數(shù)控車床選刀過程如何合理選擇數(shù)控車床刀具

數(shù)控車床刀具的選刀過程，如圖5-14所示。從對被加工零件圖樣的分析開始，到選定刀具，共需經(jīng)過十個基本步驟，以圖5-14中的10個圖標來表示。選刀工作過程從第1圖標“零件圖樣”開始，經(jīng)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(tǒng)、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(jié)果，才能確定所選用的刀具。下面將討論每一圖標的內(nèi)容及選擇辦法。

 圖5-14  數(shù)控車床刀具的選刀過程

(1) 機床影響因素

“機床影響因素”圖標如圖5-15所示。為保證加工方案的可行性、經(jīng)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(guān)的如下因素：

①機床類型：數(shù)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；

圖5-15 　機床影響因素

③主軸功率；

④工件夾持方式。

 (2) 選擇刀桿

“選擇刀桿”圖標如圖5-16所示。其中，刀桿類型尺寸見表5-3。

選用刀桿時，首先應(yīng)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(tǒng)

刀片夾緊系統(tǒng)常用杠桿式夾緊系統(tǒng)，“杠桿式夾緊系統(tǒng)”圖標如圖5-17所示。

①杠桿式夾緊系統(tǒng)

杠桿式夾緊系統(tǒng)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(chǎn)品通用。

②螺釘夾緊系統(tǒng)

特點：適用于小孔徑內(nèi)孔以及長懸伸加工。

圖5-16 　選擇刀桿

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

表5-3 刀桿類型尺寸

刀桿類型	外圓加工刀桿
	內(nèi)孔加工刀桿
	柄部截面形狀
刀桿尺寸	柄部直徑 D
	柄部長度 l1
	主偏角

 

 

 

 

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圖5-17　 杠桿式夾緊系統(tǒng)

 (4) 選擇刀片形狀

“選擇刀片形狀”圖標如圖5-18所示。主要參數(shù)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(jié)構(gòu)形狀和系統(tǒng)剛性允許的前提下，應(yīng)選擇盡可能大的刀尖角。通常這個角度在35^o到90^o之間。
　　圖5-18中R型圓刀片，在重切削時具有較好的穩(wěn)定性，但易產(chǎn)生較大的徑向力。

②刀片形狀的選擇

刀片形狀主要依據(jù)被加工工件的表面形狀、切削方法、刀具壽命和刀片的轉(zhuǎn)位次數(shù)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(nèi)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(tǒng)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(jié)合加工對象參照國家標準來確定。

圖5-18　選擇刀片形狀

 (5) 工件影響因素“工件影響因素”圖標如圖5-19所示。選擇刀具時，必須考慮以下與工件有關(guān)的因素：

①工件形狀：穩(wěn)定性；

②工件材質(zhì)：硬度、塑性、韌性、可能形成的切屑類型；

圖5-19　工件影響因素

③毛坯類型：鍛件、鑄件等；

④工藝系統(tǒng)剛性：機床夾具、工件、刀具等；

⑤表面質(zhì)量；

⑥加工精度；

⑦切削深度；

⑧進給量；

⑨刀具耐用度。

(6) 選擇工件材料代碼

“選擇工件材料代碼”圖標如圖5-20所示。

按照不同的機加工性能，加工材料分成6個工件材料組，他們分別和一個字母和一種顏色對應(yīng)，以確定被加工工件的材料組符號代碼，見表5-4。

圖5-20  選擇工件材料代碼

表5-4　 選擇工件材料代碼

加工材料組		代碼
鋼：	非合金和合金鋼 高合金鋼 不銹鋼，鐵素體，馬氏體	P（藍）
不銹鋼和鑄鋼：	奧氏體 鐵素體——奧氏體	M（黃）
鑄鐵：	可鍛鑄鐵，灰口鑄鐵，球墨鑄鐵	K（紅）
NF金屬：	有色金屬和非金屬材料	N（綠）
難切削材料：	以鎳或鈷為基體的熱固性材料 鈦，鈦合金及難切削加工的高合金鋼	S（棕）
硬材料：	淬硬鋼，淬硬鑄件和冷硬模鑄件，錳鋼	H（白）

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