數控銑床夾具
數控機床首要用于加工形狀雜亂的零件,但所運用夾具的結構往往并不雜亂。數控銑床夾具的選用可首要根據出產零件的批量來確認。對單件、小批量、工作量較大的模具加工來說,一般可直接在機床工作臺面上經過調整完成定位與夾緊,然后經過加工坐標系的設定來確認零件的方位。
刀具
數控銑床上所選用的刀具要根據被加工零件的資料、幾許形狀、表面質量要求、熱處理狀態(tài)、切削功能及加工余量等,挑選剛性好、耐用度高的刀具。
(1)銑刀類型挑選:根據被加工零件的幾許形狀,挑選刀具的類型有:
1)加工曲面類零件時,為了確保刀具切削刃與加工概括在切削點相切,而避免刀刃與工件概括發(fā)生干與,一般選用球頭刀,粗加工用兩刃銑刀,半精加工和精加工用四刃銑刀。
2)銑大的平面時:為了提高出產功率和提高加工表面粗糙度,一般選用刀片鑲嵌式盤形銑刀。
3)銑小平面或臺階面時一般選用通用銑刀。
4)銑鍵槽時,為了確保槽的尺度精度、一般用兩刃鍵槽銑刀。
5)孔加工時,可選用鉆頭、鏜刀等孔加工類刀具。
(2)銑刀結構挑選:銑刀一般由刀片、定位元件、夾緊元件和刀體組成。因為刀片在刀體上有多種定位與夾緊辦法,刀片定位元件的結構又有不同類型,因而銑刀的結構方法有多種,分類辦法也較多。選用時,首要可根據刀片排列辦法。刀片排列辦法可分為平裝結構和立裝結構兩大類。
1)平裝結構(刀片徑向排列)
平裝結構銑刀的刀體結構工藝性好,容易加工,并可選用無孔刀片(刀片價格較低,可重磨)。因為需要夾緊元件,刀片的一部分被掩蓋,容屑空間較小,且在切削力方向上的硬質合金截面較小,故平裝結構的銑刀一般用于輕型和中量型的銑削加工。
2)立裝結構(刀片切向排列)
立裝結構銑刀的刀片只用一個螺釘固定在刀槽上,結構簡單,轉位方便。雖然刀具零件較少,但刀體的加工難度較大,一般需用五坐標加工中心進行加工。因為刀片選用切削力夾緊,夾緊力隨切削力的增大而增大,因而可省去夾緊元件,增大了容屑空間。因為刀片切向裝置,在切削力方向的硬質合金截面較大,因而可進行大切深、大走刀量切削,這種銑刀適用于重型和中量型的銑削加工。
銑刀的視點有前角、后角、主偏角、副偏角、刃傾角等。為滿意不同的加工需要,有多種視點組合型式。各種視點中最首要的是主偏角和前角(制造廠的產品樣本中對刀具的主偏角和前角一般都有清晰闡明)。
①主偏角Kr
主偏角為切削刃與切削平面的夾角,。銑刀的主偏角有90°、88°、75°、70°、60°、45°等幾種。
主偏角對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功能。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。
90°主偏角:在銑削帶凸肩的平面時選用,一般不用于純平面加工。該類刀具通用性好(即可加工臺階面,又可加工平面),在單件、小批量加工中選用。因為該類刀具的徑向切削力等于切削力,進給抗力大,易振蕩,因而要求機床具有較大功率和足夠的剛性。在加工帶凸肩的平面時,也可選用88°主偏角的銑刀,較之90°主偏角銑刀,其切削功能有一定改進。
60°~75°主偏角:適用于平面銑削的粗加工。因為徑向切削力顯著減小(特別是60°時),其抗振性有較大改進,切削平穩(wěn)、輕捷,在平面加工中應優(yōu)先選用。75°主偏角銑刀為通用型刀具,適用規(guī)模較廣;60°主偏角銑刀首要用于鏜銑床、加工中心上的粗銑和半精銑加工。
45°主偏角:此類銑刀的徑向切削力大幅度減小,約等于軸向切削力,切削載荷分布在較長的切削刃上,具有很好的抗振性,適用于鏜銑床主軸懸伸較長的加工場合。用該類刀具加工平面時,刀片破損率低,耐用度高;在加工鑄鐵件時,工件邊緣不易發(fā)生崩刃。
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首要影響切削功率;軸向前角γp則影響切屑的構成和軸向力的方向,當γp為正值時切屑即飛離加工面。
常用的前角組合方法如下:
