銑刀及其它旋轉(zhuǎn)刀具

發(fā)布日期:2011-11-25    蘭生客服中心    瀏覽:4532

 一、數(shù)控銑削刀具系統(tǒng)要求

1、刀具切削部分幾何參數(shù)及其切削參數(shù)須規(guī)范化、合理化;


2、刀具切削部分材料及切削參數(shù)選擇必須與工件材料相匹配;


3、刀具磨損及耐用度值規(guī)定必須合理;


4、刀片在刀具中的定位方式及其結構必須優(yōu)化;


5、刀具安裝后在機床中的定位應保持一定精度;


6、換刀后刀具應在機床中仍有高的重復定位精度;


7、刀具的刀柄應有足夠的強度、剛度及耐磨性;


8、刀柄及其工具對機床的重量影響應有相應的控制;


9、刀片、刀柄切入的位置、方向必須正確;


10、刀片、刀柄各參數(shù)應通用化、規(guī)格化、系列化;


11、工具系統(tǒng)應進一步優(yōu)化。


二、數(shù)控銑削刀具系統(tǒng)標準


    數(shù)控鏜銑類刀具系統(tǒng)采用的標準有國際標準( ISO 7388 )、德國標準( DIN 69871 )、美國標準( ANSI/ASME B5.50 )、日本標準( MAS 403 ,其高速刀柄采用 HSK 標準 )和中國標準( GB10944-89 )等。由于標準繁多,我們在機床使用時務必注意,所具備的刀具系統(tǒng)的標準必須與所使用的機床相適應,如在我國,由于較多購進德國及美國機床,按機床要求便較多地使用其標準刀具。


三、刀柄


1、刀柄的作用

    數(shù)控銑床使用的刀具通過刀柄與主軸相連,刀柄通過拉釘和主軸內(nèi)的拉刀裝置固定在主軸上,由刀柄夾持傳遞速度、扭矩,如圖 4-5 所示。刀柄的強度、剛性、耐磨性、制造精度以及夾緊力等對加工有直接的影響。


刀柄與主軸孔的配合錐面一般采用 7 ∶ 24 的錐度,這種錐柄不自鎖,換刀方便,與直柄相比有較高的定心精度和剛度。為了保證刀柄與主軸的配合與連接,刀柄與拉釘?shù)慕Y構和尺寸均已標準化和系列化,在我國應用最為廣泛的是 BT40 和 BT50 系列刀柄和拉釘,如圖 4-6 所示。其中, BT 表示采用日本標準 MAS403 的刀柄,其后數(shù)字為相應的 ISO 錐度號:如 50 和 40 分別代表大端直徑 69.85 和 44.45 的 7 ∶ 42 錐度。


2、刀柄的分類


( 1 )按刀柄的結構分


①整體式刀柄


    如圖 4-7 所示,這種刀柄直接夾住刀具,剛性好,但需針對不同的刀具分別配備,其規(guī)格、品種繁多,給管理和生產(chǎn)帶來不便。


②模塊式刀柄

    如圖 4-8 所示,模塊式刀柄比整體式多出中間連接部分,裝配不同刀具時更換連接部分即可,克服了整體式刀柄的缺點,但對連接精度、剛性、強度等都有很高的要求。


 


( 2 )按刀柄與主軸連接方式分


①一面約束


    如圖 4-9 右部 所示,刀柄以錐面與主軸孔配合,端面有 2mm 左右間隙,此種連接方式剛性較差。


②二面約束


    如圖 4-9 左部 所示,刀柄以錐面及端面與主軸孔配合,在高速、高精加工時,二面限位才能確保 可靠。


( 3 )按刀具夾緊方式分


①彈簧夾頭刀柄


    使用較多。采用 ER 型卡簧,適用于夾持 16mm 以下直徑的銑刀進行銑削加工;若采用 KM 型卡簧,則稱為強力夾頭刀柄,可以提供較大夾緊力,適用于夾持 16mm 以上直徑的銑刀進行強力銑削。


