31數(shù)控加工對刀具的要求

1、3.13.1數(shù)控加工對刀具的要求數(shù)控加工對刀具的要求311數(shù)控刀具在數(shù)控加工中的地位和作用數(shù)控刀具在數(shù)控加工中的地位和作用刀具技術和機床技術相結合，工件材料技術與刀具材料技術交替進展，成為切削技術不斷向前發(fā)展的歷史規(guī)律，對推動切削技術的發(fā)展起著決定性作用。機床與刀具的發(fā)展是相輔相成、相互促進的。在由機床、刀具和工件組成的切削加工工藝系統(tǒng)中，刀具是最活躍的因素。刀具切削性能的好壞取決于構成刀具的材料和刀具結構。切削加工生產(chǎn)率和刀具壽命的高

2、低、加工成本的多少、加工精度和加工表面質量的優(yōu)劣等，在很大程度上取決于刀具材料、刀具結構及其的合理選擇。隨著作為切削加工最基本要素的刀具材料迅速發(fā)展。各種新型刀具材料，其物理力學性能和切削加工性能都有了很大的提高，應用范圍也不斷擴大。開發(fā)出了許多新型刀具材料的刀具，如聚晶金剛石刀具(PCD)、聚晶立方氮化硼刀具(PCBN)、CVD金剛石刀具、納米復合刀具、納米涂層刀具、晶須增韌陶瓷刀具、超細晶粒硬質合金刀具、TiC(N)基硬質合金刀具、

3、粉末冶金高速鋼刀具等。先進的數(shù)控機床加工設備只有與高性能的數(shù)控刀具相配合，才能發(fā)揮其應有的效能，取得良好的經(jīng)濟效益。數(shù)控刀具是指與這些先進高效的數(shù)控機床相配套使用的各種刀具的總稱，是數(shù)控機床不可缺少的關鍵配套產(chǎn)品，數(shù)控刀具以其高效、精密、高速、耐磨、長壽命和良好的綜合切削性能取代了傳統(tǒng)的刀具。表311為傳統(tǒng)刀具與現(xiàn)代數(shù)控刀具的比較。表311傳統(tǒng)刀具與現(xiàn)代數(shù)控刀具的比較項目傳統(tǒng)切削刀具數(shù)控刀具刀具材料普通工具鋼、高速鋼、焊接硬質合金等PC

4、D、PCBN、陶瓷、涂層刀具、超細晶粒硬質合金、TiCN基硬質合金、粉末冶金高速鋼等刀具硬度低高被加工工件硬度低高，可對高硬材料實現(xiàn)“以車代磨”切削速度低加工鋼、鑄鐵，可轉位涂層刀片切削速度可達380m／min；加工鑄鐵，PCBN刀片切削速度可達1000—2000m／min；PCD刀具加工鋁合金，切削速度可達5000m／min或更高刀具消耗費用和金屬切除比較傳統(tǒng)高速鋼刀具約占全部刀具費用的65％，切除的切屑僅占總切屑的28％可轉位刀具、

5、硬質合金刀具及超硬刀具占全部刀具費用的34％，切除的切屑占總切屑的68％刀具使用機一般金屬切削機床數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心、流水線專機、柔3數(shù)控刀具應具有高的精度數(shù)控刀具應具有高的精度由于在數(shù)控加工生產(chǎn)中，被加工零件要求在一次裝夾后，完成其加工精度。因此，要求刀具借助專用精對刀裝置或對刀儀，調(diào)整到所要求的尺寸精度后，再安裝到機床上應用。這樣就要求刀具的制造精度要高。尤其在使用可轉位結構的刀具時，刀片的尺寸公差、刀片轉位后刀尖空間位置

6、尺寸的重復精度，都有嚴格的精度要求。4數(shù)控刀具應能實現(xiàn)快速更換數(shù)控刀具應能實現(xiàn)快速更換數(shù)控刀具應能與數(shù)控機床快速、準確地接合和脫開，并能適應機械手和機器人的操作，并且要求刀具互換性好、更換迅速、尺寸調(diào)整方便、安裝可靠，以減少因更換刀具而造成的停頓時間。刀具的尺寸應能借助于對刀儀在機外進行預調(diào)以減少換刀調(diào)整的停機時間?，F(xiàn)在的數(shù)控加工中心多采用自動換刀裝置。5數(shù)控刀具應系列化、標準化和通用化數(shù)控刀具應系列化、標準化和通用化數(shù)控刀具應系列化、

7、標準化和通用化，盡量減少刀具規(guī)格，以利于數(shù)控編程和便于刀具管理：降低加工成本，提高生產(chǎn)效率。應建立刀具準備單元，進行集中管理，負責刀具的保管、維護、預調(diào)、配置等工作。6數(shù)控刀具大量采用機夾可轉位刀具數(shù)控刀具大量采用機夾可轉位刀具由于機夾可轉位刀具能滿足耐用、穩(wěn)定、易調(diào)和可換等要求，目前，在數(shù)控機床以及加工中心等設備上，廣泛采用機夾可轉位刀具結構。機夾可轉位刀具在數(shù)量已達到整個數(shù)控刀具的30％～40％。如圖311為可轉位車刀的刀頭。7數(shù)控