雙負前角,雙負前角的銑刀一般均選用方形(或長方形)無后角的刀片,刀具切削刃多(一般為8個),且強度高、抗沖擊性好,適用于鑄鋼、鑄鐵的粗加工。因為切屑縮短比大,需要較大的切削力,因而要求機床具有較大功率和較高剛性。因為軸向前角為負值,切屑不能自動流出,當切削耐性資料時易呈現積屑瘤和刀具振蕩。
凡能選用雙負前角刀具加工時建議優(yōu)先選用雙負前角銑刀,以便充分利用和節(jié)省刀片。當選用雙正前角銑刀發(fā)生崩刃(即沖擊載荷大)時,在機床允許的條件下亦應優(yōu)先選用雙負前角銑刀。
雙正前角:雙正前角銑刀選用帶有后角的刀片,這種銑刀楔角小,具有鋒利的切削刃。因為切屑縮短比小,所耗切削功率較小,切屑成螺旋狀排出,不易構成積屑瘤。這種銑刀最宜用于軟資料和不銹鋼、耐熱鋼等資料的切削加工。對于剛性差(如主軸懸伸較長的鏜銑床)、功率小的機床和加工焊接結構件時,也應優(yōu)先選用雙正前角銑刀。
正負前角(軸向正前角、徑向負前角):這種銑刀綜合了雙正前角和雙負前角銑刀的長處,軸向正前角有利于切屑的構成和排出;徑向負前角可提高刀刃強度,改進抗沖擊功能。此種銑刀切削平穩(wěn),排屑順暢,金屬切除率高,適用于大余量銑削加工。瓦爾特公司的切向布齒重切削銑刀F2265便是選用軸向正前角、徑向負前角結構的銑刀。
銑刀齒數多,可提高出產功率,但受容屑空間、刀齒強度、機床功率及剛性等的約束,不同直徑的銑刀的齒數均有相應規(guī)則。為滿意不同用戶的需要,同一直徑的銑刀一般有粗齒、中齒、密齒三種類型。
粗齒銑刀:適用于普通機床的大余量粗加工和軟資料或切削寬度較大的銑削加工;當機床功率較小時,為使切削安穩(wěn),也常選用粗齒銑刀。
中齒銑刀:系通用系列,運用規(guī)模廣泛,具有較高的金屬切除率和切削安穩(wěn)性。
密齒銑刀:首要用于鑄鐵、鋁合金和有色金屬的大進給速度切削加工。在專業(yè)化出產(如流水線加工)中,為充分利用設備功率和滿意出產節(jié)奏要求,也常選用密齒銑刀(此時多為專用非標銑刀)。
銑刀直徑挑選
銑刀直徑的選用視產品及出產批量的不同差異較大,刀具直徑的選用首要取決于設備的規(guī)格和工件的加工尺度。
(1)平面銑刀
挑選平面銑刀直徑時首要需考慮刀具所需功率應在機床功率規(guī)模之內,也可將機床主軸直徑作為選取的根據。平面銑刀直徑可按
(d位主軸直徑)選取。在批量出產時,也可按工件切削寬度的1.6倍挑選刀具直徑。
(2)立銑刀
立銑刀直徑的挑選首要應考慮工件加工尺度的要求,并確保刀具所需功率在機床額定功率規(guī)模以內。如系小直徑立銑刀,則應首要考慮機床的最高轉數能否到達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根據加工工件尺度挑選,并確保其切削功率在機床允許的功率規(guī)模之內。
刀片商標挑選
合理挑選刀片硬質合金商標的首要根據是被加工資料的功能和硬質合金的功能。一般選用銑刀時,可按刀具制造廠提供加工的資料及加工條件,來裝備相應商標的硬質合金刀片。
因為各廠出產的同類用處硬質合金的成份及功能各不相同,硬質合金商標的表示辦法也不同,為方便用戶,世界標準化安排規(guī)則,切削加工用硬質合金按其排屑類型和被加工資料分為三大類:P類、M類和K類。根據被加工資料及適用的加工條件,每大類中又分為若干組,用兩位阿拉伯數字表示,每類中數字越大,其耐磨性越低、耐性越高。
P類合金(包含金屬陶瓷)用于加工發(fā)成長切屑的金屬資料,如鋼、鑄鋼、可鍛鑄鐵、不銹鋼、耐熱鋼等。
M類合金用于加工發(fā)成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。
K類合金用于加工發(fā)生短切屑的黑色金屬、有色金屬及非金屬資料,如鑄鐵、鋁合金、銅合金、塑料、硬膠木等。
最大切削深度
不同系列的可轉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度越大,價格也越高,因而從節(jié)約費用、降低成本的視點考慮,挑選刀具時一般應按加工的最大余量和刀具的最大切削深度挑選合適的規(guī)格。當然,還需要考慮機床的額定功率和剛性應能滿意刀具運用最大切削深度時的需要。
