少量專用刀柄。刀柄要聯接刀具並裝在機床動力頭上,因此已逐漸標準化和系列化。數控刀具的分類有多種方法。根據刀具結構可分為:①整體式;②鑲嵌式,采用焊接或機夾式連接,機夾式又可分為不轉位和可轉位兩種;③特殊型式,如復合式刀具,減震式刀具等。根據制造刀具所用的材料可分為:①高速鋼刀具;②硬質合金刀具;③金剛石刀具;④其他材料刀具,如立方氮化硼刀具,陶瓷刀具等。從切削工藝上可分為:①車削刀具,分外圓、內孔、螺紋、切割刀具等多種;②鉆削刀具,包括鑽頭、鉸刀、絲錐等;③鏜削刀具;④銑削刀具等。為瞭適應數控機床對刀具耐用、穩定、易調、可換等的要求,近幾年機夾式可轉位刀具得到廣泛的應用,在數量上達到整個數控刀具的30%~40%,金屬切除量占總數的80%~90%。 數控刀具與普通機床上所用的刀具相比,有許多不同的要求,主要有以下特點: ⑴剛性好(尤其是粗加工刀具),精度高,抗振及熱變形小; ⑵ 互換性好,便於快速換刀; ⑶壽命高,切削性能穩定、可靠; ⑷刀具的尺寸便於調整,以減少換刀調整時間; ⑸刀具應能可靠地斷屑或卷屑,以利於切屑的排除; ⑹系列化,標準化,以利於編程和刀具管理。 二、數控加工刀具的選擇 刀具的選擇是在數控編程的人機交互狀態下進行的。應根據機床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是:安裝調整方便,剛性好,耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下,盡量選擇較短的刀柄,以提高刀具加工的剛性。 選取刀具時,要使刀具的尺寸與被加工工件的表麵尺寸相適應。生產中,平麵零件周邊輪廓的加工,常采用立銑刀;銑削平麵時,應選硬質合金刀片銑刀;加工凸臺、凹槽時,選高速鋼立銑刀;加工毛坯表麵或粗加工孔時,可選取鑲硬質合金刀片的玉米銑刀;對一些立體型麵和變斜角輪廓外形的加工,常采用球頭銑刀、環形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。 在進行自由曲麵加工時,由於球頭刀具的端部切削速度為零,因此,為保證加工精度,切削行距一般取得很能密,故球頭常用於曲麵的精加工。而平頭刀具在表麵加工質量和切削效率方麵都優於球頭刀,因此,隻要在保證不過切的前提下,無論是曲麵的粗加工還是精加工,都應優先選擇平頭刀。另外,刀具的耐用度和精度與刀具價格關系極大,必須引起註意的是,在大多數情況下,選擇好的刀具雖然增加瞭刀具成本,但由此帶來的加工質量和加工效率的提高,則可以使整個加工成本大大降低。 在加工中心上,各種刀具分別裝在刀庫上,按程序規定隨時進行選刀和換刀動作。因此必須采用標準刀柄,以便使鉆、鏜、擴、銑削等工序用的標準刀具,迅速、準確地裝到機床主軸或刀庫上去。編程人員應瞭解機床上所用刀柄的結構尺寸、調整方法以及調整范圍,以便在編程時確定刀具的徑向和軸向尺寸。目前我國的加工中心采用TSG工具系統,其刀柄有直柄(三種規格)和錐柄(四種規格)兩種,共包括16種不同用途的刀柄。 在經濟型數控加工中,由於刀具的刃磨、測量和更換多為人工手動進行,占用輔助時間較長,因此,必須合理安排刀具的排列順序。一般應遵循以下原則:①盡量減少刀具數量;②一把刀具裝夾後,應完成其所能進行的所有加工部位;③粗精加工的刀具應分開使用,即使是相同尺寸規格的刀具;④先銑後鉆;⑤先進行曲麵精加工,後進行二維輪廓精加工;⑥在可能的情況下,應盡可能利用數控機床的自動換刀功能,以提高生產效率等。 