數(shù)控刀具選擇與刀具系統(tǒng)的設(shè)計優(yōu)化.doc

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1、摘要：隨著科學技術(shù)的發(fā)展及數(shù)控機床數(shù)量的增加，現(xiàn)代企業(yè)越來越關(guān)注刀具使用成本的控制及數(shù)控機床生產(chǎn)效率的提高。經(jīng)過多年的研究分析得出，加強刀具選擇與優(yōu)化刀具系統(tǒng)設(shè)計將有助于降低企業(yè)刀具使用成本投入及提高數(shù)控機床生產(chǎn)效率。傳統(tǒng)數(shù)控刀具系統(tǒng)的要求為“安裝可靠、安裝數(shù)量多、裝卸方便、自動換刀、裝卸迅速、切削時間短”，并以提高生產(chǎn)率為最終目標。文章以數(shù)控機床為研究對象，深入探討數(shù)控車刀選擇與優(yōu)化刀具系統(tǒng)設(shè)計。中國論文網(wǎng)　　關(guān)鍵詞：數(shù)控刀具；數(shù)控機床；刀具系統(tǒng)；設(shè)計優(yōu)化　　中圖分類號：TG659文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2013）07-　　加強刀具選擇與

2、優(yōu)化刀具系統(tǒng)設(shè)計，將有助于降低企業(yè)刀具使用成本投入，更有利于提高數(shù)控機床生產(chǎn)效率。本文將簡要闡述加強數(shù)控刀具管理、促進數(shù)控機床增效，并就數(shù)控機床，深入探討數(shù)控車刀選擇與優(yōu)化刀具系統(tǒng)設(shè)計?！　?數(shù)控刀具的分類　　1.1根據(jù)數(shù)控刀具結(jié)構(gòu)分類　　就數(shù)控刀具結(jié)構(gòu)而言，其可被簡單劃分為整體式、鑲嵌式及減振式三大類。就鑲嵌式數(shù)控刀具而言，其可被劃分為機夾式及焊接式兩類。就機夾式數(shù)控刀具刀體結(jié)構(gòu)而言，其又可被劃分為不轉(zhuǎn)位及可轉(zhuǎn)位兩類。減振式數(shù)控刀具的適用情況：若刀具工作臂長，直徑的比值過大，則往往使用減振式數(shù)控刀具以減少刀具振動，提高數(shù)控產(chǎn)品加工精度?！　?.2根據(jù)數(shù)控刀具

3、制作材料分類　　就數(shù)控刀具制作材料而言，其可被簡單劃分為高速鋼刀具及硬質(zhì)合金刀具、金剛石刀具三大類。通常情況下，高速鋼屬型坯材料，相對于硬質(zhì)合金，高速鋼的韌性更好，而其耐磨性、硬度及紅硬性更差，因此高速鋼刀具不適合用于高速切削及高硬度材料切削。相對于高速鋼刀具及金剛石刀具，硬質(zhì)合金刀具的切削性能更高，其在數(shù)控車削領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。硬質(zhì)合金刀片已經(jīng)出現(xiàn)了標準規(guī)格系列產(chǎn)品，其具體切削性能及技術(shù)參數(shù)主要為其生產(chǎn)廠家提供。金剛石類刀具在難加工、高強度、高硬度、有色金屬切削加工行業(yè)的應(yīng)用較為普遍?！　?.3根據(jù)切削工序分類　　就切削工序而言，數(shù)控車削刀具分為內(nèi)孔、外

