數(shù)控孔加工刀具的結(jié)構(gòu)類(lèi)型和選用
發(fā)布日期:2012-08-29 蘭生客服中心 瀏覽:9264
數(shù)控孔加工刀具的結(jié)構(gòu)類(lèi)型和選用
撰文:常州蘭生公司刀具部 戴軍
可轉(zhuǎn)位鉆頭的結(jié)構(gòu)類(lèi)型和特點(diǎn)
隨著被加工孔的特征不同,可轉(zhuǎn)位鉆頭有可轉(zhuǎn)位淺孔鉆、可轉(zhuǎn)位套孔鉆和可轉(zhuǎn)位深孔鉆。 1 .可轉(zhuǎn)位淺孔鉆 ( 1 )結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?赊D(zhuǎn)位淺孔鉆用于加工孔深徑比為 2 -2.5的淺孔,,其直徑范圍通常為 16
圖 5 一 10 為一種典型的雙刃可轉(zhuǎn)位淺孔鉆結(jié)構(gòu)。在鉆體內(nèi)部制有冷卻孔,鉆體外部制有兩條長(zhǎng)度約為 3 倍鉆頭直徑的 V 型排屑槽(直槽或螺旋槽),保證鉆頭在具有一定壓力和流量的切削液的作用下,充分冷卻并順利排屑。位于鉆頭中心的內(nèi)刀片切削速度低,切削抗力大,易崩刃,應(yīng)選用韌性較好的材質(zhì)。位于鉆頭外緣的外刀片,由于切削速度高、易磨損,應(yīng)選用硬度高、耐磨性好的材質(zhì)。由兩片凸三角刀片形成的鉆尖幾乎是平的,有利于縮短鉆孔時(shí)的工作行程。
( 2 )基本尺寸和刀片型號(hào)。
Seco公司的 SD52 型可轉(zhuǎn)位淺孔鉆采用正方形中心刀片和正方形外緣刀片各一片的非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)。其刀柄有削平型直柄 1509766 型、Weldon 型、 ABSSO 圓柱柄、 Whistle 槽型等多種型式。的 Q 系列可轉(zhuǎn)位鉆頭中也有與 SD52 Ingersoll 公司型結(jié)構(gòu)類(lèi)似的可轉(zhuǎn)位淺孔鉆SD52 型可轉(zhuǎn)位淺孔鉆型式和基本尺寸見(jiàn)表 5 一 42.
許多模塊式工具系統(tǒng)也包含可轉(zhuǎn)位淺孔鉆工作模塊,如 Ken - nametal 公司的 KM 工具系統(tǒng)中的 DFT 及 Ceratizit 公司的 Maxiflex - uTS 工具系統(tǒng)中的 Maxidrill 淺孔鉆模塊等。
( 3 )刀片材質(zhì)的選用。雙刃可轉(zhuǎn)位淺孔鉆刀片材質(zhì)的選用見(jiàn)表 5 一 43.
2 可轉(zhuǎn)位深孔鉆
在機(jī)械加工中,當(dāng)孔深與直徑之比大于 5 一 10 時(shí)稱(chēng)為,深孔。深孔加工與其他切削加工相比,有以下特點(diǎn):
l )鉆桿細(xì)長(zhǎng),剛性差,加工時(shí)容易彎曲和振動(dòng),使加工出的孔的軸線偏斜,影響加工精度和生產(chǎn)率。
2 )排屑困難,易因切屑堵塞而引起刀具損壞。
3 )切削液不易進(jìn)人,散熱困難,切削溫度高,鉆頭磨損快按孔深與孔徑之比的大小,孔深又可分為三類(lèi):深徑比為 5 一 20 時(shí),稱(chēng)為一般深孔,常在普通鉆床或車(chē)床上用深孔刀具或加長(zhǎng)麻花鉆加工;深徑比為20~ 30 時(shí),稱(chēng)為中等深孔,常在普通車(chē)床上用深孔刀具加工;深徑比為 30 - 100 時(shí),稱(chēng)為特殊深孔,這類(lèi)孔必須在深孔機(jī)床或?qū)S迷O(shè)備上用深孔刀具加工。可轉(zhuǎn)位內(nèi)排屑深孔鉆有可轉(zhuǎn)位 BTA ( Borino and Trepanning As - sociation )內(nèi)排屑深孔鉆、可轉(zhuǎn)位噴吸鉆和 DF 內(nèi)排屑深孔鉆。它們的工作原理如下(圖 511 ) : 1 ) BTA 內(nèi)排屑深孔鉆。工作時(shí),壓力泵將具有一定壓力的切削液由進(jìn)油口壓人連接器,經(jīng)鉆管外壁和工件孔壁之間的間隙流向切削區(qū),再經(jīng)鉆頭前端的兩個(gè)漏斗狀排屑孔連同切削區(qū)內(nèi)的切屑經(jīng)鉆管孔排出。
