数控刀具与普通机床上所用的刀具相比,有许多不同的要求,主要有以下特点:刚性好(尤其是粗加工刀具),精度高,抗振及热变形小;互换性好,同一品种规格的刀具耐用度、几何形状、尺寸精度基本一致,便于快速换刀;寿命高,切削性能稳定、可靠;刀具的尺寸便于调整,以减少换刀调整时间;刀具的调整、装夹应简单、方便 。刀具应能可靠地断屑或卷屑,以利于切屑的排除;具有完善的模块式工具系统;系列化,标准化,以利于编程和刀具管理。数控加工常用刀具的种类:数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点,一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量所用刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上,因此已逐渐标准化和系列化。弹簧夹头刀柄具有钻孔、攻丝、立铣以及铰孔等功能。高刚性MST刀具加热器
在实际的现场加工中,强力铣刀柄使用的场合非常普遍,被众多用户作为基础刀柄在使用。“关于很低需要多少kg·m的夹持力(才能不掉刀)”这样的问题,是很难定量回答的。用户容易陷入依据各品牌样本中标称的紧持力来判断强力刀柄好坏的误区,实际上不能简单的说夹持力大的就是好的刀柄。以夹持力为300kg·m的强力铣刀刀柄为例,从实际使用来说Φ32的铣刀,其实际切削扭矩很高不过60kg·m,即使将安全率考虑在内,250kg·m是完全够用的。 实际应用中,采用刃具柄径靠近下公差极限且配合变径套使用的场合比较多。此时,无论多大夹持力的刀柄,也只有使刀柄的内壁和变径套之间的间隙、变径套和刃具柄部的间隙为零时,才会产生夹持力,才能夹紧刃具。MST刀具侧固刀柄整体焊接式面铣刀结构紧凑,较易制造。
刀柄是切削刀具和机床主轴之间的关键性接口,刀柄失效会导致刀柄不能发挥作用,造成刀具寿命变短和切削过程的不可靠。典型刀柄失效原因分析:切屑缠绕刀柄,由于刀柄、工件和切屑之间的摩擦,刀柄形成磨损。断续的切削力导致刀柄的表面疲劳。切削力导致的刀柄变形。切削热和切削温度导致刀柄材料结构的相变。刀柄的氧化和腐蚀。备件、配件和连接表面的磨损。如何判断何时更换刀柄:主要的一点:检查机床主轴磨损和自动换刀装置对准。磨损的主轴会导致跳动问题,影响刀柄的精度,降低可实现的工件质量和加工效率。可以对机床主轴的质量进行评估,比如检查其T.I.R.(径向跳动)。保持ATC(自动换刀装置)的对准至关重要。如果ATC 没有很好地夹持刀柄,会对主轴和刀柄造成损害,而且刀具性能和刀具寿命会明显降低。
模具铣刀是由立铣刀演变而来的,分为圆锥形立铣刀、圆柱形球头立铣刀和圆锥形球头立铣刀等几种。刀柄有直柄、削平型直柄和莫式锥柄三种。该种刀具大多用来加工各种模具型腔及曲面,一般圆周及球面部分都有切削刃,可作径向和轴向进给。键槽铣刀结构上类似于立铣刀,通常有两个刀齿,圆柱面和端面都有切削刃,端面切削刃延伸至中心,加工过程中既像立铣刀,又像钻头。加工时先轴向进给至槽深,然后沿长度方向铣出键槽全长。螺纹刀具 对于公称尺寸较大的内外螺纹,多采用螺纹车刀车削加工,而对于公称尺寸较小的螺纹,多采用板牙、丝锥进行加工。高速短锥型刀柄在高速加工中心上应用越来越普遍。
避免掉刀换言之,就是要加工时刀柄夹持力>刃具所受轴向分力。如果把加工时铣刀受力比作矛,那刀柄的夹持力就是盾:夹持力不够,铣刀加工过程会被越拉越长(掉刀现象)。在夹持类刀柄中,强力铣刀柄夹持力很大,也是很常用专门夹铣刀刀柄,通常这类刀柄锁紧是依靠刀柄内径收缩变形来实现夹持的。通常这类刀柄会配合夹套使用,按照孔轴7级(孔径公差H7、轴径公差h7)间隙配合。因此,增大收缩量和减小间隙就十分重要,首先选择收缩量足够大的刀柄,同时建议尺寸公差更小的变径套与刃具,务必确保刃具柄径比标称小于0.02mm以内。随切削高速化的发展,刀具要在比以前高得多的转速下进行切削加工。MST刀具侧固刀柄
热缩刀柄的工作原理:利用刀柄和刃具的热膨胀系数之差,实现夹紧刃具。高刚性MST刀具加热器
热缩刀柄是利用热胀冷缩的原理工作的,用热感应装置使刀柄的夹持部分在短时间内加热,使得刀柄内径扩张,然后立即把刀具装入刀柄内。刀柄冷却收缩时,即可赋予刀具夹持面均匀的压力,从而产生很高的径向夹紧力,将工具牢牢夹持住,刀具和刀柄间不介入任何机械夹持部件。热装刀柄可解决高速精加工中极为重要的平衡、振摆精度及夹紧强度等问题。热缩刀柄分类根据壁厚,夹持刀具长度,过盈量分为以下三种:标准型。加强型:壁厚加大,用于航空航天行业重载强力铣削刀具夹持。轻型:加长薄壁,用于模具深型腔加工。高刚性MST刀具加热器
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