數控機床首要用于加工形狀雜亂的零件,但所運用夾具的結構往往并不雜亂。數控銑床夾具的選用可首要根據出產零件的批量來確認。對單件、小批量、工作量較大的模具加工來說,一般可直接在機床工作臺面上經過調整完成定位與夾緊,然后經過加工坐標系的設定來確認零件的方位。
刀具
數控銑床上所選用的刀具要根據被加工零件的資料、幾許形狀、表面質量要求、熱處理狀態(tài)、切削功能及加工余量等,挑選剛性好、耐用度高的刀具。
(1)銑刀類型挑選:根據被加工零件的幾許形狀,挑選刀具的類型有:
1)加工曲面類零件時,為了確保刀具切削刃與加工概括在切削點相切,而避免刀刃與工件概括發(fā)生干與,一般選用球頭刀,粗加工用兩刃銑刀,半精加工和精加工用四刃銑刀。
2)銑大的平面時:為了提高出產功率和提高加工表面粗糙度,一般選用刀片鑲嵌式盤形銑刀。
3)銑小平面或臺階面時一般選用通用銑刀。
4)銑鍵槽時,為了確保槽的尺度精度、一般用兩刃鍵槽銑刀。
5)孔加工時,可選用鉆頭、鏜刀等孔加工類刀具。
(2)銑刀結構挑選:銑刀一般由刀片、定位元件、夾緊元件和刀體組成。因為刀片在刀體上有多種定位與夾緊辦法,刀片定位元件的結構又有不同類型,因而銑刀的結構方法有多種,分類辦法也較多。選用時,首要可根據刀片排列辦法。刀片排列辦法可分為平裝結構和立裝結構兩大類。
1)平裝結構(刀片徑向排列)
平裝結構銑刀的刀體結構工藝性好,容易加工,并可選用無孔刀片(刀片價格較低,可重磨)。因為需要夾緊元件,刀片的一部分被掩蓋,容屑空間較小,且在切削力方向上的硬質合金截面較小,故平裝結構的銑刀一般用于輕型和中量型的銑削加工。
2)立裝結構(刀片切向排列)
立裝結構銑刀的刀片只用一個螺釘固定在刀槽上,結構簡單,轉位方便。雖然刀具零件較少,但刀體的加工難度較大,一般需用五坐標加工中心進行加工。因為刀片選用切削力夾緊,夾緊力隨切削力的增大而增大,因而可省去夾緊元件,增大了容屑空間。因為刀片切向裝置,在切削力方向的硬質合金截面較大,因而可進行大切深、大走刀量切削,這種銑刀適用于重型和中量型的銑削加工。
銑刀的視點有前角、后角、主偏角、副偏角、刃傾角等。為滿意不同的加工需要,有多種視點組合型式。各種視點中最首要的是主偏角和前角(制造廠的產品樣本中對刀具的主偏角和前角一般都有清晰闡明)。
①主偏角Kr
主偏角為切削刃與切削平面的夾角,。銑刀的主偏角有90°、88°、75°、70°、60°、45°等幾種。
主偏角對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功能。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。
90°主偏角:在銑削帶凸肩的平面時選用,一般不用于純平面加工。該類刀具通用性好(即可加工臺階面,又可加工平面),在單件、小批量加工中選用。因為該類刀具的徑向切削力等于切削力,進給抗力大,易振蕩,因而要求機床具有較大功率和足夠的剛性。在加工帶凸肩的平面時,也可選用88°主偏角的銑刀,較之90°主偏角銑刀,其切削功能有一定改進。
60°~75°主偏角:適用于平面銑削的粗加工。因為徑向切削力顯著減小(特別是60°時),其抗振性有較大改進,切削平穩(wěn)、輕捷,在平面加工中應優(yōu)先選用。75°主偏角銑刀為通用型刀具,適用規(guī)模較廣;60°主偏角銑刀首要用于鏜銑床、加工中心上的粗銑和半精銑加工。
45°主偏角:此類銑刀的徑向切削力大幅度減小,約等于軸向切削力,切削載荷分布在較長的切削刃上,具有很好的抗振性,適用于鏜銑床主軸懸伸較長的加工場合。用該類刀具加工平面時,刀片破損率低,耐用度高;在加工鑄鐵件時,工件邊緣不易發(fā)生崩刃。
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首要影響切削功率;軸向前角γp則影響切屑的構成和軸向力的方向,當γp為正值時切屑即飛離加工面。
常用的前角組合方法如下:
雙負前角,雙負前角的銑刀一般均選用方形(或長方形)無后角的刀片,刀具切削刃多(一般為8個),且強度高、抗沖擊性好,適用于鑄鋼、鑄鐵的粗加工。因為切屑縮短比大,需要較大的切削力,因而要求機床具有較大功率和較高剛性。因為軸向前角為負值,切屑不能自動流出,當切削耐性資料時易呈現積屑瘤和刀具振蕩。