2 )可轉(zhuǎn)位噴吸鉆。其工作系統(tǒng)由鉆頭,內(nèi)、外鉆管,連接器和導(dǎo)套等組成。切削液以一定壓力經(jīng)內(nèi)、外鉆管之間輸人,其中 2 / 3 的切削液通過(guò)鉆頭上的小孔壓向切削區(qū),對(duì)鉆頭切削部分進(jìn)行冷卻與潤(rùn)滑;另外 1 / 3 切削液則通過(guò)內(nèi)鉆管上的噴嘴噴人內(nèi)鉆管,由于流速增大而形成一個(gè)低壓區(qū),低壓區(qū)一直延伸到排屑通道。在壓力差的作用下,切屑便隨著切削液被吸人內(nèi)鉆管迅速排出。
3 ) DF 內(nèi)排屑深孔鉆。工作時(shí),切屑除了靠壓力油推出外,在后面還有拉抽作用,因此排屑效果好,需要的壓力油工作應(yīng)力低。
以上三種深孔鉆排屑的工作原理有所不同,加工系統(tǒng)的組成也不同,但它們切削部分的結(jié)構(gòu)并無(wú)區(qū)別。
除了上述三種可轉(zhuǎn)位內(nèi)排屑深孔鉆外, Sandvik 公司還有 BTA 銼孔鉆、噴吸式鉆銼孔鉆及 BTA 套料鉆等產(chǎn)品。各種可轉(zhuǎn)位深孔鉆的典型結(jié)構(gòu)及性能見(jiàn)表 5 一 44 。
可轉(zhuǎn)位噴吸鉆鉆頭直徑為 65 -
圖 5-12 為鉆頭直徑為 120 -17Omm 的可轉(zhuǎn)位噴吸鉆的刀片和導(dǎo)向支撐塊的配置圖。五個(gè)三角形刀片分布在鉆頭軸線的兩側(cè),形成雙刃并呈交錯(cuò)排列,便于分屑和排屑。為了避免鉆削時(shí)在孔中間出現(xiàn)芯柱,中心刀片的切削刃應(yīng)通過(guò)并超越鉆頭中心。其超越量可在 2
刀齒的分布,要考慮切削刃上負(fù)荷的分配使徑向切削力基本平衡,外緣刀片的徑向切削力稍大于中心刀片和中間刀片的徑向切削力,使鉆孔時(shí)徑向合力始終壓向?qū)蛑螇K。鉆頭頂角通常取 2 k r = 140 一 150 度。切削刃法前角一般取 y 。= 0度 ,對(duì)難斷屑材料,可取 y =1 一 3度 ;對(duì)加工性能好的材料,可取 yn = 3 一 5度 。
3 可轉(zhuǎn)位套料鉆
對(duì)直徑大于
可轉(zhuǎn)位淺孔套料鉆適于在轉(zhuǎn)塔車(chē)床、自動(dòng)車(chē)床、數(shù)控車(chē)床、數(shù)控鑊銑床和加工中心上加工孔徑為
可轉(zhuǎn)位深孔套料鉆適于在深孔鉆床上加工孔徑
4 可轉(zhuǎn)位鉆頭用鉆夾頭
( 1 )可轉(zhuǎn)位淺孔鉆和淺孔套料鉆用的鉆夾頭。根據(jù)鉆夾頭柄部型式和切削液供應(yīng)方式不同,可轉(zhuǎn)位淺孔鉆和淺孔套料鉆用的鉆夾頭有以下幾種:
l )切削液從尾部供應(yīng)的圓柱柄鉆夾頭,其基本尺寸見(jiàn)表 5 一 47
2 )切削液從尾部和側(cè)面供應(yīng)的圓柱柄鉆夾頭,其基本尺寸見(jiàn)表 5 一 48
3 )切削液從尾部和側(cè)面供應(yīng)的莫氏錐柄鉆夾頭。
4 )切削液從尾部供應(yīng)的 7 : 24 錐柄鉆夾頭。
5 )切削液從回轉(zhuǎn)裝置供應(yīng)的圓柱柄鉆夾頭。
6 )切削液從回轉(zhuǎn)裝置供應(yīng)的莫氏錐柄鉆夾頭。
7 )切削液從回轉(zhuǎn)裝置供應(yīng)的 7 : 24 錐柄鉆夾頭。
8 )切削液從尾部供應(yīng)的大直徑鉆頭用圓柱柄鉆夾頭。
9 )切削液從回轉(zhuǎn)裝置供應(yīng)的大直徑鉆頭用 7 : 24 錐柄鉆夾頭。