三、數控加工切削用量的確定 合理選擇切削用量的原則是,粗加工時,一般以提高生產率為主,但也應考慮經濟性和加工成本;半精加工和精加工時,應在保證加工質量的前提下,兼顧切削效率、經濟性和加工成本。具體數值應根據機床說明書、切削用量手冊,並結合經驗而定。 機夾可轉位車刀基本知識 刀具是機械制造中用於切削加工的工具,又稱切削工具。廣義的切削工具既包括刀具,還包括磨具。絕大多數的刀具是機用的,但也有手用的。由於機械制造中使用的刀具基本上都用於切削金屬材料,所以"刀具"一詞一般就理解為金屬切削刀具。切削木材用的刀具則稱為木工刀具。 刀具的發展在人類進步的歷史上占有重要的地位。中國早在公元前28~前20世紀,就已出現黃銅錐和紫銅的錐、鉆、刀等銅質刀具。戰國後期(公元前三世紀),由於掌握瞭滲碳技術,制成瞭銅質刀具。當時的鑽頭和鋸,與現代的扁鉆和鋸已有些相似之處。 然而,刀具的快速發展是在18世紀後期,伴隨蒸汽機等機器的發展而來的。1783年,法國的勒內首先制出銑刀。1792年,英國的莫茲利制出絲錐和板牙。有關麻花鉆的發明最早的文獻記載是在1822年,但直到1864年才作為商品生產。 那時的刀具是用整體高碳工具鋼制造的,許用的切削速度約為5米/分。1868年,英國的穆舍特制成含鎢的合金工具鋼。1898年,美國的泰勒和.懷特發明高速鋼。1923年,德國的施勒特爾發明硬質合金。 在采用合金工具鋼時,刀具的切削速度提高到約8米/分,采用高速鋼時,又提高兩倍以上,到采用硬質合金時,又比用高速鋼提高兩倍以上,切削加工出的工件表麵質量和尺寸精度也大大提高。 由於高速鋼和硬質合金的價格比較昂貴,刀具出現焊接和機械夾固式結構。1949~1950年間,美國開始在車刀上采用可轉位刀片,不久即應用在銑刀和其他刀具上。1938年,德國德古薩公司取得關於陶瓷刀具的專利。1972年,美國通用電氣公司生產瞭聚晶人造金剛石和聚晶立方氮化硼刀片。這些非金屬刀具材料可使刀具以更高的速度切削。 1969年,瑞典山特維克鋼廠取得用化學氣相沉積法,生產碳化鈦塗層硬質合金刀片的專利。1972年,美國的邦沙和拉古蘭發展瞭物理氣相沉積法,在硬質合金或高速鋼刀具表麵塗覆碳化鈦或氮化鈦硬質層。表麵塗層方法把基體材料的高強度和韌性,與表層的高硬度和耐磨性結合起來,從而使這種復合材料具有更好的切削性能。 刀具按工件加工表麵的形式可分為五類。加工各種外表麵的刀具,包括車刀、刨刀、銑刀、外表麵拉刀和銼刀等;孔加工刀具,包括鑽頭、擴孔鉆、鏜刀、鉸刀和內表麵拉刀等;螺紋加工工具,包括絲錐、板牙、自動開合螺紋切頭、螺紋車刀和螺紋銑刀等;齒輪加工刀具,包括滾刀、插齒刀、剃齒刀、錐齒輪加工刀具等;切斷刀具,包括鑲齒圓鋸片、帶鋸、弓鋸、切斷車刀和鋸片銑刀等等。此外,還有組合刀具。 按切削運動方式和相應的刀刃形狀,刀具又可分為三類。通用刀具,如車刀、刨刀、銑刀(不包括成形的車刀、成形刨刀和成形銑刀)、鏜刀、鑽頭、擴孔鉆、鉸刀和鋸等;成形刀具,這類刀具的刀刃具有與被加工工件斷麵相同或接近相同的形狀,如成形車刀、成形刨刀、成形銑刀、拉刀、圓錐鉸刀和各種螺紋加工刀具等;展成刀具是用展成法加工齒輪的齒麵或類似的工件,如滾刀、插齒刀、剃齒刀、錐齒輪刨刀和錐齒輪銑刀盤等。 