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超硬机床刀具切削参数及对工艺系统的要求
1,切削参数的选择
工件材料硬度越高,其切削速度应越小。使用超硬刀具进行硬车削精加工的适宜切削速度范围为80~200m/min,常用范围为10~150m/min;采用大切深或强力断续切削高硬度材料,切速应保持在80~100m/min。一般情况下,切深为0.1~0.3mm之间。
加工表面粗糙度低的工件,可选小的切削深度,但不能太小,要适宜。进给量通常可以选择0.05~0.25mm/r之间,具体数值视表面粗糙度值和生产率要求而定。当表面粗糙度Ra=0.3~0.4μm时,采用超硬刀具进行硬车削比用磨削经济得多。
2,对工艺系统的要求
除选择合理的刀具外,采用超硬刀具进行硬车削对车床或车削中心并无特殊要求,若车床或车削中心刚度足够,且加工软的工件时能得到所要求的精度和表面粗糙度,即可用于硬切削。为了保证车削操作的平稳和连续,常用的方法是采用刚性夹紧装置和中等前角刀具。若工件在切削力作用下其定位、支承和旋转可以保持相当平稳状态,现有的设备就可采用超硬刀具进行硬车削。
刀具按工件加工表面的形式可分为五类。加工各种外表面的刀具,包括车刀、刨刀、铣刀、外表面拉刀和锉刀等;孔加工刀具,包括钻头、扩孔钻、镗刀、铰刀和内表面拉刀等;螺纹加工工具,包括丝锥、板牙、自动开合螺纹切头、螺纹车刀和螺纹铣刀等;齿轮加工刀具,包括滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮加工刀具等;切断刀具,包括镶齿圆锯片、带锯、弓锯、切断车刀和锯片铣刀等等。此外,还有组合刀具。
按切削运动方式和相应的刀刃形状,刀具又可分为三类。通用刀具,如车刀、刨刀、铣刀(不包括成形的车刀、成形刨刀和成形铣刀)、镗刀、钻头、扩孔钻、铰刀和锯等;成形刀具,这类刀具的刀刃具有与被加工工件断面相同或接近相同的形状,如成形车刀、成形刨刀、成形铣刀、拉刀、圆锥铰刀和各种螺纹加工刀具等;展成刀具是用展成法加工齿轮的齿面或类似的工件,如滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮刨刀和锥齿轮铣刀盘等。
刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是:安装调整方便,刚性好,耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下,尽量选择较短的刀柄,以提高刀具加工的刚性。
选取刀具时,要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。生产中,平面零件周边轮廓的加工,常采用立铣刀;铣削平面时,应选硬质合金刀片铣刀;加工凸台、凹槽时,选高速钢立铣刀;加工毛坯表面或粗加工孔时,可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀;对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工,常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。