CNC工具機的選擇規則
刀具壽命與切削量密切相關。在製定切削用量時,首先應選擇合理的刀具壽命,並根據最佳化目標確定合理的刀具壽命。一般分為2種類型:最高生產率刀具壽命和最低成本刀具壽命。前者依單件工時最少的目標決定,後者依工序成本最低的目標決定。
根據刀具的複雜程度、製造和刃磨成本選擇刀具壽命時可考慮以下幾點。複雜、高精度刀具的壽命應高於單刃刀具。對於機夾可轉位刀具,由於換刀時間較短,為了充分發揮其切削性能及提高生產效率,刀具壽命可選擇較低,一般為15-30min。對於刀具安裝、換刀、對刀較複雜的多刀工具機、組合工具機和自動化加工機床,應要求刀具壽命較高,並確保刀具的可靠性。當車間某一工序的生產率限制了整個車間生產率的提高時,該工序的刀具壽命應選擇較低。當某道工序單位時間整廠成本較大時,刀具壽命也應選擇較低。精加工大型零件時,為確保至少完成一道工序並避免切削中途換刀,應根據零件的精度和表面粗糙度確定刀具壽命。與普通工具機加工方法相比, 數控加工 對切割刀具提出了更高的要求。不僅要求品質好、精度高,而且要求尺寸穩定、耐用度高、安裝調整方便。滿足CNC工具機的高效率要求。數控機床上所選刀具常採用適合高速切削的刀具材料(如高速鋼、超細晶硬質合金)並使用可轉位刀片。
車削CNC工具機
常用的CNC車刀一般分為3大類:成形車刀、尖頭車刀、圓弧車刀及3類。成形車刀又稱原型車刀。加工零件的輪廓形狀完全由車刀刀片的形狀和尺寸決定。在CNC車削加工中,常見的成形車刀有小半徑圓弧車刀、非矩形車刀和螺紋車刀。在CNC加工中,應盡量少用或不用成形車刀。尖頭車刀是一種以刀刃平直為特徵的車刀。此類車刀的刀尖由直線型主切削刃和副切割刃組成,例如900內、外車刀,左、右面車刀,切槽(切削)車刀以及各種帶有小刀尖的外、內切削刃。孔車刀。尖頭車刀的幾何參數(主要是幾何角度)的選擇方法與普通車削基本相同,但要充分考慮數控加工的特點(如加工路線、加工干涉等),並考慮刀尖本身的特點。力量。
第二種是圓弧形車刀。圓弧車刀是一種車刀,其特徵是切削刃呈圓弧狀,圓度或直線輪廓誤差較小。車刀圓弧刃口上的各點為圓弧車刀的刀尖。因此刀具位置點不在圓弧上,而是在圓弧的圓心上。圓弧車刀可用於車削內外表面,特別適用於車削各種平滑連接(凹)成形表面。在選擇車刀的圓弧半徑時,應考慮2點車刀切割刃的圓弧半徑應小於或等於零件凹面輪廓上的最小曲率半徑,以避免加工乾澀。半徑不宜太小,否則不僅製造困難,還可能因刀尖強度弱或刀體散熱能力差而損壞車刀。
銑削CNC工具機
在CNC加工中,平底立銑刀常用於銑削平面零件的內外輪廓及銑削平面。刀具有關參數的經驗資料如下:首先,銑刀半徑RD應小於零件內輪廓表面的最小曲率半徑Rmin,一般取RD=(0.8-0.9)Rmin。第二是對部分H<進行h2的處理(1/4-1/6)RD,確保刀具具有足夠的剛性。三、用平底立銑刀銑削內槽底部時,由於槽底2次走刀需要重疊,而刀具底刃半徑Re=Rr,即直徑為d=2Re=2(Rr)。取刀具半徑Re=0.95(Rr)。對於一些具有變斜角的三維輪廓和外形的加工,常用球形銑刀、環形銑刀、鼓形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。
數控工具機大多採用系列化、標準化的刀具。對於可轉位機夾外圓車刀、端面車刀等刀柄和刀頭,有國家標準和系列化型號。用於加工中心和自動換刀裝置 工具機和刀柄已係列化和標準化。例如,錐度刀具系統的標準代號為TSG-JT,直柄刀具系統的標準代號為DSG-JZ。另外,對於選定的刀具,在使用前需要嚴格測量刀具尺寸,以獲得準確的數據,操作者將這些數據輸入到數據系統中,通過程序調用完成加工過程,從而加工出合格的工件。
