講解數控銑刀基礎知識教學資料分享

發布日期：2018-09-25 作者：admin 點擊：

銑刀

　　數控銑刀與加工中心使用的刀具種類很多，主要分銑削刀具和孔加工刀具兩大類，所用刀具正朝著標準化、通用化和模塊化的方向發展，為滿足高效和特殊的銑削要求，又發展了各種特殊用途的專用刀具。

　　數控銑刀與工具系統介紹：

　　1、銑刀結構

　　銑刀的結構分為三部分：切削部分，導入部分和柄部。銑刀的柄部為7:24圓錐柄，這種圓錐柄不會自鎖，換刀方便，具有較高的定位精度和較大的剛性。

　　2、工具系統

　　工具系統是指連接數控機床與刀具的系列裝夾工具，有刀柄、連桿、連接套和夾頭等組成。數控機床工具系統能實現刀具的快速、自動裝夾。隨著數控工具系統的應用與日俱增，我國已經建立了標準化、系列化、模塊式的數控工具系統。數控機床的工具系統分為整體式和模塊式兩種形式。

　　1)整體式工具系統TSG按連接桿的形式分為錐柄和直柄兩種類型。錐柄連接桿的代碼為JT；直柄連接桿的代碼為JZ。該系統結構簡單、使用方便、裝夾靈活、更換迅速。由于工具的品種、規格繁多，給生產、使用和管理帶來不便。

　　2)模塊式工具系統TMG　模塊式工具系統TMG有下列三種結構形式：圓柱連接系列TMG21，軸心用螺釘拉緊刀具；短圓錐定位系列TMG10，軸心用螺釘拉緊刀具；長圓錐定位系列TMG14，用螺釘鎖緊刀具。模塊式工具系統以配置最少的工具來滿足不同零件的加工需要，因此該系統增加了工具系統的柔性，是工具系統發展的高級階段。

　　3、切削刀具簡介

　　1)孔加工刀具

　　①中心鉆用于孔加工定位。

　　②麻花鉆主要用于鉆削孔。

　?、垭A梯鉆是一種高效的復合刀具，用于鉆削階梯孔。

　　④鉸刀主要用于孔的精加工。

　?、葭M刀主要用于擴孔和孔的精加工。

　　2)銑削加工刀具

　?、倨矫驺姷叮哼@種銑刀主要有圓柱銑刀和端面銑刀兩種形式。

　　②溝槽銑刀：最常用的溝槽銑刀有立銑刀、三面刃盤銑刀、鍵槽銑刀和角度銑刀。

　　③模具銑刀：模具銑刀切削部分有球形、凸形、凹形和T形等各種形狀。

　?、芙M合成形銑刀：用多把銑刀組合使用，同時加工一個或多個零件，不但可以提高生產率，還可以保證零件的加工質量。

　　數控銑刀結構選擇

　　數控銑刀一般由刀片、定位元件、夾緊元件和刀體組成。由于刀片在刀體上有多種定位與夾緊方式，刀片定位元件的結構又有不同類型，因此銑刀的結構形式有多種，分類方法也較多。選用時，主要可根據刀片排列方式。刀片排列方式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)

　　平裝結構銑刀平裝結構銑刀的刀體結構工藝性好，容易加工，并可采用無孔刀片(刀片價格較低，可重磨)。由于需要夾緊元件，刀片的一部分被覆蓋，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。由于刀片采用切削力夾緊，夾緊力隨切削力的增大而增大，因此可省去夾緊元件，增大了容屑空間。由于刀片切向安裝，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。

　　數控銑刀角度的選擇

　　銑刀的角度有前角、后角、主偏角、副偏角、刃傾角等。為滿足不同的加工需要，有多種角度組合型式。各種角度中最主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明確說明)。

　　主偏角為切削刃與切削平面的夾角，如圖11所示。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性能。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。

　　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主要影響切削功率；軸向前角γp則影響切屑的形成和軸向力的方向，當γp為正值時切屑即飛離加工面。5、銑刀的齒數(齒距) 選擇

　　銑刀齒數多，可提高生產效率，但受容屑空間、刀齒強度、機床功率及剛性等的限制，不同直徑的銑刀的齒數均有相應規定。為滿足不同用戶的需要，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材料或切削寬度較大的銑削加工；當機床功率較小時，為使切削穩定，也常選用粗齒銑刀。

　　中齒銑刀　系通用系列，使用范圍廣泛，具有較高的金屬切除率和切削穩定性。

　　密齒銑刀　主要用于鑄鐵、鋁合金和有色金屬的大進給速度切削加工。在專業化生產(如流水線加工)中，為充分利用設備功率和滿足生產節奏要求，也常選用密齒銑刀(此時多為專用非標銑刀)。

　　為防止工藝系統出現共振，使切削平穩，還有一種不等分齒距銑刀。如FUCHWAN公司的銑刀均采用了不等分齒距技術。在大余量粗加工中建議優先選用不等分齒距的銑刀。

　　銑刀直徑的選擇

　　銑刀直徑的選用視產品及生產批量的不同差異較大，刀具直徑的選用主要取決于設備的規格和工件的加工尺寸。

　　1)平面銑刀

　　選擇平面銑刀直徑時主要需考慮刀具所需功率應在機床功率范圍之內，也可將機床主軸直徑作為選取的依據。平面銑刀直徑可按D=1.5d(d為主軸直徑)選取。在批量生產時，也可按工件切削寬度的1.6倍選擇刀具直徑。

　　2)立銑刀

　　立銑刀直徑的選擇主要應考慮工件加工尺寸的要求，并保證刀具所需功率在機床額定功率范圍以內。如系小直徑立銑刀，則應主要考慮機床的最高轉數能否達到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寸選擇，并保證其切削功率在機床允許的功率范圍之內。

　　銑刀的最大切削深度

　　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寸越大，價格也越高，因此從節約費用、降低成本的角度考慮，選擇刀具時一般應按加工的最大余量和刀具的最大切削深度選擇合適的規格。當然，還需要考慮機床的額定功率和剛性應能滿足刀具使用最大切削深度時的需要。

　　刀片牌號的選擇

　　合理選擇刀片硬質合金牌號的主要依據是被加工材料的性能和硬質合金的性能。一般選用銑刀時，可按刀具制造廠提供加工的材料及加工條件，來配備相應牌號的硬質合金刀片。

　　由于各廠生產的同類用途硬質合金的成份及性能各不相同，硬質合金牌號的表示方法也不同，為方便用戶，國際標準化組織規定，切削加工用硬質合金按其排屑類型和被加工材料分為三大類：P類、M類和K類。根據被加工材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、韌性越高。

　　P類合金(包括金屬陶瓷)用于加工產生長切屑的金屬材料，如鋼、鑄鋼、可鍛鑄鐵、不銹鋼、耐熱鋼等。其中，組號越大，則可選用越大的進給量和切削深度，而切削速度則應越小。

　　M類合金用于加工產生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。其中，組號越大，則可選用越大的進給量和切削深度，而切削速度則應越小。

　　K類合金用于加工產生短切屑的黑色金屬、有色金屬及非金屬材料，如鑄鐵、鋁合金、銅合金、塑料、硬膠木等。其中，組號越大，則可選用越大的進給量和切削深度，而切削速度則應越小?！　「鲝S生產的硬質合金雖然有各自編制的牌號，但都有對應國際標準的分類號，選用十分方便。