凡能選用雙負前角刀具加工時建議優(yōu)先選用雙負前角銑刀,以便充分利用和節(jié)省刀片。當選用雙正前角銑刀發(fā)生崩刃(即沖擊載荷大)時,在機床允許的條件下亦應優(yōu)先選用雙負前角銑刀。
雙正前角:雙正前角銑刀選用帶有后角的刀片,這種銑刀楔角小,具有鋒利的切削刃。因為切屑縮短比小,所耗切削功率較小,切屑成螺旋狀排出,不易構成積屑瘤。這種銑刀最宜用于軟資料和不銹鋼、耐熱鋼等資料的切削加工。對于剛性差(如主軸懸伸較長的鏜銑床)、功率小的機床和加工焊接結構件時,也應優(yōu)先選用雙正前角銑刀。
正負前角(軸向正前角、徑向負前角):這種銑刀綜合了雙正前角和雙負前角銑刀的長處,軸向正前角有利于切屑的構成和排出;徑向負前角可提高刀刃強度,改進抗沖擊功能。此種銑刀切削平穩(wěn),排屑順暢,金屬切除率高,適用于大余量銑削加工。瓦爾特公司的切向布齒重切削銑刀F2265便是選用軸向正前角、徑向負前角結構的銑刀。
銑刀齒數多,可提高出產功率,但受容屑空間、刀齒強度、機床功率及剛性等的約束,不同直徑的銑刀的齒數均有相應規(guī)則。為滿意不同用戶的需要,同一直徑的銑刀一般有粗齒、中齒、密齒三種類型。
粗齒銑刀:適用于普通機床的大余量粗加工和軟資料或切削寬度較大的銑削加工;當機床功率較小時,為使切削安穩(wěn),也常選用粗齒銑刀。
中齒銑刀:系通用系列,運用規(guī)模廣泛,具有較高的金屬切除率和切削安穩(wěn)性。
密齒銑刀:首要用于鑄鐵、鋁合金和有色金屬的大進給速度切削加工。在專業(yè)化出產(如流水線加工)中,為充分利用設備功率和滿意出產節(jié)奏要求,也常選用密齒銑刀(此時多為專用非標銑刀)。
銑刀直徑挑選
銑刀直徑的選用視產品及出產批量的不同差異較大,刀具直徑的選用首要取決于設備的規(guī)格和工件的加工尺度。
(1)平面銑刀
挑選平面銑刀直徑時首要需考慮刀具所需功率應在機床功率規(guī)模之內,也可將機床主軸直徑作為選取的根據。平面銑刀直徑可按
(d位主軸直徑)選取。在批量出產時,也可按工件切削寬度的1.6倍挑選刀具直徑。(2)立銑刀
立銑刀直徑的挑選首要應考慮工件加工尺度的要求,并確保刀具所需功率在機床額定功率規(guī)模以內。如系小直徑立銑刀,則應首要考慮機床的最高轉數能否到達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根據加工工件尺度挑選,并確保其切削功率在機床允許的功率規(guī)模之內。
刀片商標挑選
合理挑選刀片硬質合金商標的首要根據是被加工資料的功能和硬質合金的功能。一般選用銑刀時,可按刀具制造廠提供加工的資料及加工條件,來裝備相應商標的硬質合金刀片。
因為各廠出產的同類用處硬質合金的成份及功能各不相同,硬質合金商標的表示辦法也不同,為方便用戶,世界標準化安排規(guī)則,切削加工用硬質合金按其排屑類型和被加工資料分為三大類:P類、M類和K類。根據被加工資料及適用的加工條件,每大類中又分為若干組,用兩位阿拉伯數字表示,每類中數字越大,其耐磨性越低、耐性越高。
P類合金(包含金屬陶瓷)用于加工發(fā)成長切屑的金屬資料,如鋼、鑄鋼、可鍛鑄鐵、不銹鋼、耐熱鋼等。
M類合金用于加工發(fā)成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。
K類合金用于加工發(fā)生短切屑的黑色金屬、有色金屬及非金屬資料,如鑄鐵、鋁合金、銅合金、塑料、硬膠木等。
最大切削深度
不同系列的可轉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度越大,價格也越高,因而從節(jié)約費用、降低成本的視點考慮,挑選刀具時一般應按加工的最大余量和刀具的最大切削深度挑選合適的規(guī)格。當然,還需要考慮機床的額定功率和剛性應能滿意刀具運用最大切削深度時的需要。
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