工具的要點
刀具從什麼位置開始移動到指定位置?所以在程式執行開始時,必須確定刀具在工件座標系中開始移動的位置。此位置是程式執行時刀具相對於工件的起點。所以稱為程序起點或起始點。這個起點一般由對刀決定,因此該點也稱為對刀點。編譯程式時,正確選擇對刀點的位置。設定對刀點的原則是為了方便數值處理和簡化程式設計。加工時易於對位、檢查;造成的加工誤差較小。對刀點可以設置在已加工零件、夾具或機床上。為了提高零件的加工精度,對刀點應盡可能設定在零件的設計基礎或製程基礎上。機床實際操作中,可透過手動對刀操作將刀具的刀位點置於對刀點上,即「刀位點」與「對刀點」重合。所謂「刀具定位點」是指刀具的定位基準點。車刀的刀具定位點是刀尖或刀尖圓弧的中心。平底立銑刀是刀具軸線與刀具底部的交點;球頭銑刀是球的中心,鑽頭是尖端。手動對刀操作精度低、效率低。有的工廠採用光學對刀鏡、對刀儀、自動對刀裝置等來減少對刀時間,提高對刀精度。加工過程中需要換刀時,應指定換刀點。所謂「換刀點」是指刀架旋轉轉換刀時的位置。換刀點應位於工件或夾具外部,換刀時不應接觸工件和其他零件。
加工數據
在NC編程中,程式設計人員必須確定各工序的加工數據,並以指令的形式寫入程式中。切削參數包括主軸轉速、背加工資料和進給速度。對於不同的加工方法,需要選擇不同的切削參數。加工資料的選擇原則是確保零件的加工精度和表面粗糙度,充分發揮刀具的切削性能,確保合理的刀具耐用度,充分發揮機床的性能,最大限度地提高生產率並降低成本。
1.確定主軸轉速。
應根據允許切削速度和工件(或刀具)直徑選擇主軸轉速。計算公式為:n=1000 v/7 1D 其中:V為切削速度,單位為m/m移動量,由刀具的耐用度決定; N為主軸轉速,單位為r/min,D為工件直徑或刀具直徑,單位為mm。對於計算出的主軸轉速N,最後應選擇工具機已有或接近的轉速。
2. 確定進給速度。
進給速度是CNC工具機切削參數中的重要參數,主要根據零件加工精度、表面粗糙度要求以及刀具和工件的材料性質來選擇。最大進給速度受工具機剛度和進給系統性能的限制。確定進給速度的原則:在能夠確保工件品質的情況下,為了提高生產效率,可以選取較大的進給速度。一般在100-200mm/分鐘;切削、加工深孔或以高速鋼刀具加工時,應選擇較低的進給速度,一般在20-50mm/分鐘;當加工精度、表面粗糙度要求較高時,進給速度應選取較小,一般在20-50mm/分鐘;當刀具空轉時,特別是長距離「回零」時,可以透過工具機數控系統設定最大進給速度。
3. 確定切削深度。
切削深度由工具機、工件和刀具的剛度決定。在剛性允許的情況下,應盡可能使吃刀深度等於工件的加工餘量,這樣可以減少走刀次數,提高生產效率。為了確保加工表面質量,可留少量的精加工餘量,一般為0.2-0.5mm。總之,加工資料的具體值要根據工具機性能、相關手冊以及實際經驗類推來確定。
同時,主軸轉速、切深和進給速度可以相互適應,形成最佳切削參數。
加工資料不僅是機床調整前必須確定的重要參數,其取值是否合理對加工品質、加工效率、生產成本有著非常重要的影響。所謂「合理」的加工數據是指充分利用刀具切削性能和工具機動態性能(功率、扭矩),在保證品質的前提下獲得高生產率和低加工成本的加工數據。





