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数控刀具简介:从基础到应用

【摘要】:数控机床加工时都必须采用数控刀具,数控刀具主要是指数控车床、数控铣床、加工中心等机床上所使用的刀具。数控刀具可按其结构、制造材料、切削工艺不同进行分类。目前数控刀具主要采用机夹可转位刀具。目前数控机床用得最普遍的是硬质合金刀具。数控刀具从切削工艺上分1)车削刀具。3)刀片或刀具的寿命及其经济寿命指标的合理化。11)整个数控工具系统自动换刀系统的优化。

数控机床加工时都必须采用数控刀具,数控刀具主要是指数控车床、数控铣床、加工中心等机床上所使用的刀具。从现实情况看,应从广义上来理解“数控机床刀具”的含义。随着数控机床结构、功能的发展,现在数控机床所使用的刀具,不是普通机床所采用的那样“一机一刀”的模式,而是多种不同类型的刀具同时在数控机床的主轴上(刀盘上)轮换使用,可以达到自动换刀的目的。因此对“刀具”的含义应理解为“数控工具系统”。数控刀具可按其结构、制造材料、切削工艺不同进行分类。

(1)数控刀具从结构上分:

1)整体式。即由整块材料磨制而成,使用时可根据不同用途将切削部分修磨成所需要的形状。

2)镶嵌式。分为焊接式和机夹式,机夹式又根据刀体结构的不同,可分为不转位和可转位两种。

3)减振式。当刀具的工作臂长度与直径比大于4时,为了减小刀具的振动,提高加工精度,所采用的一种特殊结构的刀具,主要用于镗孔。

4)内冷式。即刀具的切削液通过机床主轴或刀盘传递到刀体内部由喷孔喷射到切削刃部位。

5)特殊形式。包括强力夹紧、可逆攻螺纹、复合刀具等。

目前数控刀具主要采用机夹可转位刀具。

(2)数控刀具从制造所采用的材料上分

1)高速钢刀具。

2)硬质合金刀具。

3)陶瓷刀具。

4)立方氮化硼刀具。

5)聚晶金刚石刀具。

目前数控机床用得最普遍的是硬质合金刀具。

(3)数控刀具从切削工艺上分

1)车削刀具。其有外圆车刀、端面车刀和成形车刀等。

2)钻削刀具。其有普通麻花钻、可转位浅孔钻、扩孔钻等。

3)镗削刀具。其有单刃镗刀、双刃镗刀、多刃组合镗刀等。

4)铣削刀具。分面铣刀、立铣刀、键槽铣刀、模具铣刀、成形铣刀等。

根据数控机床工具系统的发展,可分为整体式工具系统和模块化工具系统。发展模块化工具的主要优点是:

1)减少换刀时间和刀具的安装次数,缩短生产周期,提高生产率。

2)促使工具向标准化和系列化发展。

3)便于提高工具的生产管理及柔性加工的水平。

4)扩大工具的利用率,充分发挥工具的性能,减少用户工具的储备量。

近几年来,数控机床的制造及使用已有很大的发展。为适应数控机床加工精度高、加工效率高、加工工序集中及零件装夹次数少等要求,数控机床对所用的刀具有许多性能上的要求,只有达到这些要求才能使数控机床真正发挥其效率高的优势。在数控机床上所使用的刀具应满足以下特点或要求:

1)刀片和刀具几何参数及切削参数的规范化、典型化。

2)刀片或刀具材料及切削参数与被加工工件的材料之间匹配的选用原则。

3)刀片或刀具的寿命及其经济寿命指标的合理化。

4)刀片及刀柄的定位基准的优化

5)刀片及刀柄对机床主轴的相对位置的要求高。

6)对刀柄的强度、刚性及耐磨性的要求高。

7)刀柄或工具系统的装机质量限制的要求。

8)对刀柄的转位、装拆和重复精度的要求。

9)刀片及刀柄切入的位置和方向的要求。

10)刀片和刀柄高度的通用化、规则化、系列化。

11)整个数控工具系统自动换刀系统的优化。

工具系统的发展明显地趋向模块化,目前的数控工具逐渐形成了两大系统,即车削类工具系统和镗铣类工具系统。