数控刀具的选择技巧

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数控刀具的选择技巧

篇1:数控刀具的选择技巧

1.影响数控刀具选择的因素

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

完成该工序所用的数控机床对选择的刀具类型(钻、车刀或铣刀)的影响。在能够保证工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)数控加工方案

不同的数控加工方案可以采用不同类型的刀具。例如孔的加工可以用钻及扩孔钻,也可用钻和镗刀来进行加工。

(4)工件的尺寸及外形

工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

加工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

加工精度影响精加工刀具的类型和结构形状,例如孔的最后加工依据孔的精度可用钻、扩孔钻、铰刀或镗刀来加工。

(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,刀具材料与工件的加工精度、材料硬度等有关。

2.数控刀具的性能要求

由于数控机床具有加工精度高、加工效率高、加工工序集中和零件装夹次数少的特点,对所使用的数控刀具提出了更高的要求。从刀具性能上讲,数控刀具应高于普通机床所使用的刀具。

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。

在选择数控机床加工刀具时,还应考虑以下几方面的问题:

(1)数控刀具的类型、规格和精度等级应能够满足加工要求,刀具材料应与工件材料相适应。

(2)切削性能好。为适应刀具在粗加工或对难加工材料的工件加工时能采用大的背吃刀量和高进给量,刀具应具有能够承受高速切削和强力切削的性能。同时,同一批刀具在切削性能和刀具寿命方面一定要稳定,以便实现按刀具使用寿命换刀或由数控系统对刀具寿命进行管理。

(3)精度高。为适应数控加工的高精度和自动换刀等要求,刀具必须具有较高的精度,如有的整体式立铣刀的径向尺寸精度高达0.005mm,

(4)可靠性高。要保证数控加工中不会发生刀具意外损伤及潜在缺陷而影响到加工的顺利进行,要求刀具及与之组合的附件必须具有很好的可靠性及较强的适应性。

(5)耐用度高。数控加工的刀具,不论在粗加工或精加工中,都应具有比普通机床加工所用刀具更高的耐用度,以尽量减少更换或修磨刀具及对刀的次数,从而提高数控机床的加工效率和保证加工质量。

(6)断屑及排屑性能好。数控加工中,断屑和排屑不像普通机床加工那样能及时由人工处理,切屑易缠绕在刀具和工件上,会损坏刀具和划伤工件已加工表面,甚至会发生伤人和设备事故,影响加工质量和机床的安全运行,所以要求刀具具有较好的断屑和排屑性能。

3.刀具的选择方法

刀具的选择是数控加工工艺中的重要内容之一,不仅影响机床的加工效率,而且直接影响零件的加工质量。由于数控机床的主轴转速及范围远远高于普通机床,而且主轴输出功率较大,因此与传统加工方法相比,对数控加工刀具的提出了更高的要求,包括精度高、强度大、刚性好、耐用度高,而且要求尺寸稳定,安装调整方便。这就要求刀具的结构合理、几何参数标准化、系列化。数控刀具是提高加工效率的先决条件之一,它的选用取决于被加工零件的几何形状、材料状态、夹具和机床选用刀具的刚性。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)根据零件的加工阶段选择刀具。即粗加工阶段以去除余量为主,应选择刚性较好、精度较低的刀具,半精加工、精加工阶段以保证零件的加工精度和产品质量为主,应选择耐用度高、精度较高的刀具,粗加工阶段所用刀具的精度最低、而精加工阶段所用刀具的精度最高。如果粗、精加工选择相同的刀具,建议粗加工时选用精加工淘汰下来的刀具,因为精加工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工的加工质量,但对粗加工的影响较小。

(3)根据加工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、超薄壁零件的过中心铣刀端刃应有足够的向心角,以减少刀具和切削部位的切削力。加工铝、铜等较软材料零件时应选择前角稍大一些的立铣刀,齿数也不要超过4齿。

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,切削行距一般很小,故球头铣刀适用于曲面的精加工。而端铣刀无论是在表面加工质量上还是在加工效率上都远远优于球头铣刀,因此,在确保零件加工不过切的前提下,粗加工和半精加工曲面时,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。

