【文章內(nèi)容簡介】 面質(zhì)量，最好選圖29 中的 (L)和 (c)所示的走刀路線。 3． 旋轉(zhuǎn)體類零件的加工 用數(shù)控車床或數(shù)控磨床加工。零件毛坯多為棒料或鍛件，加工余量大且不均勻，因此合理地制定粗加工時的加工路線是編程的關(guān)鍵所在。 數(shù)控 銑床加工的流程 13 圖 2— 10所示為手柄部分的輪廓，它由三段圓弧組成，因加工余量大且又不均勻，當(dāng)批量生產(chǎn)時，比較合理的方案為先用直線和斜線程序車去圖中虛線所示的加工余量，再用圓弧程序精加工成形。 如圖 211 所示的零件在加工時余量不均勻，其表面形狀復(fù)雜，毛坯為棒料。粗加工路線按圖中 1～ 4依次分段加工后，再用精加工刀一次成形，最后用螺紋車刀粗、精車螺紋。圖中的粗加工走刀次數(shù)僅為示意，具體的走刀次數(shù)，應(yīng)視每次的切削深度而定。 陀羅轉(zhuǎn)子 (示意圖 ):如圖 2— 12所示，其全部表面均用 數(shù)控機床加工，先加工左半部分，再調(diào)頭加工右半部分 (喇叭口部分 )。 數(shù)控 銑床加工的流程 14 喇叭口部分由錐面及三個圓弧組成，既深又窄 (深度為 19． m，端部圓弧 )，常用 “ 小角刀 ” 加工，刀頭半徑為 .3左右，刀具強度差。對喇叭口的粗加工，如用圖 (a)所示的矩形走刀路線，當(dāng)處在軸向進(jìn)刀時成為不自由切削，切削力陡增，排屑又不暢，極易引起崩刃。圖 (b)為斜線走刀路線，切削截面由小逐漸增大，排屑較暢，所以切削條件大為改善；由于取消了軸向進(jìn)刀，程序段數(shù)可減少一半。實踐證明，圖 (b)方案是行之有效的加工路線。 影響數(shù)控車削加工路線 的因素較多，必須根據(jù)具體情況確定合理的工藝方案，才能收到預(yù)期的效果。 四 .刀具的種類及結(jié)構(gòu) 我所實習(xí)的工種是數(shù)控加工 ,在加工過程中 ,刀具起到了至關(guān)重要的作用 .它就像上戰(zhàn)場上打仗的槍一樣 .沒有了它一切都會停產(chǎn) .準(zhǔn)備刀具 加工 換刀 卸刀 刀具庫 .這是加工的必經(jīng)之路 .所以有必要介紹一下 : 近年來，數(shù)控刀具的科技成果主要體現(xiàn)在研發(fā)一刀多切削功能、提高其刀刃切削性能方面，適應(yīng)高速 (超高速 )、硬質(zhì) (含耐熱、難加工 )、干式、精細(xì) (超精 )切削及高效率數(shù)控機加工切削技術(shù)要求。隨著零件毛坯制造技術(shù)進(jìn)步，零件毛坯幾何尺寸及切削 余量控制較為精確，數(shù)控刀具新結(jié)構(gòu)、新品種的研發(fā)主要集中在輕、中負(fù)荷切削范圍內(nèi)，并以專用孔加工、拉削、滾 (擠、碾壓 )壓、銑削及車削等五類刀具的變革較為活躍，配套研發(fā)其相應(yīng)刀片斷屑槽形。 在刀具門類中，孔加工刀具是一大家族，其小改小革層出不窮，在此就其主要突出的新結(jié)構(gòu)、新品種簡要分述如下： ● 數(shù)控鉆頭： 整體式鉆頭：鉆尖切削刃由對稱直線型改進(jìn)為對稱圓弧型 (r＝ 1／ 2D)，以增長切削刃、提高鉆尖壽命；鉆芯加厚，提高其鉆體剛度，用 S型橫刃 (或螺旋中心刃 )替代傳統(tǒng)橫刃，減小軸向鉆削阻力，提高橫刃壽命 ；采用不同頂角階梯鉆尖及負(fù)倒刃，提高分屑、斷屑、鉆孔性能和孔的加工精度；鑲嵌模塊式硬質(zhì) (超硬 )材料齒冠；油孔內(nèi)冷卻及大螺旋升角 (≤ 40176。 )結(jié)構(gòu)等。最近研制出整體式細(xì)顆粒陶瓷 (Si3N4)、Ｔ i 基類金屬陶瓷材料鉆頭。 機夾式鉆頭：鉆尖采用長方異形專用對稱切削刃、鉆削力徑向自成平衡的可轉(zhuǎn)位刀片替代其它幾何形狀、鉆削力徑向總體合成平衡的可轉(zhuǎn)位刀片，以減小鉆削振動，提高鉆尖自定心性能、壽命和孔的加工精度。 ● 復(fù)合 (組合 )孔加工數(shù)控刀具： 集合了鉆頭、鉸刀、擴 (锪 )孔刀及擠壓刀具的新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)，整體式、機夾 式、專用復(fù)合 (組合 )孔加工數(shù)控刀具研發(fā)速度很快?？