数控刀具的选择和切削参数的确定是数控加工技术中的重要内容,它不仅影响数控机床的加工效率,而且直接影响加工质量。随着CAD/CAM技术的发展,使得在数控加工中直接使用CAD设计数据成为可能,特别是DNC系统微机与数控机床的连接,使得设计、工艺规划、编程的全过程都在计算机上完成,一般不需要输出专门的工艺文件。
目前,许多CAD/CAM软件包都提供了自动编程功能。这些软件一般会在编程界面提示工艺规划的相关问题,如刀具选择、加工路径规划、切削参数设置等。程序员只要设置好相关参数,就可以自动生成NC程序,传送到数控机床上完成加工。
因此,数控加工中的刀具选择和切削参数确定都是在人机交互的状态下完成的,这与普通机床加工形成了鲜明的对比。同时要求编程人员掌握刀具选择和切削参数确定的基本原则,编程时充分考虑数控加工的特点,能够正确选择刀柄和切削参数。
数控加工中常用刀具的类型及特点
数控机床必须适应数控机床高速、高效、自动化程度高的特点。一般应包括通用工具、通用连接刀架和少量专用刀架。刀柄与工具相连,安装在机床的动力头上,所以已经逐渐标准化、系列化。数控刀具有多种分类方法。
根据工具结构可分为:
整体型;
镶嵌式,焊接或机械夹紧连接,机械夹紧分为不换位和可换位两种;
特殊类型,如复合刀具、阻尼刀具等。
根据制造刀具所用的材料,它可以分为:
高速钢刀具;
硬质合金刀具;
钻石切工;
其他材料工具,如立方氮化硼工具、陶瓷工具等。
从切割过程可以分为:
车削刀具,如外圆、内孔、螺纹、刀具等;
钻孔工具,包括钻头、铰刀、丝锥等。
钻孔工具;
铣削工具等。
为了满足数控机床对刀具耐用、稳定、易调节、可更换等方面的要求。近年来,机夹回转刀具得到了广泛的应用,其数量已达到整个数控刀具的30% ~ 40%,金属切削量占总量的80% ~ 90%。
与普通机床上使用的刀具相比,数控刀具有许多不同的要求,主要有以下特点:
刚性好(特别是粗加工刀具),精度高,抗振性和热变形小;
互换性好,方便快速换刀;
使用寿命长,切割性能稳定可靠;
刀具的尺寸易于调整,从而减少换刀的调整时间;
该工具应能够可靠地破碎或滚动切屑,以便于切屑的清除;
系列化和标准化有利于编程和工具管理。
数控加工刀具的选择
刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工艺、切削用量等相关因素,正确选择刀具和刀柄。刀具选择的总原则是:安装调整方便,刚性好,耐用度高,精度高。在满足加工要求的前提下,尽量选择较短的刀柄,以提高刀具加工的刚性。