如何合理選擇數控車床刀具

發布時間：2021-07-16 14:37:47 作者：顯揚科技

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數控車床刀具的選刀過程，如圖1所示。從對被加工零件圖樣的分析開始，到選定刀具，共需經過十個基本步驟。選刀工作過程從第1圖標“零件圖樣”開始，經箭頭所示的兩條路徑，共同到達最后一個圖標“選定刀具”，以完成選刀工作。其中，第一條路線為：零件圖樣、機床影響因素、選擇刀桿、刀片夾緊系統、選擇刀片形狀，主要考慮機床和刀具的情況；第二條路線為：工件影響因素、選擇工件材料代碼、確定刀片的斷屑槽型、選擇加工條件臉譜，這條路線主要考慮工件的情況。綜合這兩條路線的結果，才能確定所選用的刀具。下面將討論每一圖標的內容及選擇辦法。

為保證加工方案的可行性、經濟性，獲得最佳加工方案，在刀具選擇前必須確定與機床有關的如下因素：

  ①機床類型：數控車床、車削中心；

  ②刀具附件：刀柄的形狀和直徑，左切和右切刀柄；

  ③主軸功率；

  ④工件夾持方式。

  (2) 選擇刀桿

  選用刀桿時，首先應選用尺寸盡可能大的刀桿，同時要考慮以下幾個因素：

  ①夾持方式；

  ②切削層截面形狀，即背吃刀量和進給量

  ③刀柄的懸伸。

  (3) 刀片夾緊系統

  刀片夾緊系統常用杠桿式夾緊系統，“杠桿式夾緊系統”。

  ①杠桿式夾緊系統--杠桿式夾緊系統是最常用的刀片夾緊方式。其特點為：定位精度高,切屑流暢,操作簡便, 可與其它系列刀具產品通用。

  ②螺釘夾緊系統

  特點：適用于小孔徑內孔以及長懸伸加工。

表1 刀桿類型尺寸

(4) 選擇刀片形狀

  “選擇刀片形狀”圖標如圖5所示。主要參數選擇方法如下：

  ①刀尖角
  刀尖角的大小決定了刀片的強度。在工件結構形狀和系統剛性允許的前提下，應選擇盡可能大的刀尖角。通常這個角度在35o到90O之間。

  圖5中R型圓刀片，在重切削時具有較好的穩定性，但易產生較大的徑向力。

  ②刀片形狀的選擇
  刀片形狀主要依據被加工工件的表面形狀、切削方法、刀具壽命和刀片的轉位次數等因素選擇。

正三角形刀片可用于主偏角為600或900的外圓車刀、端面車刀和內孔車刀。由于此刀片刀尖角小、強度差、耐用度低、故只宜用較小的切削用量。

  正方形刀片的刀尖角為900，比正三角形刀片的600要大，因此其強度和散熱性能均有所提高。這種刀片通用性較好，主要用于主偏角為450、600、750等的外圓車刀、端面車刀和鏜孔刀。

  正五邊形刀片的刀尖角為1080，其強度、耐用度高、散熱面積大。但切削時徑向力大，只宜在加工系統剛性較好的情況下使用。菱形刀片和圓形刀片主要用于成形表面和圓弧表面的加工，其形狀及尺寸可結合加工對象參照國家標準來確定。

圖5　選擇刀片形狀

   (5) 工件影響因素“工件影響因素”圖標如圖6所示。選擇刀具時，必須考慮以下與工件有關的因素：

  ①工件形狀：穩定性；

  ②工件材質：硬度、塑性、韌性、可能形成的切屑類型；

  ③毛坯類型：鍛件、鑄件等；

  ④工藝系統剛性：機床夾具、工件、刀具等；

  ⑤表面質量；

  ⑥加工精度；

  ⑦切削深度；

  ⑧進給量；

  ⑨刀具耐用度。