在加工中心上,所有刀具全都预先装在刀库里,通过数控程序的选刀和换刀指令进行相应的换刀动作。必须选用适合机床刀具系统规格的相应标准刀柄,以便数控加工用刀具能够迅速、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围等方面的内容,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。

篇2:数控铣床刀具选择论文

摘 要:随着工业水平的发展,数控铣床在现代化工业生产中发挥着越来越重要的作用,在数控铣床中合理的选择刀具是一件很重要的事,能否正确的选择刀具决定着加工零件的质量、加工的效率、加工成本等。本文从刀具材料要求和如何进行对刀具选择两个方面进行了探究。

关键词:数控铣床;数控刀具;刀具材料;零件质量

“三分加工,七分刀具”这是对普通加工的真实写照,其实,对于数控加工而言,刀具的作用更胜于普通加工,尤其在刀具方面更是数控加工所独有。下面从刀具的材料要求和刀具选择两个方面对刀具在数控加工中的重要作一下探究。

一、铣床刀具材料

金属在切削过程中,刀具切削部分是在较大的切削压力、较高的切削温度级剧烈摩擦条件下工作的。在切削余量不均匀级断续加工时,刀具受到很大的冲击和振动,因此,刀具切削部分材料应具备如下性能:

1.高硬度。硬度是刀具材料最基本的性能,其硬度必须高于工件材料的硬度,方能将工件上多余的金属切削掉。

2.高耐磨性。高耐磨性是刀具抵抗磨损的能力,在剧烈的摩擦下刀具磨损要小高耐磨性一方面取决于它的硬度;另一方面与它的化学成分、纤维组织有关。材料硬度越高,耐磨性越好;含有耐磨的合金化合物越多,晶粒越细,分布均匀则耐磨性越好。

3.足够的强度和韧度。切削时刀具要能承受各种压力与冲击。一般用抗弯强度和冲击来衡量材料强度与韧度的高低。

4.高耐热性与化学稳定性。高耐热性,是指刀具在高温下仍能保持原有的硬度,强度,韧度还耐磨性能。化学稳定性,是指高温下不易与加工材料或周围介质发生化学反应的能力,包括抗氧化能力和粘结能力。化学稳定性越高,刀具磨损越慢,加工表面质量越好。

二、铣床刀具的选择

1.常用刀具的种类

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。

(1)根据刀具结构可分为:

整体式; 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;特殊型式,如复合式刀具、减震式刀具等。

(2)根据制造刀具所用的材料可分为:

高速钢刀具; 硬质合金刀具; 金刚石刀具; 其他材料刀具,如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。

(3)从切削工艺上可分为:

车削刀具,分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种; 钻削刀具,包括钻头、铰刀、丝锥等; 镗削刀具; 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%。

2.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。应铣床刀具的选择分铣刀直径选择和铣刀齿数选择。铣刀直径的`选择:一般尽可能选用小直径规格的铣刀,因为铣刀直径大,切削力矩增大,易造成切削振动,而且铣刀的切入长度增加,使铣削效率下降。

当然,也不尽然,当铣刀的刚性较差,则应按加工情况尽可能选用较大直径的铣刀,以增加铣刀的刚性。

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。

在经济型数控机床的加工过程中,由于刀具的刃磨、测量和更换多为人工手动进行,占用辅助时间较长,因此,必须合理安排刀具的排列顺序。

一般应遵循以下原则:①尽量减少刀具数量;②一把刀具装夹后,应完成其所能进行的所有加工步骤;③粗精加工的刀具应分开使用,即使是相同尺寸规格的刀具;④先铣后钻 ;⑤先进行曲面精加工,后进行二维轮廓精加工;⑥在可能的情况下,应尽可能利用数控机床的自动换刀功能,以提高生产效率等。

因此刀具选用时应该符合下列原则:

(1)平面铣削应选用不重磨硬质合金端铣刀或立铣刀。一般采用二次走刀,第一次走刀最好用端铣刀粗铣,沿工件表面连续走刀。

注意选好每次走刀宽度和铣刀直径,使接刀刀痕不影响精切走刀精度。因此加工余量大又不均匀时,铣刀直径要选小些。精加工时铣刀直径要选大些,最好能包容加工面的整个宽度。

(2)立铣刀和镶硬质合金刀片的端铣刀主要用于加工凸台、凹槽和箱口面。

为了提高槽宽的加工精度,减少铣刀的种类,加工时可采用直径比槽宽小的铣刀,先铣槽的中间部分,然后用刀具半径补偿功能铣槽的两边。

(3)铣削平面零件的周边轮廓一般采用立铣刀。

(4)加工型面零件和变斜角轮廓外形时常采用球头刀、环形刀、鼓形刀和锥形刀等。

参考文献:

[1] 杨建明.数控加工工艺学与编程.北京:大学出版社,

[2] 华茂发.数控机床加工工艺.北京: 机械工业出版社..

[3] 邓广敏. 加工中心操作工.北京.化学工业出版社.

篇3:数控刀具论文

数控刀具的主要材料种类及用途

机床与刀具的发展是相辅相成、相互促进的。刀具是由机床、刀具和工件组成的切削加工工艺系统中最活跃的因素,刀具切削性能的好坏取决于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、刀具结构及切削参数的合理选择。近几十年来,作为切削加工最基本丰素的刀具材料得到了迅速发展,刀具的结构形式也得到了极大丰富。

数控刀具主要材料种类

(1)超硬刀具。所谓超硬材料是指人造金刚石和立方氮化硼(简称CBN),以及用这些粉末与结合剂烧结而成的聚晶金刚石(简称PCD)和聚晶立方氮化棚(简称PCBN)等。超硬材料具有优良的耐磨性,主要运用于高速切削及难切削材料的加工。

(2)陶瓷刀具。陶瓷刀具具有很高的硬度、耐磨性能及良好的高温力学性能,与金属的亲合力小,不易与金属产生粘结,并且化学稳定性好。陶瓷刀具主要应用于钢、铸铁及其合金和难加工材料的切削加工,可以用于超高速切削、高速切削和硬材料切削。

(3)涂层刀具。刀具涂层技术自问世以来,对刀具性能的`改善和加工技术进步起着非常重要的作用,涂层技术将传统刀具涂覆一层薄膜后,刀具性能发生了巨大的变化。主要的涂层材料有:Tic、TiN、Ti(C,N)、TiALN、ALTiN等。涂层技术己应用于立铣刀、铰刀、钻头、复合孔加工刀具、齿轮滚刀、插齿刀、剃齿刀、成形拉刀及各种机夹可转位刀片,满足高速切削加工高强度、高硬度铸铁(钢)、锻钢、不锈钢、钛合金、镍合金、镁合金、铝合金、粉末冶金、非金属等材质工件的生产技术不同要求。

(4)硬质合金。硬质合刀具是数控加工刀具的主导产品,有的国家有90%以上的车刀和55%以上的铣刀都采用了硬质合金制造,而且这种趋势还在增加。硬质合金可分为普通硬质合金、细晶粒硬质合金和超晶粒硬质合金。按化学成分区

分,可分为碳化钨基硬质合金和碳(氮)化钛基硬质合金。硬质合金在强度、硬度、韧性及工艺性方面具有优良的综合性能,几乎可用于任何材料的切削加工。

(5)高速钢刀具。高速钢是一种加入了较多的W、Mo、Cr、V等合金元素的高合金工具钢。高速钢刀具在强度、韧性及工艺性等方面具有优良的综合性能,在复杂刀具,尤其是制造孔加工刀具、铣刀螺纹刀具、拉刀、切齿刀具等一些刃形复杂刀具,高速钢仍占据主要地位.