( 2 )可轉(zhuǎn)位噴吸鉆用鉆夾頭?煞譃樾D(zhuǎn)式和非旋轉(zhuǎn)式兩類(lèi),而旋轉(zhuǎn)式鉆夾頭又可分為錐柄和法蘭式兩種。旋轉(zhuǎn)式法蘭盤(pán)鉆夾頭的基本尺寸如表 5-49。
數(shù)控鉸刀的結(jié)構(gòu)類(lèi)型和特點(diǎn)
1 .鉸刀的類(lèi)型和用途鉸刀的類(lèi)型和用途見(jiàn)表 5-50。
2 .可轉(zhuǎn)位單刃鉸刀
( l )結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?赊D(zhuǎn)位單刃鉸刀具有刀片轉(zhuǎn)位與更換方便,切削平穩(wěn)無(wú)振動(dòng),加工精度高,鉸削余量大,切削速度高,形位誤差小,刀具壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。目前可轉(zhuǎn)位單刃鉸刀可加工直徑為 6 一
可轉(zhuǎn)位單刃鉸刀有直柄和錐柄兩種結(jié)構(gòu)。圖 514 為一種典型的可轉(zhuǎn)位單刃鉸刀,它由刀體 1 、軸向定位銷(xiāo) 2 、壓板 3 、壓板螺釘 4 、墊圈 5 、刀片 6 、導(dǎo)向塊 7 、調(diào)整螺釘 8 、調(diào)整頂銷(xiāo) 9 和刀座 10 組成。其主要特點(diǎn)是:
l )鉸刀有一個(gè)刀片和兩個(gè)導(dǎo)向塊,分別執(zhí)行切削和導(dǎo)向,并借助孔壁支撐和平衡切削力。
2 )由調(diào)整頂銷(xiāo)和調(diào)整螺釘組成刀片徑向定位和刀具徑向微調(diào)機(jī)構(gòu),使刀片定位準(zhǔn)確,調(diào)整方便,刀片用爪型壓板和螺釘壓緊。
3 )加工孔徑范圍很大,而刀片規(guī)格和引導(dǎo)錐型式則很少。如 Seco 公司的 SR80 型及 SR81 型可轉(zhuǎn)位單刃鉸刀只有 5 種尺寸的刀片和 3 種引導(dǎo)錐型式。
根據(jù)加工要求的不同,可轉(zhuǎn)位單刃鉸刀的結(jié)構(gòu)稍有不同。例如,工作部分較長(zhǎng)的鉸刀可采用兩個(gè)壓板螺釘;直徑較大的鉸刀可采用三個(gè)導(dǎo)向塊;有的可轉(zhuǎn)位單刃鉸刀采用調(diào)整圓球(取代圖 5 一 14 中的調(diào)整頂銷(xiāo))和調(diào)整螺釘進(jìn)行刀片徑向定位和微調(diào);有的單刃鉸刀采用半圓形的爪型壓板和雙頭螺栓壓緊刀片(圖 5 一 15 )。 ( 2 )可轉(zhuǎn)位單刃鉸刀的型式和基本尺寸。 Seco公司的 SR80型和 SR81 型可轉(zhuǎn)位單刃直柄鉸刀均采用直柄結(jié)構(gòu),前者用于通孔加工,后者用于不通孔加工。 SR80 型可轉(zhuǎn)位單刃直柄鉸刀的基本尺寸見(jiàn)表 5 一 51 。
數(shù)控可轉(zhuǎn)位撞刀的結(jié)構(gòu)類(lèi)型和特點(diǎn)
按切削刃的數(shù)量,可轉(zhuǎn)位鏜刀有單刃、雙刃和多刃之分。木節(jié)只介紹數(shù)控鍵銑床及加工中心上使用的可轉(zhuǎn)位雙刃鏜刀、微調(diào)鎖刀和可轉(zhuǎn)位復(fù)合世刀,而不介紹可轉(zhuǎn)位內(nèi)孔車(chē)刀(可轉(zhuǎn)位單刃銼刀的一種)。
1 可轉(zhuǎn)位雙刃銼刀
可轉(zhuǎn)位雙刃鏜刀的特點(diǎn)是有一對(duì)對(duì)稱(chēng)的切削刃同時(shí)參與切削。與單刃鏜刀相比,每轉(zhuǎn)進(jìn)給量可提高 1 倍左右,生產(chǎn)率很高。表 5 一 52 為可轉(zhuǎn)位雙刃鏜刀的結(jié)構(gòu)型式及特點(diǎn)。按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為整體式(工和 11 )和模塊式( m 、 W )兩種;按工作特點(diǎn)分為浮動(dòng)式(工)和固定式( n 、 111 、 W )兩種;按尺寸是否可調(diào)分為可調(diào)式(工、盯、 W )和不可調(diào)式( n )。鏜銑床上使用的可調(diào)式雙刃鏜刀和大直徑雙刃微調(diào)鏜刀的基本尺寸分別參見(jiàn)表 5 一 53 和表 5 一 54。
