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在選擇非標(biāo)定制刀具的類型和規(guī)格時(shí),主要考慮以下因素的影響
(1)生產(chǎn)性質(zhì)
在這里生產(chǎn)性質(zhì)指的是零件的批量大小,主要從加工成本上考慮對刀具選擇的影響。
例如在大量生產(chǎn)時(shí)采用特殊刀具,可能是合算的,而在單件或小批量生產(chǎn)時(shí),選擇標(biāo)準(zhǔn)刀具更適合一些。
(2)機(jī)床類型
完成該工序所用的數(shù)控機(jī)床對選擇的刀具類型(鉆、車刀或銑刀)的影響。在能夠保證工件系統(tǒng)和刀具系統(tǒng)剛性好的條件下,允許采用高生產(chǎn)率的刀具,例如高速切削車刀和大進(jìn)給量車刀。
(3)數(shù)控加工方案
不同的數(shù)控加工方案可以采用不同類型的刀具。例如孔的加工可以用鉆及擴(kuò)孔鉆,也可用鉆和鏜刀來進(jìn)行加工。
(4)工件的尺寸及外形
工件的尺寸及外形也影響刀具類型和規(guī)格的選擇,例如特型表面要采用特殊的刀具來加工。
(5)加工表面粗糙度
加工表面粗糙度影響刀具的結(jié)構(gòu)形狀和切削用量,例如毛坯粗銑加工時(shí),可采用粗齒銑刀,精銑時(shí)較好用細(xì)齒銑刀。
(6)加工精度
加工精度影響精加工刀具的類型和結(jié)構(gòu)形狀,例如孔的加工依據(jù)孔的精度可用鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀或鏜刀來加工。
(7)工件材料
工件材料將決定刀具材料和切削部分幾何參數(shù)的選擇,刀具材料與工件的加工精度、材料硬度等有關(guān)。
數(shù)控定制刀具的選擇方法
刀具的選擇是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容之一,不僅影響機(jī)床的加工效率,而且直接影響零件的加工質(zhì)量。由于數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速及范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通機(jī)床,而且主軸輸出功率較大,因此與傳統(tǒng)加工方法相比,對數(shù)控加工刀具的提出了更高的要求,包括精度高、強(qiáng)度大、剛性好、耐用度高,而且要求尺寸穩(wěn)定,安裝調(diào)整方便。這就要求刀具的結(jié)構(gòu)合理、幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。數(shù)控刀具是提高加工效率的先決條件之一,它的選用取決于被加工零件的幾何形狀、材料狀態(tài)、夾具和機(jī)床選用刀具的剛性。應(yīng)考慮以下方面:
(1)根據(jù)零件材料的切削性能選擇刀具。如車或銑高強(qiáng)度鋼、鈦合金、不銹鋼零件,建議選擇耐磨性較好的可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀具。
(2)根據(jù)零件的加工階段選擇刀具。即粗加工階段以去除余量為主,應(yīng)選擇剛性較好、精度較低的刀具,半精加工、精加工階段以保證零件的加工精度和產(chǎn)品質(zhì)量為主,應(yīng)選擇耐用度高、精度較高的刀具,粗加工階段所用刀具的精度很低、而精加工階段所用刀具的精度很高。
(3)根據(jù)加工區(qū)域的特點(diǎn)選擇刀具和幾何參數(shù)。在零件結(jié)構(gòu)允許的情況下應(yīng)選用大直徑、長徑比值小的刀具;切削薄壁、超薄壁零件的過中心銑刀端刃應(yīng)有足夠的向心角,以減少刀具和切削部位的切削力。加工鋁、銅等較軟材料零件時(shí)應(yīng)選擇前角稍大一些的立銑刀,齒數(shù)也不要超過4齒。
非標(biāo)刀具定制要特別注意以下三點(diǎn)
首先,要確定非標(biāo)刀具的形狀。
如果刀具的形狀復(fù)雜就要有所取舍,比如加工的高精度會(huì)有所降低,但是能滿足基本生產(chǎn)需求就好。
其次,要確定非標(biāo)刀具的強(qiáng)度、硬度。
非標(biāo)刀具的強(qiáng)度和硬度要根據(jù)被加工材料來選擇,如果選用優(yōu)等的硬質(zhì)合金材料,制作出來的非標(biāo)刀具可以加工高硬質(zhì)的材料,甚至可以以銑代磨。當(dāng)然要看實(shí)際情況,由廠家的刀具工程師給出具體解決方案。
再者,要確定工件的容屑和排屑要求。
工件對容屑和排屑的要求不一樣,相應(yīng)的刀具制作也不一樣,并且在刀具的熱處理過程中要注意刀具的彎曲、變形。
非標(biāo)刀具的制造對刀具技術(shù)提出了更高要求,為了確保刀具的品質(zhì),從設(shè)計(jì)到選材到加工定制,乃至于涂層質(zhì)量、品質(zhì)管理等,都需要更優(yōu)化的方案,同時(shí)刀具生產(chǎn)商要提前和企業(yè)細(xì)致溝通。所以非標(biāo)刀具的定制其實(shí)是一個(gè)系統(tǒng)工程。一般機(jī)械加工企業(yè)對刀具的了解沒有達(dá)到專業(yè)化的程度,容易在定制的細(xì)節(jié)上出現(xiàn)問題。如果把刀具管理外包出去,交由專業(yè)的刀具管理公司掌控,則關(guān)于非標(biāo)刀具定制的一系列問題都可以迎刃而解。