篇4:数控刀具管理的论文

摘要:

数控加工从单台加工中心模式向数控车间及计算机集成制造发展,刀具管理及特殊应用方法对车间管理意义重大。有效的管理方法及刀具特殊应用对于成本管理及工艺改进有明显的促进作用。

关键词:

数控刀具 管理方法 集中管理 成本 特殊应用

前言

数控技术是现代制造技术的基础,它的广泛应用对全球机械制造业产生了根本性变化,已成为衡量一个企业乃至一个国家科技进步和工业现代化水平的重要标志。伴随社会进步与发展,单个企业拥有的数控设备已经不再是屈指可数了,再加上人们的需求向个性化发展,数控制造即向专业化又向综合化发展(既有提供生产设备又有提供解决方案的)。数控设备的增加必然需要大量的刀具,单台设备时的刀具管理模式已不能满足数控车间的刀具管理要求。

篇5:数控刀具管理的论文

1.1 数控刀具管理的意义

以前大多数的车、铣、钻、刨、磨机加设备只是具有单一功能,而今车削中心、加工中心以及计算机集成制造系统往往是多种加工功能的集合,为了满足这种加工功能集合的趋势,刀具材料、刀具型式也经历一个不断发展变化的过程。刀具材料也由以前以高速钢、YT类硬质合金为主逐渐向高速度、高韧性、高硬度、高耐磨性发展。刀柄类型统一化标准化。再加上数控车间的出现,大量数控刀具要被应用。

如果还是按照起初的单台管理模式管理势必带来以下弊端。

第一,刀具重复购置增加企业成本。单台设备刀具往往由设备操作员管理,这种情况下各设备的操作员之间有许多相互重复的刀具并不同时使用造成闲置浪费和重复购置浪费。

第二,刀具取用时间成本增加。刀具数量大大增加后如果没有统一标示及分类摆放,造成刀具取用时乱找一气,时间成本增加。

第三,重复添置大量的刀具调整工具。由于不同类型的刀具装夹调整工具不同,分散管理导致要因人数配置大量工具,有时候相互之间乱拉乱放,虽然工具很多,但用时也不能得心应手。

第四,人员新老交替时要单独培训增加人工教育成本。而且有些刀具价值较高,一旦调整应用不当就会造成较大损失,机会成本较大。刀具的修缮处于无控制状态,小毛病本来可以修复,但由于责任不明无人解决可能直接报废。

第五,刀具分散管理也不利于工艺设计人员根据刀具合理安排工艺。工艺人员如果不能掌握刀具的实际情况就没办法在加工工艺上降低成本。

当然刀具分散管理不是一无是处,他的主要优点是的有利于本机床操作人员的应用。

刀具集中统一集中管理有利于解决分散管理带来的弊端主要由以下好处。

第一,统一管理有利于降低刀具重复购置成本。刀具购置可以按通用情况设备标准配置和比例配置,充分利用刀具尽可能减少闲置。

第二,刀具统一管理有利于加强专业化,更合理的利用刀具。刀具不仅是随取随用还需要日常维护,冷却液长期在刀具中形成锈死,影响刀具的重复使用,有专人维护可以减少不必要的报废。

第三,刀具统一管理有利于企业产品设计及工艺标准化;工艺及产品设计可以参照现有刀具合理设计避免使用特殊刀具增加成本。

第四,刀具统一管理可以节省刀具取用时间。刀具管理员可以根据生产计划提前准备刀具以利使用。有可能的话还可以按产品对刀具分类,大大提高刀具准备时间。

第五,刀具统一管理有利于企业设备的统一选型。

实行刀具统一管理解决了分散管理的弊端,但要增加相应专业管理人员。所以刀具的统一管理更适用于大量数控设备存在的数控车间。

1.2 刀具实物管理配置及方法

(1)硬件配置:计算机(主要负责录入刀具信息)对刀仪、刀具架(铣刀刀具架、钻柄刀具架、镗刀刀具架、特殊刀具架、钻头架、铣刀架、模块架等)、工具架(通用工具架、专用工具架)。

(2)人员配置:按作业班次或生产计划配备。刀具管理员的职责:除正常维护刀具管理区秩序(环境卫生清洁、刀具码放、维修、造册登记等)外,在新产品试制阶段要配合工艺出刀,要对成熟产品按加工程序建立零件用刀表,方便在生产任务下达时及时出刀。

