硬質(zhì)合金刀具的材料、幾何參數(shù)對(duì)切削力、切削熱有重要的影響,正確選擇刀具,對(duì)減少零件加工變形至關(guān)重要。
(1)合理選擇刀具幾何參數(shù)。①前角:在保持刀刃強(qiáng)度的條件下,前角適當(dāng)選擇大一些,一方面可以磨出鋒利的刃口,另外可以減少切削變形,使排屑順利,進(jìn)而降低切削力和切削溫度。切忌使用負(fù)前角刀具。②后角:后角大小對(duì)后刀面磨損及加工表面質(zhì)量有直接的影響。切削厚度是選擇后角的重要條件。粗銑時(shí),由于進(jìn)給量大,切削負(fù)荷重,發(fā)熱量大,要求刀具散熱條件好,因此,后角應(yīng)選擇小一些。精銑時(shí),要求刃口鋒利,減輕后刀面與加工表面的摩擦,減小彈性變形,因此,后角應(yīng)選擇大一些。③螺旋角:為使銑削平穩(wěn),降低銑削力,螺旋角應(yīng)盡可能選擇大一些。④主偏角:適當(dāng)減小主偏角可以改善散熱條件,使加工區(qū)的平均溫度下降。
(2)改善刀具結(jié)構(gòu)。
①減少銑刀齒數(shù),加大容屑空間。由于鋁件材料塑性較大,加工中切削變形較大,需要較大的容屑空間,因此容屑槽底半徑應(yīng)該較大、銑刀齒數(shù)較少為好。②精磨刀齒。刀齒切削刃部的粗糙度值要小于Ra=0.4um。在使用新刀之前,應(yīng)該用細(xì)油石在刀齒前、后面輕輕磨幾下,以消除刃磨刀齒時(shí)殘留的毛刺及輕微的鋸齒紋。這樣,不但可以降低切削熱而且切削變形也比較小。③嚴(yán)格控制刀具的磨損標(biāo)準(zhǔn)。刀具磨損后,工件表面粗糙度值增加,切削溫度上升,工件變形隨之增加。因此,除選用耐磨性好的刀具材料外,刀具磨損標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)該大于0.2mm,否則容易產(chǎn)生積屑瘤。切削時(shí),工件的溫度一般不要超過100℃,以防止變形。
不同的設(shè)備系統(tǒng),有不同的對(duì)刀方式,而不同的對(duì)刀方式,硬質(zhì)合金刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)暮馐遣灰粯拥?。如某加工中心系統(tǒng),配上自動(dòng)測(cè)量?jī)x,它的長(zhǎng)度補(bǔ)償是補(bǔ)償?shù)毒叩恼嬲L(zhǎng)度,即主軸錐孔端面中心至刀具刃口底端的長(zhǎng)度;而某系統(tǒng)中機(jī)上手動(dòng)對(duì)刀時(shí)長(zhǎng)度補(bǔ)償是指補(bǔ)償?shù)毒邚哪骋籞軸向基準(zhǔn)高度下降到工件座標(biāo)原點(diǎn)的距離,它補(bǔ)償?shù)牟皇堑毒叩恼嬲L(zhǎng)度,而是刀具下降的距離。不同的刀具有不同的長(zhǎng)度補(bǔ)償值;而機(jī)內(nèi)手動(dòng)對(duì)刀時(shí)同一把刀加工不同工件編程原點(diǎn)的零件時(shí)也有不同的長(zhǎng)度補(bǔ)償值,這些不同的補(bǔ)償值可以分別寄存在不同的長(zhǎng)度補(bǔ)償號(hào)H里面, 以備機(jī)床運(yùn)行時(shí)程序隨時(shí)調(diào)用。
(1)機(jī)內(nèi)手動(dòng)對(duì)刀測(cè)量方式讓Z軸回到機(jī)床參考點(diǎn),這時(shí)機(jī)床座標(biāo)系中X,Y,Z軸數(shù)值都為零,選擇一個(gè)工件座標(biāo)系(G54~G59任選一個(gè)都可),這時(shí)把Z值輸為零,再把刀具裝入主軸依次確定每把刀具與工件在機(jī)床坐標(biāo)系中的Zo平面相接觸,即利用刀尖(或刀具前端)在Z方向上與工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的距離值作為長(zhǎng)度補(bǔ)償值,即主軸下降后此時(shí)機(jī)床坐標(biāo)系的Z坐標(biāo)值直接作為每把刀的刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償值,注意數(shù)值的正負(fù)號(hào)不能漏。
