数控刀具系统相关知识.ppt

刀具 刀具系统的重要性 加工影响因素 工件 刀具的夹持 机床条件 功率 转速 工件的夹持 刀具 选择正确的刀具装夹方式 选择正确的刀具系统 选择正确的刀柄 选择正确的刀具 刀片 选择与机床相配的刀柄类型 BTCTSKHSK 及拉钉 选择符合动平衡标准的刀柄 装夹方式影响了加工中刀具的装夹精度 装夹刚性 传递的扭矩大小 最高转速等 正确的几何角度 刀具材质和涂层 刀具或刀片本身的公差对工件的影响 合适的切削参数 Vc f Ap 刀柄及拉类型 按尺寸分 304050 30 适用于小功率机床 40 适用于中 小功率机床 可加工有色金属 软钢 50 适用于大功率大扭矩机床 按类型分 BTSKCTHSK BTSKCT锥度为7 24 不同之处在于端面法兰及拉钉不同 HSK锥度为1 10 刀柄的动平衡标准 一般要求使用预平衡刀柄 动平衡标准G6 3 当转速超过8000r min时 应使用精密动平衡刀柄 一般需达到G2 5标准 使用液压和热涨的装夹方式可获得较好的动平衡 注 在高速加工状态下 长期使用动平衡不良的刀柄进行加工 会引起刀具和机床震动 降低加工表面质量和刀具寿命 同时也减少主轴轴承的寿命 刀具的装夹方式 侧固刀柄 单侧固 双侧固 斜侧固 装夹直径25mm以上刀具 建议使用双侧固方式 优点装夹方便传递扭矩大使用内冷无需附件 缺点装夹精度不高刀柄动平衡不好 适用于装夹粗加工的刀具 侧固面 弹簧夹头 最常用的是ER弹簧夹头 使用方便 价格便宜 通用性好 但夹持力不强 在夹持大的场合 可选用各种强力弹夹刀柄 钻夹头 用于装夹小直径的钻头规格一般有0 11mm 3 16mm等装夹方便 注 钻夹头的夹持精度不高 钻头会有较大的跳动且不能使用内冷 不能用于硬质合金钻头的高速钻孔 液压刀柄 液压刀柄 变径套可使刀柄装夹不同直径和类型的刀具 但会增大装夹跳动 液压刀柄原理 优点 装夹精度高动平衡好缺点 价格高维护不便夹紧力不强 热涨刀柄 热涨装置 优点 装夹精度高动平衡好夹紧力强缺点 需要额外的热涨装置装夹操作不便刀柄寿命受限刀柄的柔性差 适用于高速模具加工 常用装夹方式的对比 刀具的装夹 清洁刀柄与刀具的接触面 及装夹刀具的弹簧夹头 清洁刀具上与刀柄的接触面 刀具伸出量 应尽量短 可提高刀具的刚性 减少加工中的振动 刀具要锁紧 刀柄装入主轴前 清洁刀柄锥面 检查刀垫是否损坏清洁刀座下确地将刀片位置对准支撑点 刀具的维护 使用正确的螺钉使用正确的板手螺钉上的加润滑油 防止咬死 要急时更换磨损的螺钉 检查刀柄 铣刀的支撑和接触面 确保无损坏和脏污 使用完的刀具要清洁 上油 WD 40 长期不用的刀具要拆卸 并上防锈油 根据操作类型 选择正确的刀具 切削刀具 钻头 定心钻 铰刀 丝锥 平底铣刀 牛鼻铣刀 球头铣刀 方肩铣刀 仿形铣刀 钻头及中心钻 90度定心钻 钻深孔时 应使用有内冷功能的机床和钻头 可帮助钻削时的冷却和排屑 使用硬质合金钻头 可转位镶刃钻高速钻孔和使用三刃钻头 不需要预先打中心孔 注 当钻5D深孔时 硬质合金钻头需预钻孔 且钻尖先接触工件 预钻孔的尖角要大于钻头钻尖角 中心孔直径在 钻头直径 丝锥 1 使用有主轴内冷功能的机床和有内冷孔的丝锥加工肓孔螺纹 可帮助排屑 挤压丝锥只适用于铝合金的攻丝 攻丝时无切屑 表面质量好 挤压丝锥 5 