(3)建立刀具借用管理制度:①按设备通用情况基础对设备进行刀具标配,如镗铣类设备由设备操作员管理粗、精铣面铣刀、中心钻等基本用刀,数量不超过十把。②操作员除管理好设备标配刀具,还应管理好其他借用刀具。③建立借用人员明细,形成借用制度,根据刀具损毁频次确定刀具更新规律。

(4)刀具的软件管理:①建立刀具管理台账,台帐的主要内容从经营成本的角度应该能反映出当前刀具的总价值,刀具的消耗率及刀具的总数量。从使用的.角度应该能够反映出刀具的类型种类、库存量、以及零件刀具用表等。②形成合理有效的刀具管理制度。规范与刀具有关联人员的相关职责、明确奖惩降低刀具应用成本。③依据刀具使用情况进行工艺反馈实现工艺优化。④根据刀具使用及报废情况制定合理购置

计划。

(5)刀具存放:按刀具类型制作存放工具架,如铣刀架、镗刀架、钻柄架、模块架、废旧刀具架、配件架等。各种刀具架在合理分层,如铣刀架可以分为面铣刀层(又可按刀具直径再分层)、立铣刀层(还可按莫氏锥度继续细分),钻柄可按莫氏锥度分层,镗刀可按镗孔直径分层,另外每种刀架最好再设一特殊层应对同类特殊刀具的摆放。

2 数控刀具应用:数控刀具应用可以分为基本应用和特殊应用

(1)基本应用是指按照金属切削原理使用刀具:即掌握刀具的切削角度(前角、后角偏角等),能刃磨刀具,就是要掌握原先普通设备关于刀具的实用知识。其中最为基本的是能够根据切削材料及转速计算公式(V=∏Dn)确定刀具的切削条件。当然越来越多的专业刀具生产厂商已经在代替生产者对刀具的研究,如国际上的山特、伊斯卡,国内的株洲、关工、哈工等,生产者只需提出自己的要求刀具生产商就会给出解决方案,当然此类解决方案的成本也会相对较高,因此我们除了选用别人的解决方案,为了降低成本我们还应尽可能发挥当前刀具的全部价值,普通刀具的特殊应用用就是我们要研究的方向。  (2)刀具的特殊应用主要是指根据刀体的形状、切削刃的形状以及工件的特殊性非常规使用刀具。

①90 °直角面铣刀除了可以加工垂直轴线的平面,还可以加工平行刀具轴线的平面,唯一的缺点就是在加工刀具轴线平面式表面粗糙度不容易提高。另外在用刀具侧刃加工时要注意刀具有足够的活动范围。

②三特维克的大孔径精镗刀除了可以精镗内孔,还可以用来加工较浅的外止口,使用时将精调镗头旋转180 °反装即可,但是它的外止口深度必须小于刀尖至加长板的距离。

③锪孔,除了选用常规的锪孔钻外,最常用的方法就是将钻头磨成平钻用来锪孔。当然,还可以用键槽铣刀锪平,另外在底孔加工好的情况下立铣刀也能达到该

目的。

④镗刀加工长腰槽。加长铣刀的加长长度也是有限的。在遇到长腰槽时,我们可以用镗刀插镗的加工方法实现长腰孔的加工。

90 °面铣刀的侧刃加工和插镗加工其实就类似于CAM在曲面加工中刀具路径微分的集合,只不过这两种刀具用法微分的方式比较简单,可以用手工方式描绘出来。

刀具的特殊应用主要要根据设计要求及使用要求合理应用,各企业的产品及工艺能力不同都会创造不同的新应用方法。比如有些小企业在加工薄板小孔时把钻头磨成两半圆形,在加工较大孔时把镗刀变换成圆规形切削刃绕刀具中心做圆周运动。总之,刀具的特殊应用很多需要大家拿出来分享共同进步。

