發(fā)布時(shí)間:2021-07-15
數(shù)控加工是將待加工零件進(jìn)行數(shù)字化表達(dá),數(shù)控機(jī)床按數(shù)字量控制刀具和零件的運(yùn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)零件加工的過程。被加工零件采用線架、曲面、實(shí)體等幾何體來表示,CAM系統(tǒng)在零件幾何體的基礎(chǔ)上生成刀具軌跡,經(jīng)過后置處理生成加工代碼,將加工代碼通過傳輸介質(zhì)傳給數(shù)控機(jī)床,數(shù)控機(jī)床按數(shù)字量控制刀具運(yùn)動(dòng),完成零件加工。數(shù)控刀具是機(jī)械制造中用于切削加工的工具,又稱切削工具。廣義的切削工具既包括刀具,還包括磨具;同時(shí)數(shù)控刀具除切削用的刀片外,還包括刀桿和刀柄等附件!
一、數(shù)控刀具按工件加工表面的形式可分為五類。
1、加工各種外表面的刀具,包括車刀、刨刀、銑刀、外表面拉刀和銼刀等;
2、孔加工刀具,包括鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鏜刀、鉸刀和內(nèi)表面拉刀等;
3、螺紋加工工具,包括絲錐、板牙、自動(dòng)開合螺紋切頭、螺紋車刀和螺紋銑刀等;
4、齒輪加工刀具,包括滾刀、插齒刀、剃齒刀、錐齒輪加工刀具等;
5、切斷刀具,包括鑲齒圓鋸片、帶鋸、弓鋸、切斷車刀和鋸片銑刀等等。此外,還有組合刀具。
二、帶柄的數(shù)控刀具通常有矩形柄、圓柱柄和圓錐柄三種
1、車刀、刨刀等一般為矩形柄;
2、圓錐柄靠錐度承受軸向推力,并借助摩擦力傳遞扭矩;
3、圓柱柄一般適用于較小的麻花鉆、立銑刀等刀具,切削時(shí)借助夾緊時(shí)所產(chǎn)生的摩擦力傳遞扭轉(zhuǎn)力矩。很多帶柄的刀具的柄部用低合金鋼制成,而工作部分則用高速鋼把兩部分對(duì)焊而成。
數(shù)控刀具工作部分的結(jié)構(gòu)有整體式、焊接式和機(jī)械夾固式三種。整體結(jié)構(gòu)是在刀體上做出切削刃;焊接結(jié)構(gòu)是把刀片釬焊到鋼的刀體上;機(jī)械夾固結(jié)構(gòu)又有兩種,一種是把刀片夾固在刀體上,另一種是把釬焊好的刀頭夾固在刀體上。硬質(zhì)合金刀具一般制成焊接結(jié)構(gòu)或機(jī)械夾固結(jié)構(gòu);瓷刀具都采用機(jī)械夾固結(jié)構(gòu)。
在選擇數(shù)控刀具的角度時(shí),需要考慮多種因素的影響,如工件材料、刀具材料、加工性質(zhì)(粗、精加工)等,必須根據(jù)具體情況合理選擇。通常講的刀具角度,是指制造和測(cè)量用的標(biāo)注角度在實(shí)際工作時(shí),由于刀具的安裝位置不同和切削運(yùn)動(dòng)方向的改變,實(shí)際工作的角度和標(biāo)注的角度有所不同,但通常相差很小。通常當(dāng)材料硬度高時(shí),耐磨性也高;抗彎強(qiáng)度高時(shí),沖擊韌性也高。但材料硬度越高,其抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性就越低。高速鋼因具有很高的抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性,以及良好的可加工性,現(xiàn)代仍是應(yīng)用廣的數(shù)控刀具材料,其次是硬質(zhì)合金。
硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片現(xiàn)在都已用化學(xué)氣相沉積法涂覆碳化鈦、氮化鈦、氧化鋁硬層或復(fù)合硬層。硬質(zhì)涂層作為阻礙化學(xué)擴(kuò)散和熱傳導(dǎo)的障壁,使刀具在切削時(shí)的磨損速度減慢,涂層刀片的壽命與不涂層的相比大約提高1~3倍以上。
由于在高溫、高壓、高速下,和在腐蝕性流體介質(zhì)中工作的零件,其應(yīng)用的難加工材料越來越多,切削加工的自動(dòng)化水平和對(duì)加工精度的要求越來越高。為了適應(yīng)這種情況,數(shù)控刀具的發(fā)展方向?qū)⑹前l(fā)展和應(yīng)用新的刀具材料;進(jìn)一步發(fā)展數(shù)控刀具的氣相沉積涂層技術(shù),在高韌性高度的基體上沉積更高硬度的涂層,更好地解決刀具材料硬度與強(qiáng)度間的矛盾;進(jìn)一步發(fā)展可轉(zhuǎn)位刀具的結(jié)構(gòu);提高刀具的制造精度,減小產(chǎn)品質(zhì)量的差別,并使刀具的使用實(shí)現(xiàn)理想化。