攻大直径螺纹时 需使用专用的刚性攻丝刀柄或是强力刀柄 保持有强劲的夹紧力 2 硬质合金丝锥可大大提高加工效率并延长刀具寿命 但只适用铝合金及铸铁的加工 注意 3 螺纹底孔直径对攻丝非常重要 4 建议使用矿物质含量高的切削油或攻丝专用油 刚性攻丝专用刀柄 滑块传递扭矩 螺纹铣刀 倒角部分 钻削部分 螺纹铣削部分 螺纹钻铣刀 螺纹螺旋钻铣刀 模块化复合铣削螺纹刀具系统 深孔螺纹铣刀 铰刀 镗刀 刀具选择的因素 被加工材料的分类 特性加工应用类型加工环境加工的需求 正确的几何角度 刀具材质和涂层 加工应用 切槽 粗加工 仿形 精加工 切槽 侧铣 加工环境 加工中心参数功率 HP 主轴转速主轴传动 机械传动或电气传动 主轴数量立式 卧式主轴内冷冷却系统外部冷却 通过主轴内部冷却切削液Emulsion切削油Oil气冷Air雾冷Mist最少量润滑油MQL MinimumQuantityLubrication 机床设备 夹持状况 刀具夹持BT 40BT 50HSK 63WeldonERcolletsShrinkfit 工件夹持平口钳卡盘压板专用夹具 刀具材质 材质HSSHSS EHSS Co粉末高速钢硬质合金陶瓷CBN 硬度低 韧性高不能加工硬材料 切削速度低 硬度高 韧性差 干切削高硬材料 特点 硬度高 韧性差 刀具材质 硬度 Hv 用于硬度低于40HRc的钢件和所有材料的一般要求加工 韧性 MPa 2000 1500 1000 500 5000 4000 3000 2000 1000 HSS Co 粉末HSS 硬质合金10 Co 0 8 在刀具寿命和切削速度方面的表现优于HSS Co 用于稳定加工条件下的调质钢和其它材料 比HSS硬度高 韧性低 特别适用于高硬钢的加工 高硬度 低韧性 价格 微粒硬质合金8 Co 0 5 1 低硬钢TensileStrengthupto750N mm 2 30HRc 2 中硬钢TensileStrength750 1300N mm 2 30 40HRc 3 高硬钢TensileStrength1300 2000N mm 2 40 55HRc 4 超硬钢TensileStrengthabove2000N mm 2 55HRc 5 不锈钢 6 钛及钛合金 7 镍及镍基合金 8 铸铁 9 铝 铝合金及非铁金属 钢 工件材料分类 涂层的类型 参数 柄部 芯部直径 刀具总长 端面凹度 切削直径 轴向前角 螺旋角 柄部长度 柄部直径 切削长度 齿缝角 刀具几何角度 eccentric Straight 第一后角 切削面 前角 第二后角 螺旋角 螺旋角大 用于软材料 易于排屑螺旋角小 用于钢的加工 主偏角 切削速度 Vc 是指刀具切削边移动的表面速度 用米 分钟 MPM 表示 Vc D n 1000m min 进给速度是指工件对刀具的移动速度 用mm 分钟表示 MMPM f n z fzN主轴转速Z刀具刃数 齿数 fz每刃 齿 进给量mm r 切削速度和进给影响到加工的时间 刀具寿命 精加工表面及机床所需的功率 切削速度和进给速度 提示 为选用合适的切削速度 请参考刀具供应商提供的参数 Haas控制器有一个标准的切削参数计算器 问题 面铣刀加工后 产生左图的花纹 扫刀现象 如何解决 交叉的阴影线图案是由刀片的非切削一侧与工件表面接角 如果它们一致的话