3 刀具标准类型及代号

关于目前数控刀柄的类型及编号已经有相应标准,刀柄的管理可参照它制定。

国家标准GB10944-89《自动换刀用

7∶24圆锥工具柄部40、45和50号圆锥柄》对刀具柄部及拉丁提出了一些必要的技术要求,刀柄的寿命和可修复程度都需要按标准去执行,作为一名普通的数控设备操作员要管理和操作好设备是很难有更多精力去做这些刀具管理工作的,再者从工作传承的角度讲,如果让全部的设备操作员都掌握刀具管理的细节势必又是一项巨大的投入,不如有专门的人员传承简单方便,而且在传承的过程中可以形成标准化、模块化、图表化等简单易学的方式。另外还可以由刀具管理员依据平时刀具的应用及损耗情况和操作员沟通对刀具的应用提出合理化建议或形成一定的应用标准。

现实情况中是许多老师傅一辈子都只接触到普通机加设备如车铣钻刨磨,这些设备功能单一,刀具也单一,他们很少认识这样那样的数控刀具。实行统一管理后可以在刀具制造商和设计生产制造之间形成定期的沟通,从而进一步的提高新刀具新材料的应用,对工业生产形成良性的推动。

整体式工具系统标准JB/GQ5010-1983《TSG工具系统 型式与尺寸》TSG工具系统的刀柄其代号(按1990年国家标准报批稿)有四部分(JT-45-Q32-120)组成,各部分含义如下。

JT―工具柄型代码

45―圆锥柄锥度规格

Q32―表示工具规格

120―表示刀具长度

他所表示的工具为:自动换刀机床用7∶24圆锥工具柄(GB10944-89),锥柄为45号,前部为弹簧夹头,最大加持直径为32 mm,刀柄工作长度(锥柄大端直径θ57.15 mm到弹簧夹头前端面的距离)为120 mm。

参考文献

[1] 陈立海.数控车间刀具管理系统设计与实现[D].上海交通大学,.

[2] 徐国栋,昆明.自动车间刀具管理系统的研究与开发[D].昆明:理工大学,.

[3] 数控刀具合理使用与管理[J].安徽冶金科技职业学院学报,(1).

[4] 吴林祥.金属切削原理与刀具[M].北京:机械工业出版社,.

篇6:怎样选购称心如意的数控刀具

通过认真考虑,细致了解,掌握方法,定能选到称心如意的数控刀具,刀具的选择是数控加工工艺中的重要内容之一,不仅影响机床的加工效率,而且直接影响零件的加工质量。由于数控机床的主轴转速及范围远远高于普通机床,而且主轴输出功率较大,因此与传统加工方法相比,对数控加工刀具的提出了更高的要求,包括精度高、强度大、刚性好、耐用度高,而且要求尺寸稳定,安装调整方便。这就要求刀具的结构合理、几何参数标准化、系列化。数控刀具是提高加工效率的先决条件之一,它的选用取决于被加工零件的几何形状、材料状态、夹具和机床选用刀具的刚性。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)根据零件的加工阶段选择刀具。即粗加工阶段以去除余量为主,应选择刚性较好、精度较低的刀具,半精加工、精加工阶段以保证零件的加工精度和产品质量为主,应选择耐用度高、精度较高的刀具,粗加工阶段所用刀具的精度最低、而精加工阶段所用刀具的精度最高。如果粗、精加工选择相同的刀具,建议粗加工时选用精加工淘汰下来的刀具,因为精加工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工的加工质量,但对粗加工的影响较小。

(3)根据加工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、超薄壁零件的过中心铣刀端刃应有足够的向心角,以减少刀具和切削部位的切削力。加工铝、铜等较软材料零件时应选择前角稍大一些的立铣刀,齿数也不要超过4齿。

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,切削行距一般很小,故球头铣刀适用于曲面的精加工。而端铣刀无论是在表面加工质量上还是在加工效率上都远远优于球头铣刀,因此,在确保零件加工不过切的前提下,粗加工和半精加工曲面时,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。

