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机床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。
加工机床对刀具精度的影响
机床精度对刀具精度的影响制造任何刀具时,机床的精度都是决定刀具精度的关键,细长杆状类刀具也不例外。澳大利亚ANCA公司生产的数控工具磨床共有五轴,即X、Y、Z三个坐标轴和A、C两个旋转轴(此外还有一根可装、卸的用于加工特长工件的P轴)。各轴的精度都很高,X、Y、Z三个坐标轴的定位精度可达0.001mm,A、C两个旋转轴的定位精度可达0.001°。机床的两个砂轮轴呈纵向排列,加工刀具的不同部位时,不仅可选择不同的砂轮,而且可选择不同的砂轮轴。需要换砂轮轴时,可由程序控制自动进行更换,两轴的重复精度很高,完全能满足加工细长杆状类刀具时的精度要求。
探测数据对刀具精度的影响该机床配有探测装置(配有两种形状的探针),测出的数据与刀具的精度有直接关系。由于探测时探针与工件接触的松紧程度由人工控制,因此所测量的数据包含了人为误差。通过探测数据和刀具参数补偿程序可对砂轮加工参数进行补偿和修正以满足被加工刀具的精度要求。
支撑块对刀具精度的影响该机床配备的支撑块主要用于加工细长杆状类刀具,其位置在横向、纵向都可调节,可根据实际情况进行定位。如果支撑块在横向(即刀具的轴向)的位置选择不合理,则不能加工出合格的细长杆状刀具。若支撑块离刀具刃口太远,磨刃口时不能很好地抵消或补偿由于强力磨削而产生的磨削力,则将失去支撑作用;若离刃口太近,则磨刃口时砂轮很容易磨到支撑块。支撑块在纵向(即刀具的径向)的定位也很重要:支撑块过低,给刀具的支撑力不够,会导致刀槽在轴向形成倒锥;支撑块过高,则支撑块硬顶着刀具,会导致刀槽在轴向形成顺锥。因此,支撑块的准确定位对刀具的精度也很重要。