②側(cè)固式刀柄


    采用側(cè)向夾緊,適用于切削力大的加工,但一種尺寸的刀具需對應配備一種刀柄,規(guī)格較多。


③液壓夾緊式刀柄


    采用液壓夾緊,可提供較大夾緊力。


④冷縮夾緊式刀柄


    裝刀時加熱孔,靠冷卻夾緊,使刀具和刀柄合二為一,在不經(jīng)常換刀的場合使用。


( 4 )按允許轉(zhuǎn)速分


①低速刀柄


    指用于主軸轉(zhuǎn)速在 8000 r/min 以下的刀柄。


②高速刀柄


    高速刀柄用于主軸轉(zhuǎn)速在 8000 r/min 以上的高速加工,其上有平衡調(diào)整環(huán),必須經(jīng)動平衡。


( 5 )按所夾持的刀具分


①圓柱銑刀刀柄


    用于夾持圓柱銑刀。


②面銑刀刀柄


    用于與面銑刀盤配套使用 。


③錐柄鉆頭刀柄


    用于夾持莫氏錐度刀桿的鉆頭、鉸刀等,帶有扁尾槽及裝卸槽 。


④直柄鉆頭刀柄


    用于裝夾直徑在 13mm 以下的中心鉆、直柄麻花鉆等。


⑤鏜刀刀柄


    用于各種尺寸孔的鏜削加工,有單刃、雙刃以及重切削等類型。


⑥絲錐刀柄


    用于自動攻絲時裝夾絲錐,一般具有切削力限制功能。


( 6 )其他刀柄


①增速刀柄


    當加工所需的轉(zhuǎn)速超過了機床主軸的最高轉(zhuǎn)速時,可以采用這種刀柄將刀具轉(zhuǎn)速增大 4-5 倍,擴大機床的加工范圍。


②中心冷卻刀柄


    為了改善切削液的冷卻效果,特別是在孔加工時,采用這種刀柄可以將切削液從刀具中心噴入到切削區(qū)域,極大地提高了冷卻效果,并有利排屑。使用這種刀柄要求機床具有相應的中心冷卻功能。


③多軸刀柄


    當同一方向的加工內(nèi)容較多時,如位置相近的孔系,采用多軸刀柄可以有效地提高加工效率。


④角度刀柄


    除了使用回轉(zhuǎn)工作臺進行五面加工以外,還可以采用角度刀柄實現(xiàn)立、臥轉(zhuǎn)換,達到同樣的目的。轉(zhuǎn)角一般有 3 0 °、 45 °、 60 °、 90 ° 等。


3、常用刀柄使用方法


    數(shù)控銑床各種刀柄均有相應的使用說明,在使用時可仔細閱讀。這里僅以最為常見的彈簧夾頭刀柄舉例說明:


( 1 )將刀柄放入卸刀座并鎖緊;


( 2 )根據(jù)刀具直徑選取合適的卡簧, 清潔工作表面;


( 3 )將卡簧裝入鎖緊螺母內(nèi);


( 4 )將銑刀裝入卡簧孔內(nèi),并根據(jù)加工深度控制刀具懸伸長度;


( 5 )用扳手將鎖緊螺母鎖緊;


( 6 )檢查,將刀柄裝上主軸;


四、旋轉(zhuǎn)刀具


1、刀具種類


    在數(shù)控銑床上使用的刀具主要為銑刀,包括面銑刀、立銑刀、球頭銑刀、三面刃盤銑刀、環(huán)形銑刀等,除此以外還有各種孔加工刀具,如鉆頭(锪鉆、鉸刀、鏜刀等)、絲錐等。


下面主要介紹一下常用的銑刀:


①立銑刀


    立銑刀主要用于平面輪廓零件的加工,從結構上可分為整體式(小尺寸刀具)和機械夾固式(尺寸較大刀具)。


②球頭銑刀


    球頭銑刀跟立銑刀一樣,也可分為整體式和機夾式。


    球頭銑刀主要用于曲面加工,在加工曲面時,一般采用三坐標聯(lián)動,其運動方式具有多樣性,可根據(jù)刀具性能和曲面特點選擇或設計。


③環(huán)形銑刀


    形狀類似于端銑刀,不同的是,刀具的每個刀齒均有一個較大圓角半徑,從而使其具備類似球頭銑刀的切削能力,同時又可加大刀具直徑以提高生產(chǎn)率,并改善切削性能(中間部分不需刀刃),刀片依然可采用機夾類。


2、刀具選擇


    在數(shù)控銑削加工中會遇到各種各樣的加工表面,如各類平面、垂直面、直角面、直槽、曲底直槽、型腔、斜面、斜槽、曲底斜槽、曲面等。針對各種加工表面,在考慮刀具選擇時,都會對刀具形式(整體、機夾及其方式)、刀具形狀(刀具類型、刀片形狀及刀槽形狀)、刀具直徑大小、刀具材料等方面作出選擇,牽涉到的因素很多,主要考慮加工表面形狀、加工要求、加工效率等幾個方面。


   刀具選擇的原則及步驟:


①根據(jù)加工表面特點及尺寸選擇刀具類型;


②根據(jù)工件材料及加工要求選擇刀片材料及尺寸;


③根據(jù)加工條件選取刀柄。


3、刀片安裝


    刀片的安裝直接影響到刀具的精度、刀片的剛度、受力,繼而直接影響刀具工作質(zhì)量。因此,在安裝刀片時需注意如下問題:


①刀片本身精度


    選擇的刀片其精度應符合零件加工要求。


②刀槽定位面精度


    刀體的選擇亦應符合精度要求,刀片與刀體還需相適應。


③安裝面清潔、完好程度


    安裝時必須檢查刀槽的清潔,有無灰塵、切屑,刀槽是否完好,特別是更換刀片或刀刃時,應注意刀槽是否由于加工而破損、劃傷。


④專用工具裝夾


    一定按規(guī)定選擇對應的工具,如扳手的大小、長短等。


⑤嚴格的操作規(guī)程

    必須按規(guī)定的順序、步驟、方法進行,如扳手的垂直度或傾斜度,用力大小,操作順序等。

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