在加工中心上,所有刀具全都预先装在刀库里,通过数控程序的选刀和换刀指令进行相应的换刀动作。必须选用适合机床刀具系统规格的相应标准刀柄,以便数控加工用刀具能够迅速、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围等方面的内容,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。

篇7:数控编程技巧

摘要: 数控机床是信息技术与机械制造技术相结合的产物,代表了现代基础机械的技术水平与发展趋势。

近年来,我国数控机床工业发展较快,目前已有数控机床生产厂近百家。

同时有一个更为突出的问题:劳动力市场出现数控技术应用型人才的严重短缺,媒体不断呼吁“高薪难聘高素质的数控技工” 。

高素质的数控技工既是:“懂工艺、会编程、能操作”的数控技能人才。

如何成为熟练的编程人员,谈一些自己的看法。

篇8:数控编程技巧

摘 要:数控已在机械行业中占有较大的市场,机床已得到了广泛的应用,在教学实践过程中我们应发挥机床的特点,巧用程序中的指令及工艺,提高工件的质量和生产效率。

本人通过多年的数控理论与实践经验阐述数控编程方面的技巧。

关键词:数控 编程 走刀路线 循环指令 G代码

正文:数控机床适用性较强,我们应发挥数控机床的优势,通过编程与操作的手段尽量提高加工效率。

数控编程分为手工和自动编程两种,对于形状简单的零件,手工编程比较简单,而且经济、及时。

因此手工编程应用广泛,只有对形状复杂的工件采用自动编程。

以下谈谈在数控编程技巧。

1 工件原点的选择

工件原点又称编程原点。

为了方便编程,首先要在零件图上选定一个编程原点,并以此点为原点建立一个新的坐标系,称编程坐标系或零件坐标系。

为了方便于坐标点的计算、加工过程中的对刀以及满足设计基准与工艺基准的统一,保证加工精度,在数控车床上编程原点一般设在工件的右端面或左端面与主轴回转中心线的交点上;在数控铣床上,为了方便编程,一般要根据工件形状和标注尺寸的基准,以及计算最方便的原则来确定工件上某一点为工件原点。

2 走刀路线的选择与优化

主要遵循以下原则:

(1)保证零件的加工精度和表面粗糙度。

铣床上加工位置精度要求较高的孔系时,如果加工孔顺序安排不当,就可将坐标轴的反向间隙带入,直接影响位置精度。

如图所示零件上六个尺寸相同的孔,有两种走刀路线,如图1(b)、(c)。

如采用(b)图加工路线加工时,由于5、6孔与1、2、3、4孔定位方向相反,x向反向间隙会使定位误差增加,从而影响5、6孔与其他孔的位置精度;如采用图c加工路线加工时,加工完4孔后往上移动一段距离,然后在折回来再进行5、6孔的加工,使各孔的加工进给方向一致,避免反向间隙的引入,提高了5、6孔的位置精度。

(如图1)

刀具的进退刀路线要尽量避免在轮廓处停刀或垂直切入切出工件,以免留下刀痕。

(2)使走刀路线最短,减少刀具空行程时间,提高加工效率。

(如图2)

如图2所示,(b)图的进刀路线可使各孔间距的总和最小,空程最短,节省定位时间。

(3)最终轮廓一次走刀完成

如图所示,(a)图采用行切法加工内轮廓,不留死角,但两次走刀的起点和终点间留有残余高度,影响表面粗超度,(b)图采用环切法,表面粗超度小,但刀位计算略为复杂,走刀路线也较行切法长。

(c)图的走刀路线为先用行切法,再用环切法,使表面光整。

所以方案c最佳。

(如图3)

3 循环指令的合理选用

在FANUC oi数控系统中,切削循环加工指令有很多种,每一种指令都有其各自的加工特点,工件加工后的加工精度也有所不同,所以我们在选择的时候要仔细分析每个指令的特点,合理选用,争取加工出精度较高的零件。