各種刀具的結構都由裝夾部分和工作部分組成。整體結構刀具的裝夾部分和工作部分都做在刀體上;鑲齒結構刀具的工作部分(刀齒或刀片)則鑲裝在刀體上。 刀具的裝夾部分有帶孔和帶柄兩類。帶孔刀具依靠內孔套裝在機床的主軸或心軸上,借助軸向鍵或端麵鍵傳遞扭轉力矩,如圓柱形銑刀、套式麵銑刀等。 帶柄的刀具通常有矩形柄、圓柱柄和圓錐柄三種。車刀、刨刀等一般為矩形柄;圓錐柄靠錐度承受軸向推力,並借助摩擦力傳遞扭矩;圓柱柄一般適用於較小的麻花鉆、立銑刀等刀具,切削時借助夾緊時所產生的摩擦力傳遞扭轉力矩。很多帶柄的刀具的柄部用低合金鋼制成,而工作部分則用高速鋼把兩部分對焊而成。 刀具的工作部分就是產生和處理切屑的部分,包括刀刃、使切屑斷碎或卷攏的結構、排屑或容儲切屑的空間、切削液的通道等結構要素。有的刀具的工作部分就是切削部分,如車刀、刨刀、鏜刀和銑刀等;有的刀具的工作部分則包含切削部分和校準部分,如鑽頭、擴孔鉆、鉸刀、內表麵拉刀和絲錐等。切削部分的作用是用刀刃切除切屑,校準部分的作用是修光已切削的加工表麵和引導刀具。 刀具工作部分的結構有整體式、焊接式和機械夾固式三種。整體結構是在刀體上做出切削刃;焊接結構是把刀片釬焊到鋼的刀體上;機械夾固結構又有兩種,一種是把刀片夾固在刀體上,另一種是把釬焊好的刀頭夾固在刀體上。硬質合金刀具一般制成焊接結構或機械夾固結構;瓷刀具都采用機械夾固結構。 在選擇刀具的角度時,需要考慮多種因素的影響,如工件材料、刀具材料、加工性質(粗、精加工)等,必須根據具體情況合理選擇。通常講的刀具角度,是指制造和測量用的標註角度,在實際工作時,由於刀具的安裝位置不同和切削運動方向的改變,實際工作的角度和標註的角度有所不同,但通常相差很小,制造刀具的材料必須具有很高的高溫硬度和耐磨性,必要的抗彎強度、沖擊韌性和化學惰性,良好的工藝性(切削加工、鍛造和熱處理等),並不易變形。 通常當材料硬度高時,耐磨性也高;抗彎強度高時,沖擊韌性也高。但材料硬度越高,其抗彎強度和沖擊韌性就越低。高速鋼因具有很高的抗彎強度和沖擊韌性,以及良好的可加工性,現代仍是應用最廣的刀具材料,其次是硬質合金。 聚晶立方氮化硼適用於切削高硬度淬硬鋼和硬鑄鐵等;聚晶金剛石適用於切削不含鐵的金屬,及合金、塑料和玻璃鋼等;碳素工具鋼和合金工具鋼現在隻用作銼刀、板牙和絲錐等工具。 硬質合金可轉位刀片現在都已用化學氣相沉積法塗覆碳化鈦、氮化鈦、氧化鋁硬層或復合硬層。正在發展的物理氣相沉積法不僅可用於硬質合金刀具,也可用於高速鋼刀具,如鑽頭、滾刀、絲錐和銑刀等。硬質塗層作為阻礙化學擴散和熱傳導的障壁,使刀具在切削時的磨損速度減慢,塗層刀片的壽命與不塗層的相比大約提高1~3倍以上 由於在高溫、高壓、高速下,和在腐蝕性流體介質中工作的零件,其應用的難加工材料越來越多,切削加工的自動化水平和對加工精度的要求越來越高。為瞭適應這種情況,刀具的發展方向將是發展和應用新的刀具材料;進一步發展刀具的氣相沉積塗層技術,在高韌性高強度的基體上沉積更高硬度的塗層,更好地解決刀具材料硬度與強度間的矛盾;進一步發展可轉位刀具的結構;提高刀具的制造精度,減小產品質量的差別,並使刀具的使用實現最佳化。
