数控刀具的种类比较多,划分方式不同,得到的结果也不同。
1.2.2.1 数控加工刀具的种类
数控加工刀具可分为常规刀具和模块化刀具两大类。其中模块化刀具是发展方向,其主要优点有:减少换刀停机时间,提高生产加工时间;加快换刀及安装时间,提高小批量生产的经济性;提高刀具的标准化和合理化的程度;提高刀具的管理及柔性加工的水平;扩大刀具的利用率,充分发挥刀具的性能;有效地消除了刀具测量工作的中断现象,可采用线外预调。
事实上,由于模块化刀具的发展,数控刀具已形成了三大系统,即车削刀具系统、钻削刀具系统和镗铣刀具系统。数控加工刀具的种类可以从下面多个不同的角度来划分。
1.从结构上划分
(1)整体式 由整体材料磨制而成,使用时可根据不同用途将切削部分修磨成所需要的形状。
(2)镶嵌式 可分为焊接式和机夹式。机夹式根据刀体结构不同,分为可转位和不可转位。
(3)减振式 当刀具的工作臂长与直径之比较大时,为了减少刀具的振动,提高加工精度,多采用此类刀具,主要用于镗孔。
(4)内冷式 切削液通过刀体内部由喷孔喷射到刀具的切削刃部。
(5)特殊形式 包括强力夹紧、可逆攻螺纹、复合刀具等。
目前数控刀具主要采用机夹可转位刀具。
2.从制造材料上划分
1)高速钢刀具。高速钢通常是型坯材料,韧性比硬质合金好,硬度、耐磨性和热硬性比硬质合金差,不适于切削硬度较高的材料,也不适于进行高速切削。高速钢刀具使用前需生产者自行刃磨,且刃磨方便,适于各种特殊需要的非标准刀具。
2)硬质合金刀具。硬质合金刀片的切削性能优异,在数控车削中被广泛使用。硬质合金刀片有标准规格系列产品,具体技术参数和切削性能由刀具生产厂家提供。
硬质合金刀片按国际标准分为三大类:P类、M类、K类。
①P类——适于加工钢、长屑可锻铸铁(相当于我国的YT类);
②M类——适于加工奥氏体不锈钢、铸铁、高锰钢、合金铸铁等(相当于我国的YW类);
③M-S类——适于加工耐热合金和钛合金;
④K类——适于加工铸铁、冷硬铸铁、短屑可锻铸铁、非钛合金(相当于我国的YG类);
⑤K-N类——适于加工铝、非铁合金;
⑥K-H类——适于加工淬硬材料。
3)陶瓷刀具。
4)立方氮化硼刀具。
5)金刚石刀具。
3.从切削工艺上划分
(1)车削刀具 分外圆、内孔、外螺纹、内螺纹,切槽、切端面、切端面环槽、切断等刀具。(www.xing528.com)
数控车床一般使用标准的机夹可转位刀具。机夹可转位刀具的刀片和刀体都有标准件可选,刀片材料采用硬质合金、涂层硬质合金以及高速钢。
数控车床机夹可转位刀具类型有外圆刀具、外螺纹刀具、内圆刀具、内螺纹刀具、切断刀具、孔加工刀具(包括中心孔钻头、镗刀、丝锥等)。
机夹可转位刀具夹固不重磨刀片时,通常采用螺钉、螺钉压板、杠销或楔块等结构。
常规车削刀具为长条形方刀体或圆柱刀杆。
长条形方刀体一般用槽形刀架螺钉紧固方式固定。圆柱刀杆则用套筒螺钉紧固方式固定。它们与机床刀盘之间通过槽形刀架和套筒接杆连接。在模块化车削工具系统中,刀盘的连接以齿条式柄体连接为主,而刀头与刀体的连接是“插入快换式系统”。它既可以用于外圆车削,又可用于内孔镗削,还适用于车削中心的自动换刀系统。
数控车床使用的刀具从切削方式上分为三类:圆表面切削刀具、端面切削刀具和中心孔类刀具。
(2)钻削刀具 分小孔、短孔、深孔、攻螺纹、铰孔等刀具。
钻削刀具可用于数控车床、车削中心,又可用于数控镗铣床和加工中心。因此它的结构和连接形式有多种,如直柄、直柄螺钉紧定、锥柄、螺纹连接、模块式连接(圆锥或圆柱连接)等。
(3)镗削刀具 分粗镗、精镗等刀具。
镗刀从结构上可分为整体式镗刀柄、模块式镗刀柄和镗头类。从加工工艺要求上可分为粗镗刀和精镗刀。
(4)铣削刀具 分面铣刀、立铣刀、模具铣刀、键槽铣刀、鼓形铣刀、成形铣刀等。
4.其他特殊型刀具
特殊型刀具有带柄自紧夹头、强力弹簧夹头刀柄、可逆式(自动反向)攻螺纹夹头刀柄、增速夹头刀柄、复合刀具和接杆类等。
1.2.2.2 数控加工刀具的特点
与普通金属切削刀具相比,数控加工刀具应具有以下特点:
1)刀片及刀柄高度的通用化、规格化、系列化。
2)刀片或刀具的寿命及经济指标的合理性。
3)刀具或刀片几何参数和切削参数的规范化、典型化。
4)刀片或刀具材料及切削参数与被加工材料之间应相匹配。
5)刀具应具有较高的精度,包括刀具的形状精度、刀片及刀柄对机床主轴的相对位置精度、刀片及刀柄的转位及拆装的重复精度。
6)刀柄的强度要高,刚性及耐磨性要好。
7)刀柄或工具系统的装机重量有限制。
8)刀片及刀柄切入的位置和方向有要求。
此外,数控机床上用的刀具应满足安装调整方便、刚性好、精度高、寿命长等要求。
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