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數(shù)控加工中心的夾具和刀具選擇
一、數(shù)控加工中心工件的裝夾與定位
在加工中心上,夾具的任務(wù)不僅是夾緊工件,而且還要以各個(gè)方向的定位面為參考基準(zhǔn),確定工件編程的零點(diǎn)。在加工中心上加工的零件一般都比較復(fù)雜。零件在一次裝夾中,既要粗銑、粗鏜,又要精銑、精鏜,需要多種多樣的刀具,這就要求夾具既能承受大切削力,又要滿足定位精度要求。而加工中心的自動(dòng)換刀(ATC)功能又決定了在加工中不能使用支架、位置檢測及對刀元件。加工中心的高柔性要求其夾具比普通機(jī)床結(jié)構(gòu)緊湊,簡單,夾緊動(dòng)作迅速、準(zhǔn)確,盡量減少輔助時(shí)間,操作方便、省力、安全,而且要保證足夠的剛性,還要能靈活多變。
在加工中心機(jī)床上,要想合理應(yīng)用好夾具,首先要對加工中心的加工特點(diǎn)有比較深刻的理解和掌握,同時(shí)還要考慮如下因素:(1)加工零件的精度;(2)批量大小;(3)制造周期;(4)制造成本。
根據(jù)加工中心機(jī)床特點(diǎn)和加工需要,目前常用的夾具結(jié)構(gòu)類型有專用夾具、組合夾具;可調(diào)整夾具和成組夾具。在選擇時(shí)要綜合考慮各種因素,選擇最經(jīng)濟(jì)、最合理的夾具形式。
二、數(shù)控加工中心刀具選擇
選取刀具時(shí),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(shí),應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀,加工凸臺、凹槽時(shí),選高速鋼立銑刀;加工毛坯表面或粗加工孔時(shí),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(模具)加工時(shí),由于球頭刀具的端部切削速度為零,因此,為保證加工精度,切削行距一般采用頂端密距,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(jià)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(gè)加工成本大大降低。
在高速立式加工中心上,各種刀具分別裝在刀庫上,按程序規(guī)定隨時(shí)進(jìn)行選刀和按刀動(dòng)作。因此必須采用標(biāo)準(zhǔn)刀柄,以便使鉆、鏜、擴(kuò)、銑削等工序用的標(biāo)準(zhǔn)刀具迅速、準(zhǔn)確地裝到機(jī)床主軸或刀庫上去。編程人員應(yīng)了解機(jī)床上所用刀柄的結(jié)構(gòu)尺寸、調(diào)整方法以及調(diào)整范圍,以便在編程時(shí)確定刀具的徑向和軸向尺寸。