硬質合金刀片的牌號選擇方法 YG3:適用於鑄鐵,有色金屬的精加工; YG6X、YG6A:適用於鑄鐵,有色金屬的精加工,半精加工,亦可用於錳鋼,淬火鋼加工 YG6、YG8:適用於鑄鐵,輕合金的粗加工,亦可作鑄鐵,低合金鋼銑削加工。 YW1、YW3、YW4:適用於不銹鋼,普通合金鋼的精加工和半精加工。 YW2:適用於不銹鋼,低合金鋼的半精加工,主要用於火車輪箍加工。 YT15、YT05:適用於鋼,鑄鋼的精加工和半精加工,宜采用中等進給量和較高的切削速度。 YT14、YS25:適用於鋼,鑄鋼的精加工和半精加工,宜采用中等進給量,YS25專用於鋼,鑄鋼的銑削速度。 YT5:適用於鋼,鑄鋼的重切削加工,在作業條件不好的中,低速度大進給量粗加工。 本公司生產銷售各種硬質合金焊接車刀頭。標準產品現貨供應,非標產品接受定制。主要型號規格如下: A1型:A110,A112,A114,A116 A118 A118A A120 A122 A122A A125 A125A A130 A140 A150 A160 A170 A2型:A212 A212Z A216 A216Z A220 A220Z A3型:A312,A312Z,A315,A315Z,A320,A320Z,A325,A325Z,A330,A330Z,A340,A340Z A4型:A412,A412Z,A416,A416Z.A420,A420Z,A425,A425Z. B1型,B22型,B3型, C1型:C116.C120.C122.C125 C3型:C303.C304,C305,C306,C308,C310,C312,C314,C316, C4型:C420.C425,C430 D1型:D115,D155Z,D120,D120ZD125.D125Z D2型:D210.D210A,D212,D212A,D214,D214A,D216,D216A.D218.D218A,D218B,D220,D222,D222A,D224,D226,D228,D228A,D230,D232,D232A,D236,D238,D240,D246 E型:E108.E109,E210,E211,E213,E214,E215,E216,E217,E320,E325,E330.E515,E522,E525 F型:F115.F118. 主要材質有:YT14,YT15,YT5,YG6,YG8,YW1,YE2,YS25,YT726,YS8.等 規格全,品種多,常備庫存。 YT15硬度≥91適於碳素鋼與合金鋼連續切削的半精車及精車。斷續切時的精車。旋風車絲,連續麵的半精銑和精銑,孔的粗擴與精擴。 YT14硬度≥90.5適於對碳素鋼與合金鋼不平整麵進行連續切削時的粗車,間斷切削是的半精車與精車,連續麵的粗銑,鑄孔的擴鉆等。 YT5硬度≥89.5適於碳素鋼與合金鋼【包括鍛件。沖壓件及鑄件的表皮】不平整麵切削時的粗車。粗刨,半精刨,粗銑等。 YG8硬度≥89.0適於鑄鐵,有色金屬及其合金,非金屬材料不平整表麵和間斷切削時的粗車,粗刨,粗銑,一般孔和深孔的鉆擴,擴孔。 YW1硬度≥91.5材質適於耐熱鋼,剛猛鋼,不銹鋼及合金鋼等難加工鋼材的加工,也適於普通鋼材,鑄鐵的加工。 YS25硬度≥90.5適於碳素鋼,鑄鋼,高錳鋼,高強度鋼的及合金鋼的粗車,銑削和刨削。 YG6X硬度≥91.0適於合金鑄鐵。普通鑄鐵的精加工及半加工。主圖是正品拍攝價格貴。
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