(2)機(jī)外刀具自動(dòng)預(yù)調(diào)儀測(cè)量方式是在刀具預(yù)調(diào)儀上測(cè)出的主軸端面至刀尖的距離,輸入CNC的刀具長(zhǎng)度偏置寄存器中作為刀長(zhǎng)補(bǔ)償值,此時(shí)的刀長(zhǎng)補(bǔ)償值是刀具的真正長(zhǎng)度,是正值。
(3) 自動(dòng)測(cè)長(zhǎng)裝置十機(jī)內(nèi)對(duì)刀方式設(shè)標(biāo)準(zhǔn)刀具的長(zhǎng)度補(bǔ)償值為零,把在刀具預(yù)調(diào)儀上測(cè)出的各刀具長(zhǎng)度與標(biāo)準(zhǔn)刀具的長(zhǎng)度之差分別作為每把刀的刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償值.其中,比標(biāo)準(zhǔn)刀具長(zhǎng)的記為正值,比標(biāo)準(zhǔn)刀具短的補(bǔ)償值記為負(fù)值。
先通過機(jī)內(nèi)對(duì)刀法測(cè)量出基準(zhǔn)刀在返回機(jī)床參考點(diǎn)時(shí)刀位點(diǎn)在Z軸方向與工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的距離,并輸入工件編程座標(biāo)系中。
硬質(zhì)合金刀具的選擇技巧
為了減少換刀時(shí)間和方便對(duì)刀便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)控車床車削加工時(shí)應(yīng)盡量采用機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀。在數(shù)控機(jī)床上加工零件機(jī)械加工工序可以比較集中在一次裝夾中盡可能完成大部分或全部工序。首先應(yīng)根據(jù)零件圖樣??紤]被加工零件是否可以在一臺(tái)數(shù)控機(jī)床上完成整個(gè)零件的加工工作若不能則應(yīng)決定其中哪一部分在數(shù)控機(jī)床上加工哪一部分在其他機(jī)床上加工即對(duì)零件的加工工序進(jìn)行劃分。工步的劃分工步的劃分主要從加工精度和效率兩方面考慮。在一個(gè)工序內(nèi)往往需要采用不同的刀具和切削用量對(duì)不同的表面進(jìn)行加工。為了便于分析和描述較復(fù)雜的工序在工序內(nèi)又細(xì)分為工步。刀片材質(zhì)的選擇。常見刀片材料有高速鋼、硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金、陶瓷、立方氮化硼和金剛石等其中應(yīng)用比較多的是硬質(zhì)合金和涂層硬質(zhì)臺(tái)金刀片。機(jī)械加工刀片是機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀的一個(gè)重要組成元件。選機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀重點(diǎn)是選刀片。按照國(guó)標(biāo)刀片大弦可分為帶圓孔、帶沉孔以及無(wú)孔三大類形狀有三角形、正方形、五邊形、六邊形、圓形以及菱形等共17種。在選擇刀片時(shí)主要從下面幾個(gè)方面來(lái)考慮 刀片尺寸的選擇。刀片尺寸的大小取決于必要的有效切削刃長(zhǎng)度L。有效切削刃長(zhǎng)度L與背吃刀量a。和車刀的主偏角有關(guān)選用時(shí)可查閱有關(guān)刀具手冊(cè)。選擇刀片材質(zhì)主要依據(jù)被加工工件的材料、被加工表面的精度、表面質(zhì)量要求、切削載荷的大小以及切削過程有無(wú)沖擊和振動(dòng)等。
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