鍵配合,并由螺釘夾固在刀柄前端的基板上。兩個(gè)銼桿 2 分別由夾緊螺釘 6 、鋼球 3 和彈簧 4 夾固在橋形銼刀體 1 兩端的大孔中。橋形鍵刀體 l 與粗譴刀座 7 和精鏗刀座 16 之間的結(jié)合面是齒形面。撞桿 2 前端制作成 T 形,粗銼刀座 7 和精鏗刀座 16 上都有 T 形槽可與之配合。調(diào)節(jié)螺釘 14 的一端與調(diào)節(jié)擋銷(xiāo) 5 接觸,轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺釘 14 即可實(shí)現(xiàn)粗鍵刀座 7 或精鎖刀座 16 沿 T 形槽以及齒形結(jié)合面作徑向滑動(dòng),以適應(yīng)加工不同直徑孔的需要。粗鎖小刀夾 11 上的刀片 8 是通過(guò)擰緊壓緊螺釘 12 使杠桿 ro 擺動(dòng)夾緊的,而精銼小刀夾 19 上的刀片 21 則是采用內(nèi)六角螺釘 20 夾緊。精銼刀座 16 上裝有一個(gè)刻度盤(pán),對(duì)銼刀尺寸進(jìn)行微量調(diào)節(jié)( '
EPB 公司( seco 公司的分公司)的 Graflex 工具系統(tǒng)中有多種尺寸可調(diào)的模塊式雙刃鍵刀模塊,如 A770 型模塊主要用于粗加工, A750 型則可用于粗、精加工。 EPB 公司的 A731 鏜削系統(tǒng)是典型的模塊式大直徑可調(diào)式雙刃銼削工具系統(tǒng)(構(gòu)成見(jiàn)表 5 一 52 中的第 W 種結(jié)構(gòu)),其加工孔的直徑范圍是 204 一
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數(shù)控機(jī)床車(chē)刀維護(hù)與保養(yǎng)的主要內(nèi)容
數(shù)控機(jī)床車(chē)刀維護(hù)與保養(yǎng)主要包括液壓系統(tǒng)、主軸潤(rùn)滑系統(tǒng)、導(dǎo)軌潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、氣壓系統(tǒng)。日檢就是根據(jù)各系統(tǒng)的正常情況來(lái)加以檢測(cè)。如當(dāng)進(jìn)行主軸潤(rùn)滑系統(tǒng)的過(guò)程檢測(cè)時(shí),電源燈應(yīng)亮,油壓泵應(yīng)正常運(yùn)轉(zhuǎn),若電源燈不亮,則應(yīng)保持主軸停止?fàn)顟B(tài),與機(jī)械工程師
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數(shù)控車(chē)床對(duì)刀原理及對(duì)刀方法分析
對(duì)刀的含義的就是要在數(shù)控車(chē)床正常工作之前,先要確定好每一把刀具的位置,這樣才能保證車(chē)床的工作質(zhì)量,在確定位置的時(shí)候就是要求刀偏值,也即在工件坐標(biāo)系與數(shù)控車(chē)床坐標(biāo)系中確定具體刀位點(diǎn),這就需要選擇合適的數(shù)控車(chē)床參考點(diǎn),并做好一系列的相關(guān)工作。
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數(shù)控車(chē)床可轉(zhuǎn)位刀具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和分類(lèi)
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