4、圓、內(nèi)螺紋、外螺紋及切槽、切端面環(huán)槽、切端面、切斷等。數(shù)控車床機夾可轉(zhuǎn)位刀具一般屬標準規(guī)格，機夾可轉(zhuǎn)位刀具的刀體及刀片均屬標準規(guī)格，刀片材料以涂層硬質(zhì)合金、硬質(zhì)合金及高速鋼為主。數(shù)控車床機夾可轉(zhuǎn)位刀具類型以外圓刀具、內(nèi)圓刀具、外螺紋刀具、內(nèi)螺紋刀具、孔加工刀具（包括鏜刀、中心孔鉆頭、絲錐等）切斷刀具為主。機夾可轉(zhuǎn)位刀具加固不重磨刀片常用結(jié)構(gòu)有螺釘、杠銷、螺釘壓板、楔塊等。就切削方式而言，數(shù)控車床所用刀具可分為圓表面切削刀具、中心孔類刀具、端面切削刀具?！　?數(shù)控加工刀具特點　　2.1刀具或刀片的經(jīng)濟壽命指標及耐用度的合理性　　現(xiàn)階段，數(shù)控加工刀具生產(chǎn)過程中，刀

5、具質(zhì)量測量的依據(jù)為刀具耐用度。切削刀具批量生產(chǎn)時，各刀具工件材質(zhì)及材料間均或多或少地存在某些差異，原因是切削刀具生產(chǎn)將不可避免地受到某些客觀因素的影響，如刃磨質(zhì)量，所以，同一生產(chǎn)環(huán)境下生產(chǎn)的切削刀具，其耐用度也將不盡相同。就數(shù)控方面而言，刀具耐用度平均指標及其可靠指標Tp均應(yīng)具備齊全。通常情況下，刀具標準可靠度不宜低于0.9?！　?.2刀片或刀具方便切削控制　　因數(shù)控機床的各設(shè)備均存在多個刀具，且切削量相當大，則切削塑性金屬過程中，必須確保刀具未被切屑纏繞及工藝和工件裝備均應(yīng)控制其切削不隨意噴濺，以確保切削操作人員的安全及零件輸送與定位，且避免其影響到切削液噴

6、注施工質(zhì)量，所以，在切削作業(yè)時做好使用振動切削、斷屑塊刀具等，以提高斷削效果?！　?.3刀片或刀具切削參數(shù)及幾何參數(shù)的典型化及規(guī)劃化　　數(shù)控刀具的精度應(yīng)該得到切實的保證，數(shù)控刀具精度主要是指刀具形狀精度、刀柄及刀片對數(shù)控機床主軸相對位置精度、刀柄及刀片拆裝及轉(zhuǎn)位重復精度。數(shù)控刀具切削部分幾何尺寸變化幅度應(yīng)該被控制在一定的范圍內(nèi)，不宜過大。此外，刀體刀片及刀桿反復裝卸精度的穩(wěn)定性應(yīng)該得到控制。　　2.4優(yōu)化刀柄及刀片自動換刀及定位基準系統(tǒng)　　數(shù)控刀具更換的自動化及快速性要求刀柄及刀片高度的規(guī)格化、通用化及系列化，且刀具應(yīng)該具備調(diào)整及控制尺寸的功能或自動補償?shù)毒吣?/p>

7、損的裝置，以加快刀具換刀調(diào)整速度?！　?刀具選擇　　3.1數(shù)控刀具型號　　國內(nèi)外刀具廠商統(tǒng)一標準為ISO。若編號不同，其代表的刀具參數(shù)亦不同，則數(shù)控刀具選擇時，應(yīng)以其具體幾何參數(shù)為參考依據(jù)。　　3.2刀片形狀選擇　　3.2.1數(shù)控車刀片形狀主要由加工部位形狀所決定，且其也為刀具選擇的重要參考依據(jù)之一。數(shù)控車刀片形狀主要包括刀尖角、刀具主偏角、刀具有效刃數(shù)等，通常情況下，刀尖強度隨著刀尖角的增大而逐漸增強，若刀尖角小，其也不會對任何方面造成干涉。針對刀尖角小的刀具，其最佳使用范圍為復雜型面，即溝槽或下坡型面開挖。表1列出了刀片形狀選擇所涉及的相關(guān)內(nèi)容：　　3.2

8、.2刀片類型。刀片類型主要是指刀具是否