傮w而言：采用鑲嵌模塊式硬質(zhì) (超硬 )材料切削刃 (含齒冠 )及油孔內(nèi)冷卻、大螺旋槽等結(jié)構(gòu)是其目前發(fā)展趨勢。 數(shù)控 銑床加工的流程 15 ● 數(shù)控鉸刀： 大螺旋升角 (≤ 45176。 )切削刃、無刃擠壓鉸削及油孔內(nèi)冷卻的結(jié)構(gòu)是其總體發(fā)展方向，最大鉸削孔徑己達(dá)φ≤ 400ｍｍ。 ● 鏜刀： 單刃微調(diào)精密鏜刀正被多刃擴 (锪 )孔刀、鉸刀及復(fù)合 (組合 )孔加工專用數(shù)控刀具替代。國外研制出采用工具系統(tǒng)內(nèi)部推拉桿軸向運動或高速離心力帶平衡滑塊移動，一次走刀完成鏜削球面 (曲面 )、斜面及反向走刀切削加工零件背面的數(shù) 控智能精密鏜刀，代表了鏜刀發(fā)展方向。 ● 絲錐： 研發(fā)出大螺旋升角 (≤ 45176。 )絲錐，其切削錐視被加工零件材料軟、硬狀況，設(shè)計專用刃傾角、前角等。 ● 擴 (锪 )孔刀： 多刃、配置各種數(shù)控工具柄及模塊式可調(diào)微型刀夾的結(jié)構(gòu)形式是目前擴 (锪 )孔刀具發(fā)展方向。 數(shù)控銑刀類： 整體式立銑刀：硬質(zhì)合金立銑刀側(cè)刃采用大螺旋升角 (≤ 62176。 )結(jié)構(gòu)，立銑刀頭部的過中心端刃往往呈弧線 (或螺旋中心刃 )形、負(fù)刃傾角，增加切削刃長度，提高了切削平穩(wěn)性、工件表精度及刀具壽命。適應(yīng)數(shù)控高速、平穩(wěn)三維空間銑削加工技術(shù)的要求。 機夾式立銑刀：由各類機夾立銑刀的由可轉(zhuǎn)位刀片 (往往設(shè)有三維斷屑槽形 )組合而成的側(cè)齒、端齒與過中心刃端齒 (均為短切削刃 )，可滿足數(shù)控高速、平穩(wěn)三維空間銑削加工技術(shù)要求。 數(shù)控銑刀均已采計算機輔助設(shè)計、切削摸擬仿真及數(shù)控加工技術(shù)成形制造。 機夾式數(shù)控面銑刀：刀體趨向于用輕質(zhì)高強度鋁、鎂合金制造，切削刃采用大前角、負(fù)刃傾角，可轉(zhuǎn)位刀片 (幾何形狀多種 )帶有三維斷屑槽形。 數(shù)控銑刀、專用復(fù)合孔加工刀具均應(yīng)用了高速迴轉(zhuǎn)體動平衡及安全夾固技術(shù)，一些高速迴轉(zhuǎn)刀體上還應(yīng)用空氣動力學(xué)原理，利用旋風(fēng)冷切削刃，在干式 切削加工時降低切削刃的溫度，提高刀具壽命。 車刀、切槽、切斷類型 數(shù)控 銑床加工的流程 16 車刀發(fā)展了集車端面、外園、仿形、切槽、切斷、倒角加工的一刀多功能車削刀具，刀片夾緊方式采用鑲嵌式彈性刀體、切削力自位固定的結(jié)構(gòu)，十分適用和新穎。 拉削刀具類： 在現(xiàn)代數(shù)控加工技術(shù)的支持下，研發(fā)出各種專用外輪廓精密成形、組合拉刀及車 拉組合成形拉削刀具，配以專用數(shù)控機床。使汽車部分工件批產(chǎn)效率成幾十倍提高，而且產(chǎn)品質(zhì)量、精度十分穩(wěn)定。 其它刀具： 汽車、摩托車專用的小模數(shù)漸開線外齒輪、花鍵軸零部件批產(chǎn)工藝采用 滾壓、搓擠無屑加工工藝技術(shù)，研發(fā)出專用刀具及特種數(shù)控機床，使特定的工件批產(chǎn)效率提高幾十倍，而且質(zhì)量、精度十分穩(wěn)定。 拉削、滾壓、搓擠刀具和復(fù)合 (組合 )孔加工數(shù)控刀具的創(chuàng)新成果往往會引起機加工觀念上的巨大變革，再集成刀具材料及特種數(shù)控機床領(lǐng)域的創(chuàng)新科技成果，所產(chǎn)生的社會效益和經(jīng)濟效益也是巨大的。 數(shù)控加工刀具必須適應(yīng)數(shù)控機床高速、高效和自動化程度高的特點，一般應(yīng)包括通用刀具、通用連接刀柄及少量專用刀柄。刀柄要聯(lián)接刀具并裝在機床動力頭上，因此已逐漸標(biāo)準(zhǔn)化和系 列化。數(shù)控刀具的分類有多種方法。