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在数控机床上加工零件时需要使用许多不同规格的数控刀具,当产品结构复杂或者所要加工的产品种类繁多时,程序和刀具的数量会大大增加;由于刀具号并没有一个统一的命名标准,多数企业都是随机对刀具进行命名,因此如果程序员仍然按照以往的选刀指令(如T1 D1、T2 D1)编程,其结果是:1.操作工很可能无法根据T1 或者T2这样的代码选择与程序对应的刀具;2.需要对照前后程序段、刀具路径和工艺流程来猜某个刀具选择指令代表的是什么刀具;3. 由于相同的刀具号可以代表不同类型和规格的刀具,而系统无法对其区分开来,因此一旦操作工错误地选择了刀具,将对机床的安全和产品的质量带来隐患;4.为了确定机床内某一把刀具的型号或尺寸要花费相当长的时间去测量、检查和查找。基于上述原因,在对SIEMENS 数控系统中刀具分类的标准进行分析后提出以下刀具命名的新方法,解决了如何组织刀具使刀具的存取更方便、如何调度刀具使刀具交换次数最少、如何选配刀具使刀具准备时间最短、利用率最高的问题。
机床刀具命名方法
按照不同的刀具类型对刀具分组:
类别组1 xxyyy(铣刀类):
110 球面铣刀 (圆柱型铣刀,其后的字母y代表铣刀直径,以下略同)
120 立铣刀
140 平面铣刀
150 园盘铣刀
类别组2 xxyyy(钻头类)
200 麻花钻 (其后的字母y代表钻头直径,以下略同)
220 中心钻头
240 正常螺纹丝锥(其后的字母y可以区分粗牙螺纹或者细牙螺纹)
250 铰刀
类别组3 xxyyy(镗刀类)
300 双刃粗镗刀(其后的字母y代表镗刀直径,以下略同)
320单刃精镗刀
类别组4 xxyyy(扩孔刀)
400扩孔刀 (其后的字母y代表扩孔刀直径,以下略同)
类别组5 xxyyy(车刀):
500 粗车刀 (其后的字母y代表刀尖圆弧的数值,以下略同)
510 精车刀
520 切槽刀 (其后的字母y代表刀尖宽度,以下略同)
530 切断车刀
540 螺纹车刀 (其后的字母y可以代表粗牙或者细牙螺纹等参数)
类别组7 xxyyy (特殊刀具,其后字母y的含义视具体情况而定)
举例如下:
T110010 表示直径10毫米的球面铣刀;
T200020表示直径20毫米的麻花钻;
T300100表示直径100毫米的双刃粗镗刀;
T400110表示直径110毫米的扩孔刀;
T500008 表示刀尖圆弧为R0.8毫米的粗车刀;
切削速度对钢的表面质量有较大的影响,根据德国Darmstadt大学PTW所的研究,其最佳切削速度为500~800m/min。
目前,涂层硬质合金、金属陶瓷、非金属陶瓷、CBN刀具均可作为高速切削钢件的刀具材料。其中涂层硬质合金可用切削液。用PVD涂层方法生产的TiN涂层刀具其耐磨性能比用CVD涂层法生产的涂层刀具要好,因为前者可很好地保持刃口形状,使加工零件获得较高的精度和表面质量。
金属陶瓷刀具占日本刀具市场的30%,以TiC-Ni-Mo为基体的金属陶瓷化学稳定性好,但抗弯强度及导热性差,适于切削速度在400~800m/min的小进给量、小切深的精加工;Carboly公司用TiCN作为基体、结合剂中少钼多钨的金属陶瓷将强度和耐磨两者结合起来,Kyocera公司用TiN来增加金属陶瓷的韧性,其加工钢或铸铁的切深可达2~3mm。CBN可用于铣削含有微量或不含铁素体组织的轴承钢或淬硬钢。