G71、G72与G73的选择。

G71为外圆粗车循环指令,它适用于轴向尺寸较长的棒料毛坯的加工,需多次走刀才能完成的粗加工。

但该指令的应用有它的局限性,即零件轮廓必须符合X轴、Z轴方向同时单调递增或递减。

G72为端面粗车循环指令,它也是一种复合循环指令。

与G71不同的是该指令适用于Z向余量小、X向余量大的回转体零件的粗加工,所加工零件轮廓同样必须符合X轴、Z轴方向同时单调递增或递减。

G73为复合固定循环指令,它是一种多次成形封闭循环指令,该指令适于粗车轮廓形状与零件轮廓形状基本接近的毛坯,如:铸件、锻件类毛坯。

对零件的单调性没有要求。

使用G71、G72指令则会产生许多无效切削,且浪费时间。

这三个指令不可同时混淆使用。

G92与G76的选择。

G92是直切法切削,X向进刀的同时Z向切入点不变化适合小螺距,但牙形精度较高。

由于刀具移动切削均靠编程完成,所以加工程序较长,由于刀刃在加工中易磨损,因此在加工中要经常测量。

比如需加工高精度、大螺距的螺纹,则可采用G92、G76混用的办法,即先用G76进行螺纹粗加工,用G92进行精加工。

需要注意的是粗精加工时的起刀点要相同,以防止螺纹乱扣的产生。

G76是斜切法切削,系统自动计算每一刀的切入点,即每一刀x向进刀的同时z向切入点会向前变化,终点不变,适合大螺距螺纹,也有利的保护了刀具,但牙形精度较差。

但工艺性比较合理,编程效率较高。

4 G代码与M代码指令的应用

4.1 G28与G29

参考点是机床上的一个固定点,通过参考点返回功能刀具可以容易地移动到该位置。

参考点主要用作自动换刀或设定坐标系。

G28为返回参考点指令,它用以表示各轴以快速移动速度定位到中间点或参考点。

因此,为了安全,在执行该指令之前,应该清除刀具半径补偿和刀具长度补偿。

G29为从参考点返回指令,从参考点经过中间点沿着指定轴自动地移动到指定点。

实际加工中,应巧妙利用返回参考点指令,可以提高产品的精度。

4.2 M00与M05

M00为程序暂停指令,M05为主轴停转指令。

系统执行M00指令时,进给、切削液停止,但是主轴仍在转动,如果与M05指令结合使用,主轴停转,就可进行某一手动操作,如换刀、零件的调头、测量零件尺寸等。

系统保持这种状态,直到重新启动机床,继续执行M00程序段后面的程序。

4.3 M98与M99

M98为程序调用指令,M99返回主程序指令。

某些被加工的零件中,常常会出现几何形状完全相同的加工轨迹,在程序编制中,将有固定顺序和重复模式的程序段,作为子程序存放,可使程序简单化,主程序执行过程中如果需要某一个子程序,可以通过M98指令调用子程序,执行完后通过M99返回主程序,继续执行后面的程序段。

4.4 G00与G01

G00指令为快速定位指令,G01为直线插补指令。

G00指令使刀具移动的速度是由机床系统设定的,G01指令使刀具移动的速度是根据切削要求确定的,在程序段中,只要刀具做进刀和退刀动作(刀具与工件无接触),都尽量使用G00指令,以提高零件的生产效率。

4.5 G04

G04为时间暂停指令。

程序在执行到某一段后,需要暂停一段时间,进行某些人为的调整。

当暂停时间一到,继续执行下一段程序。

总之,数控机床在机械制造业中的应用越来越广泛,为了充分发挥数控机床的作用,我们必须要在编程中掌握一定的技巧,结合生产实际,编制出合理、高效的加工程序,能使数控机床的功能得到合理的应用与充分的发挥,让学生在以后的工作中学有所用。

参考文献

[1] 杨继宏,主编,富恩强,郭传东,副主编.数控加工工艺手册[M].化工工业出版社,2008,2(1).

[2] 任国兴,主编.数控车床加工工艺与编程操作[M].机械电子工业出版社,2010,2 (2).

[3] 高枫,肖卫宁,主编.数控车削编程与操作训练[M].高等教育出版社,2009,2(3).

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