根據(jù)刀具結(jié)構(gòu)可分為：①整體式；②鑲嵌式，采用焊接或機夾式連接，機夾式又可分為不轉(zhuǎn)位和可轉(zhuǎn)位兩種；③特殊型式，如復(fù)合式刀具，減震式刀具等。根據(jù)制造刀具所用的材料可分為：①高速鋼刀具；②硬質(zhì)合金刀具；③金剛石刀具；④其他材料刀具，如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等。從切削工藝上可分為：①車削刀具，分外圓、內(nèi)孔、螺紋、切割刀具等多種；②鉆削刀具，包括鉆頭、鉸刀、絲錐等；③鏜削刀具；④銑削刀具等。為了適應(yīng)數(shù)控機床對刀具耐用、穩(wěn)定、易調(diào)、可換等的要求，近幾年機夾式可轉(zhuǎn)位刀具得到廣泛的應(yīng)用，在 數(shù)量上達(dá)到整個數(shù)控刀具的 30%～ 40%，金屬切除量占總數(shù)的 80%～ 90%。 數(shù)控刀具與普通機床上所用的刀具相比，有許多不同的要求，主要有以下特點： 數(shù)控 銑床加工的流程 17 ⑴剛性好（尤其是粗加工刀具），精度高，抗振及熱變形小； ⑵互換性好，便于快速換刀； ⑶壽命高，切削性能穩(wěn)定、可靠； ⑷刀具的尺寸便于調(diào)整，以減少換刀調(diào)整時間； ⑸刀具應(yīng)能可靠地斷屑或卷屑，以利于切屑的排除； ⑹系列化，標(biāo)準(zhǔn)化，以利于編程和刀具管理。 五 .刀具的選擇與半徑補償量的指定 數(shù)控加工刀 具的選擇 刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機交互狀態(tài)下進(jìn)行的。應(yīng)根據(jù)機床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便，剛性好，耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。 數(shù)控機床上的刀具選擇比較嚴(yán)格，有些刀具是專用的。 要求：工件材質(zhì)，加工輪廓類型，機床允許的切削用量以及剛性和耐用度等。編程時，要規(guī)定刀 具的結(jié)構(gòu)尺寸和調(diào)整尺寸。對自動換刀的數(shù)控機床，在刀具裝到機床上以前，要在機外預(yù)調(diào)裝置 (如對刀儀對刀 )中，根據(jù)編程確定的參數(shù)，調(diào)整到規(guī)定的尺寸或測出精確的尺寸。在加工前，將刀具有關(guān)尺寸輸入到數(shù)控裝置。 數(shù)控 銑床加工的流程 18 數(shù)控 銑床加工的流程 19 選取刀具時，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng)。生產(chǎn)中，平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀；銑削平面時，應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀；加工凸臺、凹槽時，選高速鋼立銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔時，可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀； 對一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐 形銑刀和盤形銑刀。 在進(jìn)行自由曲面加工時，由于球頭刀具的端部切削速度為零，因此，為保證加工精度，切削行距一般取得很能密，故球頭常用于曲面的精加工。而平頭刀具在表面加工質(zhì)量和切削效率方面都優(yōu)于球頭刀，因此，只要在保證不過切的前提下，無論是曲面的粗加工還是精加工，都應(yīng)優(yōu)先選擇平頭刀。另外，刀具的耐用度和精度與刀具價格關(guān)系極大，必須引起注意的是，在大多數(shù)情況下，選擇好的刀具雖然增加了刀具成本，但由此帶來的加工質(zhì)量和加工效率的提高，則可 以使整個加工成本大大降低。 在加工中心上