2-4数控刀具的选择

数控铣床编程与操作机械部数控铣教研室数控镗铣类工具系统1.主要由两部分组成：一是刀具部分，二是工具柄部(刀柄)、接杆(接柄)和夹头等装夹工具部分。(一).刀具系统的组成一、数控刀具的基本知识我国的镗铣类数控机床及加工中心多采用7：24圆锥刀柄，并采用相应型式的拉钉拉紧结构与机床主轴相配合。数控铣床的刀柄一般采用7:24(莫氏锥度)锥面与主轴孔配合定位,刀柄及其尾部供主轴内拉刀机构用拉钉已实现标准化,有国际标准和各国国家标准.2.刀柄及其标准BT50刀柄刀柄有多种规格如图，常用的有40号、45号和50号，如BT40刀柄。这类锥柄不自锁，换刀比较方便，定心精度也较高。其缺点主要表现在：尺寸大、重量大、拉紧力大，换刀时间长，轴向定位精度差，有时刚度不能满足加工要求，高速旋转时会导致机床主轴孔产生扩张量。图BT40型刀柄的基本结构图BT40型刀柄所用拉丁的结构HSK刀柄高速刀柄常用刀柄面铣刀刀柄整体钻夹头刀柄其强度、刚度、耐磨性、制造精度以及夹紧力等对加工有直接的影响，进行高速切削的刀柄还有动平衡和减震等要求。ISO7388及DIN69871的A型拉钉ISO7388及DIN69871的B型拉钉MASBT的拉钉3.拉钉的型号与规格拉钉是带螺纹的零件，常固定在各种工具柄的尾端。机床主轴内的拉紧机构借助它把刀柄拉紧在主轴中。数控机床刀柄有不同的标准，机床刀柄拉紧机构也不统一，故拉钉有多种型号和规格注意：如果拉钉选择不当，装在刀柄上使用可能会造成事故。拉钉的种类及选择拉钉的选择：根据数控机床说明书选择；对机床自带的拉钉进行测量后来确定ER弹簧夹头刀柄ER弹簧夹头侧压式立铣刀柄4.卡簧的认识5.刀具在刀柄中的安装数控刀具在刀柄中的安装步骤如下:1）根据加工要求及所用刀具，选择相对应的刀柄及弹簧夹头；2）将刀柄装入锁刀器，刀柄卡槽对准锁刀器的凸起部分，用月牙形扳手松开锁紧螺母；3）将所用刀具装入弹簧夹头；4）将弹簧夹头及刀具压入刀柄中5）用月牙形扳手锁紧螺母，完成刀具在刀柄中的安装。6.数控刀具在数控铣床上的安装操作方法如下:1）打开供气气泵，向数控机床的气动装置供气；2）手握刀柄底部，将刀柄柄部伸入主轴锥孔中；3）按下主轴上的气动按钮，同时向上推刀柄；4）松开气动按钮，然后松开手握刀柄；5）检查刀柄在数控机床上的安装情况。（二）、刀具材料简介刀具材料对刀具的寿命、加工质量、切削效率和制造成本均有较大的影响。刀具切削部分在切削时要承受高温、高压、强烈的摩擦、冲击和振动1、刀具切削部分材料性能的基本要求①高的硬度；②高的耐磨性；③高的耐热性(热稳定性)④足够的强度和韧性；⑤良好的工艺性。碳素工具钢合金工具钢高速钢硬质合金陶瓷金刚石立方氮化硼2、常用的刀具材料二、刀具的种类铰刀钻头丝锥面铣刀方肩铣刀仿形铣刀三面刃和螺纹铣刀整体硬质合金铣刀常用铣刀方肩铣刀铣削开放或封闭的槽、面或孔时均有上佳表现数控加工中刀具的选择是非常重要的内容，刀具选择不合理不仅影响机床的加工效率，还影响加工质量。1.选择数控刀具应该考虑的因素选择刀具时通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素，主要有如下几方面：（1）被加工工件材料的类别。常用材料有：有色金属、黑色金属和非金属等不同材料。（2）被加工工件材料的性能。包括硬度、韧性、组织状态等。三、数控刀具的选择（3）切削工艺的类别。有车、钻、铣、镗，粗加工、半精加工、精加工、超精加工等。（4）被加工工件的几何形状(影响到连续切削或断续切削、刀具的切入和退出角度)、零件精度(尺寸公差、形位公差、表面粗糙度)和加工余量等因素。（5）要求刀具能够承受的切削用量(切削深度、进给量、切削速度)。（6）被加工工件的生产批量，它能直接影响到刀具的寿命。铣刀类型应与被加工工件的尺寸与表面形状相适合。（1）加工较大的平面应该选择面铣刀；（2）加工凸台、凹槽及平面轮廓应选择立铣刀；（3）加工毛坯表面或粗加工孔可选择镶硬质合金的玉米铣刀；（4）曲面加工常采用球头铣刀；（5）加工曲面较平坦的部位常采用环形铣刀；（6）加工空间曲面、模具型腔或凸模成形表面多选用模具铣刀；（7）加工封闭的键槽选择键槽铣刀。2.铣刀的选择原则铣刀类型应与工件表面形状及尺寸相适应。(1)硬质合金可转位式面铣刀主要用于铣削平面粗铣时铣刀直径选小一些，因粗铣切削力大，选小直径铣刀可减小切削转矩。精铣时铣刀直径选大一些，最好能包容待加工面的整个宽度，以提高加工精度和效率。加工余量大且不均匀时，刀具直径应选小一些，否则，会因接刀刀痕过深而影响工件的加工质量。3．铣削刀具的选择方法(2)高速钢立铣刀多用于加工凸台和凹槽，一般不用来加工毛坯表面，因为毛坯面的硬化层和夹砂会使刀具磨损很快。(3)加工毛坯面或粗加工孔时，可选镶硬质合金立铣刀或玉米铣刀进行强力切削。(4)加工平面工件周边轮廓时，常采用立铣刀。(5)为了提高槽宽的加工精度，减少铣刀的种类，加工时可采用直径比槽宽小的铣刀，先铣槽的中间部分，然后利用刀具半径补偿功能铣削槽的两边。(6)加工立体曲面或变斜角轮廓外形时，常采用球头铣刀、环形铣刀、鼓形铣刀、锥形铣刀、盘形铣刀等。(7)当加工余量较小，且表面粗糙度要求较高时，可选用镶立方氮化硼刀片或镶陶瓷刀片的面铣刀，以便能进行高速切削。