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摘 要 数控车床刀具的选刀过程,选刀工作过程开始到选定刀具,以完成选刀工作。需要考虑的因素很多:机床影响因素、工件影响因素、选择刀杆、刀片夹紧系统、选择刀片形状,选择工件材料代码等等。本文就从工件影响因素角度,通过实例来分析如何合理选择数控车床刀具。
关键词 工件影响因素;刀具;数控车床
中图分类号 TG 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)101-0156-02
刀具的选择是数控加工工艺中的重要内容之一,不仅影响机床的加工效率,而且直接影响零件的加工质量。数控机床的主轴转速及范围高,主轴输出功率较大,所以对数控加工刀具的提出了更高的要求。数控刀具是提高加工效率的先决条件之一,它的选用取决于被加工零件的几何形状、材料状态、夹具和机床选用刀具的刚性。
本文就以数控车为例,探讨工件因素对刀具选择的影响。
选择刀具时,工件影响因素需要考虑的有:①工件形状;②工件材质;③毛坯类型;④工艺系统刚性;⑤表面质量;⑥加工精度;⑦切削深度;⑧进给量;⑨刀具耐用度。
以图1零件为例,工件形状:该零件属于轴类零件,其加工部分包括:4段圆柱外径、1段圆锥外径、2段相切的外圆弧、1段椭圆外輪廓、1个外槽、两个圆柱内径、1个公制内螺纹以及断面。外轮廓应分为粗、精车和切槽来完成,内轮廓应分钻孔、粗镗、精镗和车螺纹来完成。粗加工阶段以去除余量为主,应选择刚性较好、精度较低的刀具,半精加工、精加工阶段以保证零件的加工精度和产品质量为主,应选择耐用度高、精度较高的刀具。
工件材质:零件材料为45钢,说明塑性很好,硬度不高易于切削加工;热处理后零件具有良好的综合机械性能,硬度为28-32HRC。
毛坯类型:棒料。采用硬质合金刀具。
工艺系统刚性:机床夹具的夹紧力影响、机床变形、工件加工方式等都会影响到工艺系统刚性,但可以采用合理的装夹方式,设计合理的加工方式,采用辅助支承,提高连接表面接触刚度,来提高工艺系统刚度。装夹方式:夹具采用手动式四爪夹盘和顶尖,为减少换刀时间和方便对刀,选用机夹可转位刀具。
表面质量:零件多处表面粗糙度值为Ra1.6μm,要求精度很高,对刀具的要求就高。加工精度:零件的尺寸精度要求高,多数尺寸精度为IT7,形位精度要求较高,一般在0.01mm~0.03mm之间。
切削深度:对于粗加工,车外径和车端面切削深度常取2mm,车内径为1mm;精加工,车外径和内径时常取0.5mm;可以根据精度要求稍作改变。
进给量:粗加工一般为0.4mm/min,精加工一般为0.2mm/min。
刀具耐用度:数控车床能兼作粗、精加工。为使粗加工能以较大切削深度、较大进给速度地加工,要求粗车刀具强度高、耐用度好。精车首先是保证加工精度,所以要求刀具的精度高、耐用度好。
结合以上信息,对零件进行工艺分析,确定刀具种类。下面以表格的形式呈现,零件1装夹方式1(表1)、装夹方式2(表2)和装夹方式3(表3)。
精加工的外径车刀4-1与4-2,为刀片牌号不同。
以上是本人对工件影响因素的分析,如有不足之处请同仁指出。
参考文献
[1]徐宏海.数控机床刀具及其应用[M].化学工业出版社,2010.
[2]胡建新,数控加工工艺与刀具夹具[M].机械工业出版社,2010.
[3]陆剑中.金属切削原理与刀具[M].机械工业出版社,2006.
[4]杨伟群.数控工艺培训教程(第二版)[M].北京:清华大学出版社,2006.
[5]刘雄伟.数控加工理论与编程技术[M].北京:机械工业出版社,2002.
关键词 工件影响因素;刀具;数控车床
中图分类号 TG 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)101-0156-02
刀具的选择是数控加工工艺中的重要内容之一,不仅影响机床的加工效率,而且直接影响零件的加工质量。数控机床的主轴转速及范围高,主轴输出功率较大,所以对数控加工刀具的提出了更高的要求。数控刀具是提高加工效率的先决条件之一,它的选用取决于被加工零件的几何形状、材料状态、夹具和机床选用刀具的刚性。
本文就以数控车为例,探讨工件因素对刀具选择的影响。
选择刀具时,工件影响因素需要考虑的有:①工件形状;②工件材质;③毛坯类型;④工艺系统刚性;⑤表面质量;⑥加工精度;⑦切削深度;⑧进给量;⑨刀具耐用度。
以图1零件为例,工件形状:该零件属于轴类零件,其加工部分包括:4段圆柱外径、1段圆锥外径、2段相切的外圆弧、1段椭圆外輪廓、1个外槽、两个圆柱内径、1个公制内螺纹以及断面。外轮廓应分为粗、精车和切槽来完成,内轮廓应分钻孔、粗镗、精镗和车螺纹来完成。粗加工阶段以去除余量为主,应选择刚性较好、精度较低的刀具,半精加工、精加工阶段以保证零件的加工精度和产品质量为主,应选择耐用度高、精度较高的刀具。
工件材质:零件材料为45钢,说明塑性很好,硬度不高易于切削加工;热处理后零件具有良好的综合机械性能,硬度为28-32HRC。
毛坯类型:棒料。采用硬质合金刀具。
工艺系统刚性:机床夹具的夹紧力影响、机床变形、工件加工方式等都会影响到工艺系统刚性,但可以采用合理的装夹方式,设计合理的加工方式,采用辅助支承,提高连接表面接触刚度,来提高工艺系统刚度。装夹方式:夹具采用手动式四爪夹盘和顶尖,为减少换刀时间和方便对刀,选用机夹可转位刀具。
表面质量:零件多处表面粗糙度值为Ra1.6μm,要求精度很高,对刀具的要求就高。加工精度:零件的尺寸精度要求高,多数尺寸精度为IT7,形位精度要求较高,一般在0.01mm~0.03mm之间。
切削深度:对于粗加工,车外径和车端面切削深度常取2mm,车内径为1mm;精加工,车外径和内径时常取0.5mm;可以根据精度要求稍作改变。
进给量:粗加工一般为0.4mm/min,精加工一般为0.2mm/min。
刀具耐用度:数控车床能兼作粗、精加工。为使粗加工能以较大切削深度、较大进给速度地加工,要求粗车刀具强度高、耐用度好。精车首先是保证加工精度,所以要求刀具的精度高、耐用度好。
结合以上信息,对零件进行工艺分析,确定刀具种类。下面以表格的形式呈现,零件1装夹方式1(表1)、装夹方式2(表2)和装夹方式3(表3)。
精加工的外径车刀4-1与4-2,为刀片牌号不同。
以上是本人对工件影响因素的分析,如有不足之处请同仁指出。
参考文献
[1]徐宏海.数控机床刀具及其应用[M].化学工业出版社,2010.
[2]胡建新,数控加工工艺与刀具夹具[M].机械工业出版社,2010.
[3]陆剑中.金属切削原理与刀具[M].机械工业出版社,2006.
[4]杨伟群.数控工艺培训教程(第二版)[M].北京:清华大学出版社,2006.
[5]刘雄伟.数控加工理论与编程技术[M].北京:机械工业出版社,2002.