五軸聯(lián)動加工中心操作與基礎(chǔ)編程 第2版 課件 1.2.2多軸與高速加工刀具應(yīng)用

使用多軸機床的綜合加工多軸及高速加工刀具多軸及高速加工刀具自動換刀的刀柄系統(tǒng)高速加工的刀具應(yīng)用常用鉆銑加工刀具高速加工的概念自動換刀的刀柄系統(tǒng)刀柄代號表示為：自動換刀機床通用7：24MAS403標(biāo)準(zhǔn)的BT圓錐工具柄，錐柄為40號，前部為彈簧夾頭ER，最大夾持直徑32mm（若為MT3則代表有扁尾莫氏3號錐柄），刀柄工作長度（錐柄大端直徑處到彈簧夾頭前端面的距離）為100mm。

自動換刀的刀柄系統(tǒng)兩端面鍵鍵槽與主軸軸心的間距不對稱，刀柄在主軸上應(yīng)按刀柄上的缺口標(biāo)記進行單向安裝JT型（DIN69871-A）自動換刀的刀柄系統(tǒng)兩端面鍵鍵槽與主軸軸心的間距對稱，刀柄在主軸上可雙向安裝，重裝時需要關(guān)注刀具有無方向要求。BT型（MAS403）常用鉆銑加工刀具1、5、8、13—套式結(jié)構(gòu)9、15、16—整體式

其它—機夾刀片結(jié)構(gòu)數(shù)控銑削加工刀具常用鉆銑加工刀具面銑刀端銑刀

球頭銑刀鍵槽銑刀鉆頭加工較大的平面應(yīng)選擇面銑刀；加工凹槽、較小的臺階面及平面輪廓應(yīng)選擇立銑刀；加工空間曲面、模具型腔或凸模成形表面等多選用模具銑刀（球刀）；加工封閉的鍵槽選擇鍵槽銑刀；加工變斜角零件的變斜角面應(yīng)選用鼓形銑刀；加工各種直的或圓弧形的凹槽、斜角面、特殊孔等應(yīng)選用成形銑刀。鉆銑刀具的選用銑削平面時，一般采用兩次走刀，一次粗銑、一次精銑。粗銑刀直徑選小些可減小切削扭矩；精銑刀直徑宜大，最好能包容待加工表面的整個寬度。余量大且表面不均勻時，刀具直徑宜小，可避免粗切刀痕過深而影響加工質(zhì)量。高速鋼立銑刀多用于加工凸臺和凹槽，最好不要用于加工毛坯面，因為毛坯面有硬化層和夾砂現(xiàn)象，會加速刀具的磨損。余量小且要求表面粗糙度較低時，應(yīng)采用立方氮化硼(CBN)刀片端銑刀或陶瓷刀片端銑刀。銑刀選用及注意事項鑲硬質(zhì)合金的立銑刀可強力刀削，常用于加工凹槽、窗口面、凸臺面和毛坯表面及粗切孔。高精度凹槽加工，可采用直徑稍小于槽寬的立銑刀，先銑槽的中間部分，然后用刀補銑槽兩邊，直到達到精度要求為止。鉆深孔時容易折斷鉆頭、應(yīng)采用斷屑鉆或啄鉆循環(huán)，以利于冷卻和排屑。鉆孔前最好點鉆中心孔或锪窩，同時也可用于孔口倒角。鉆銑刀具選用及注意事項高速加工的概念HighSpeedMachining高速切削的實用定義：HSM不是簡單意義上的高切削速度(Vc)，它是一種用特定方法和設(shè)備進行加工的工藝。高速切削無需高主軸轉(zhuǎn)速，許多高速切削是用中等轉(zhuǎn)速并采用大尺寸刀具進行的加工。高速切削更適合于對淬硬剛實施精加工，其切削參數(shù)可為常規(guī)4~6倍。如果小零件從粗到精都采用高速切削，則意味著極高的生產(chǎn)效率。

高速切削（HSM）一般是指在高轉(zhuǎn)速和高進給下的銑削加工。高速切削定義的觀點：高切削速度的加工（比傳統(tǒng)高5~10倍）高主軸速度的加工高（大）進給加工高主軸速度和高進給加工高生產(chǎn)率加工

高速切削理論含義：Vc一定時De↓則n↑,即fn↑。De↓則ae↓或ap↓。常用于小刀具精修反之：Dc不變，ae↓或ap↓則De↓，即n↑,fn↑。高速加工的概念高速切削的缺點：起始過程的加減速較大，易造成導(dǎo)軌、絲杠和軸承的磨損。需針對性的工藝、刀路設(shè)計，快速配套的數(shù)據(jù)傳送接口（預(yù)讀要求）。合理的調(diào)試較費時，對操作者技術(shù)要求高。急停保護效果小，人為操作失誤及軟硬件故障易造成嚴重后果，安全保護措施要求高。高速切削的優(yōu)勢：薄層切削溫升小，可延長刀具壽命,適于加工細長件低切削力使刀具彎曲小，機床部件損傷小生產(chǎn)率高，振動小加工平穩(wěn)，精修表面質(zhì)量好，利于薄壁加工適于淬硬材料的加工，可簡化工藝過程“干切削”，易于實現(xiàn)“綠色”制造使用安全外罩及防碎片蓋避免刀具大懸伸不能用“重”刀具及接桿定期檢查刀具、接桿和螺栓的疲勞裂紋不要使用整體高速鋼刀具大離心力需考慮刀具對主軸限速要求

高速切削需要具備的要素：高速通信技術(shù)：系統(tǒng)需要高速通信來適應(yīng)高達1GB數(shù)據(jù)信息的傳送控制技術(shù)：控制系統(tǒng)必須能處理包含許多超高速運動的大程序、高速進給的插補運算等機床設(shè)計：機床要按照重工件高速運動所需的驅(qū)動、加減速設(shè)計，如高速電主軸、高速精密軸承、直線電機及新型滾珠絲杠副等平衡精密切削刀具和刀柄：需要動平衡性能好、平衡精度高的刀具系統(tǒng)，如HSK高速刀柄及熱裝或液壓刀柄等加工技巧：需要有針對性的切削策略生成刀軌的CAM系統(tǒng)：能針對高速加工走刀特點生成刀具軌跡高速加工的概念高速加工的刀具系統(tǒng)

傳統(tǒng)7：24的刀具錐柄軸向尺寸大且刀具較重，不利于快速換刀及機床小型化的實現(xiàn)。高速加工采用HSK刀柄接口，為一小錐度（1：10）空心短錐結(jié)構(gòu)，使用時端面與錐面同時接觸（過定位），其接觸剛性更高。

大錐度7：24DIN69871空心短錐1：10DIN69893與主軸端面間有間隙，相對穩(wěn)定性較低（會晃動）、不適合高轉(zhuǎn)速軸向精度低、有限的徑向精度重量大，換刀較慢高的靜態(tài)及動態(tài)穩(wěn)定性高的軸向及徑向精度非常適合在高轉(zhuǎn)速下使用，定心準(zhǔn)確重量輕，易于換刀傳統(tǒng)錐柄刀具與HSK高速加工刀具比較

高速加工的刀具系統(tǒng)熱裝收縮刀柄利用刀柄（特殊鋼）和刀具（硬質(zhì)合金）