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浅谈CNC数控加 工中刀具的选择


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 距一般取得很能密,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。

在加工中心上,各种刀 具分别装在刀库上,按程序 规定随时进行选刀和换刀动作。因此必 须采用标准刀柄,以便使钻、镗、扩、铣削等 工序用的标准刀具,迅速、准确地 装到机床主轴或刀库上去。编程人 员应了解机床上所用刀柄的结构尺寸、调整方 法以及调整范围,以便在 编程时确定刀具的径向和轴向尺寸。目前我 国的加工中心采用TSG工具系统,其刀柄有直柄(三种规格)和锥柄(四种规格)两种,共包括16种不同用途的刀柄。

在经济型数控加工中,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部位;
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。
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