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干机加工必备,数控加工刀具选用的15条规则!


刀具选 用在机加工中的重要地位不言而喻,学会选 择刀具能帮助你工作起来得心应手,所以,刀具选用的15条规则你必须得重视!下面为 大家介绍数控刀具知识,在选用刀具时,要考虑哪些方面?什么样 的型号价格最合适?

1、  加工中 最重要的是刀具任何一把刀具停止工作,都意味 着生产出现停顿。但并不 意味着每把刀具都具有同样重要的地位。切削加 工时间最长的刀具对生产周期的影响更大,因此同等前提下,应当给 予这把刀具更多关注。此外,还应该 注意加工关键部件及加工公差范围要求最严格的刀具。另外,对切屑 控制相对差的刀具,如钻头、切槽刀、螺纹加 工刀具也应重点关注。因为切 屑控制不佳会引起停机。

2、  与机床相匹配

刀具分 右手刀及左手刀,因此选 择正确的刀具非常重要。通常,右手刀 具适合于逆时针旋转(CCW)的机床(沿主轴方向看);左手刀 具适合于顺时针旋转(CW)的机床。如果你有几台车床,一些夹持左手刀具,其他的左右手兼容,那么请选择左手刀具。而对于铣削而言,人们通 常倾向于选择通用性更强的刀具。但是尽 管此类刀具涵盖的加工范围更大,也令你 即刻损失了刀具的刚性,增大了刀具挠曲变形,降低了切削参数,同时更 容易引起加工振动。另外,机床更 换刀具的机械手对刀具的尺寸及重量也有所限制。若你购 买的是主轴带内冷却通孔的机床,也请选 择带内冷却通孔的刀具。

3、  与被加 工材料相匹配碳钢是机械加工中最常见的被加工材料,因此大 多数刀具基于优化碳钢加工设计。刀片牌 号需依据被加工材料进行选择。刀具制 造商提供一系列的刀体及相配合的刀片用于加工诸如高温合金、钛合金、铝、复合材料、塑料及 纯金属等非铁材料。当你需 要加工上述材料时,请选择 相匹配材质的刀具。绝大多 数品牌都有各种系列刀具,标明适 合加工什么材料。

4、  刀具规格

常见的 错误是所选的车刀规格太小,铣刀规格太大。大规格 的车刀刚性更佳;而大规 格的铣刀不仅价格更高,且空切时间更长。总体而言,大规格 的刀具价格高于小规格刀具。

5、  选择可 换刀片式还是重新修磨式刀具遵循的原则很简单:尽量避免修磨刀具。除了少 数钻头和端面铣刀外,条件允许下,尽量选 择可换刀片式或可换刀头式刀具。这会为 你节省劳动力开支,同时获 得稳定的加工效果。

6、  刀具材 料及牌号刀具材料及牌号的选择与被加工材料性能,机床最 大速度及进给率密切相关。为被加 工材料组选择更通用的刀具牌号,通常会 选择涂层合金牌号。参考刀 具供应商提供的“牌号应用推荐图表”。在实际应用中,常见的 错误是用替换其他刀具厂家类似的材料牌号试图解决刀具寿命问题。如果你 现有的刀具不理想,那么改 选接近的其他厂家牌号很可能带来类似结果。要解决问题,必须明 确刀具失效原因。

7、 功率要求

指导原则是物尽其用。如你购买了功率为20hp的铣床,那么,在工件 及夹具允许的情况下,选择合 适刀具和加工参数,使其能实现机床80%的功率运用。需特别 留意机床用户手册中的功率/转速表,依据机 床功率的有效功率范围选择可实现更佳切削应用的刀具

8、  切削刃数

原则是,多多益善。购买带 两倍切削刃的车刀并不意味着支付两倍的费用。在过去的十年,先进的设计,使得切槽刀、切断刀 以及一些铣刀片的切削刃数目也实现了翻番。以先进的带有16个切削 刃的刀片的铣刀替换原来的仅带4个切削 刃的刀片的铣刀并不少见。而增加 有效切削刃数还直接影响到工作台进给及生产率。

9、  选择整 体式刀具还是模块式刀具

小规格 刀具更适合整体式设计;大规格 刀具更适合模块式设计。对大规格刀具而言,当刀具失效,用户往 往希望仅仅更换小而且价格不高的部件就可重获新刀具。对于切槽刀及镗刀,尤其如此。

10、  选择单 一刀具还是多功能刀具

工件越 小往往越适用复合刀具。例如,一把多功能刀具,可复合钻削、车削、内孔加工、螺纹加工和倒角加工。当然越 复杂的工件也越适用于多功能刀具。机床只 有在切削的时候才能为你带来收益,而不是在停机的时候。

11、  选择标 准刀具还是非标特制刀具

随着数控加工中心(CNC)的普及,大家普 遍认为可通过编程来实现工件形状,而不是依靠刀具,因此,不再需 要非标特制刀具。而事实上,今天非 标刀具仍占总刀具销售数量的15%。为什么?采用专 用刀具可满足精密的工件尺寸要求,减少工 序并缩短加工周期。对于大批量生产而言,非标特 制刀具可很好地缩短加工周期、降低成本。

12、  切屑控制

请记住,你的目 的是加工出工件而不是切屑,但切屑 可以清楚地反映出刀具的切削状态。总体而言,人们对切屑存在成见,因大多 数人并未接受解读切屑的训练。记住以下原则:好的切 屑不会破坏加工,不好的切屑正相反。

刀片多设计有断屑槽,而断屑 槽是依据进给率来设计的,无论是 轻切削的精加工还是重切削的粗加工。

切屑越小,越难以折断。对于难加工材料而言,切屑控制是一大难题。尽管不 能更换被加工材料,但可以更新刀具,调整切削速度、进给率、切削深度、刀尖圆角半径等等。优化切屑,优化加 工是一个综合选择的结果。

13、  编程

面对刀具、工件及数控加工机床,往往需 要定义刀具路径。理想的情况是,了解基本的机器代码,有先进的CAM软件包。刀具路径,必须考虑到刀具特征,如坡走铣角度、旋转方向、进给、切削速度等。每种刀 具都有相应的编程技术以缩短加工周期,改进切屑,降低切削力。好的CAM软件包可节省劳动力,提升生产率。

14、  选择革 新的刀具还是常规成熟刀具

以目前 先进技术的发展速度,切削刀具的生产率每10年就能翻番。对比10年前推 荐的刀具切削参数,你会发现,现今的 刀具可令加工效率翻倍,切削功率却降低了30%。新刀具 合金基体更强固,韧性更高,可实现更高切削速度,更低切削力。断屑槽 及牌号对应用的专一性更低,通用性更广。同时,现代刀 具还增加了多功能性及模块化,这两者 共同降低了库存,拓展了刀具应用。刀具发 展还带动了新的产品设计和加工理念,如兼具 车削和切槽功能的霸王刀、大进给铣刀,推动了高速加工、微量润滑冷却(MQL)加工及硬车技术等。基于以 上因素及其他的原因,你也需 要跟进最优选的加工方式,获悉最 新的先进刀具技术,否则就有落后的危险。

15、  价格

刀具价格固然重要,却比不 上因刀具而付出的生产成本的重要性。虽然刀 具有其相应价格,但刀具 的真正价值在于为生产率所履行的职责。通常,价格最 低的刀具是造成生产成本最高的刀具。切削刀 具的价格仅占零件成本的3%。因此请 关注刀具的生产率,而不是其购买价格。



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