数控精镗刀的设计和使用原理.docx
《数控精镗刀的设计和使用原理.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《数控精镗刀的设计和使用原理.docx(13页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、数控精镗刀的设计和使用原理内容,由“深圳机械展11 万,1100 多家展商,超 10 万观众”收集整理!更多 cnc 加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、周密测量、3D 打印、激光切割、钣金冲压折弯、周密零件加工等呈现,就在深圳机械展.精镗刀是一种工具,作用是保证孔径精度的,保证位置度,粗糙度度,圆度等。精镗刀是保证孔径精度的,保证位置度,粗糙度度,圆度等等,在加工中心上一般精镗刀都是带微调的, 有直径方向 0.01MM 调整量,还有 0.001MM 调整量的。镗刀是镗削刀具的一种,一般是圆柄的,也有较大工件使用方刀杆,最常用的场合就是内孔加工,
2、扩孔,仿形等。有一个或两个切削局部、特地用于对已有的孔进展粗加工、半精加工或精加工的刀具。镗刀可在镗床、车床或铣床上使用。因装夹方式的不同,部有方柄、莫氏锥柄和7:24 锥柄等多种形式。双刃镗刀有两个分布在中心两侧同时切削的刀齿,由于切削时产生的径向力相互平衡,可加大切削用量 ,生产效率高。双刃镗刀按刀片在镗杆上浮动与否分为浮动镗刀和定装镗刀。浮动镗刀适用于孔的精加工。它实际上相当于铰刀,能镗削出尺寸精度高和外表光滑的孔,但不能修正孔的直线性偏差。为了提高重磨次数,浮动镗刀常制成可调构造。为了适应各种孔径和孔深的需要并削减镗刀的品种规格,人们将镗杆和刀头设计成系列化的根本件模块。使用时可依据工
3、件的要求选用适当的模块,拼合成各种镗刀 ,从而简化了刀具的设计和制造。使用方法刀具安装时,要特别留意清洁。镗孔刀具无论是粗加工还是精加工,在安装和装配的各个环节,都必需留意清洁度。刀柄与机床的装配,刀片的更换等等,都要 擦拭干净,然后再安装或装配,切不行马虎从事。刀具进展预调,其尺寸精度,完好状态、必需符合要求。可转位镗刀、除单刃镗刀外,一般不承受人工试切的方法,所以加工前的预调就显得格外重要。预调的 尺寸必需准确,要调在公差的中下限,并考虑因温度的因素,进展修正、补偿。刀 具预调可在专用预调仪、机上对刀器或其他量仪上进展。刀具安装后进展动态跳动检查。动态跳动检查是一个综合指标,它反映机床主
4、轴精度、刀具精度以及刀具与机床的连接精度。这个精度假设超过被加工孔要求的 精度的 1/2 或 2/3 就不能进展加工,需找出缘由并消退后,才能进展。这一点操作者必需牢记,并严格执行。否则加工出来的孔就不能符合要求。应通过统计或检测的方法, 确定刀具各局部的寿命, 以保证加工精度的牢靠性。对于单刃镗刀来讲,这个要求可低一些,但对多刃镗刀来讲,这一点特别重要。可转位镗刀的加工特点是:预先调刀,一次加工到达要求,必需保证刀具不损坏,否则会造成不必要的事故。安装步骤1、将刀桥用螺栓1 连接在刀柄上2、将精镗刀座安装在刀桥上3、将配重块安装在滑动体上4、刀具调整 :1) 松开锁紧螺钉 ;2) 依据刻度线
5、粗调刀座,刀尖尺寸小于要加工尺寸0.5mm 左右, 留意:通过复合调整精镗刀座与刻度盘来保证粗调尺寸;3) 拧紧锁紧螺钉 ,拧动调整螺钉 (精镗刀座上的 ),顶紧锁紧螺钉杆部 ,以防让刀 ;5、用同样方法调整配重块,调好动平衡 ;6、锁紧锁紧螺钉 ,试镗,测量加工孔的尺寸与要求尺寸比较,计算出偏小数值 ;7、松开锁紧螺钉 ,旋刻度盘 (刻度盘每转动一小格代表0.01mm 的直径切深变化 ),使移动量至计算出的偏小数值;8、锁紧螺钉 ,加工工件至尺寸 .留意事项 :留意精镗刀头的调整,请勿过分用力 (切莫旋转刻度盘超出范围);用红漆封堵的地方不能拆动,否则会损坏微调装置;定期保养 ,注润滑油 .
6、调整方法镗刀是周密孔加工中不行缺少的重要刀具,其加工孔的精度能到达 IT6 级,外表粗糙度可到达 Ra0.8 1.6 m,常见的型式有螺纹式微调镗刀、 偏心式微调镗刀、滑槽式双刃镗刀以及浮动镗刀等。这些微调镗刀各具特点,在实际生产中得到广泛应用,其中螺纹差动式微调镗刀构思颖,微调精度高,可自动消退螺纹间隙,是一种具有进展前途的微调镗刀。设计方法1 、刀具设计思路与特点机夹可转位车刀是将具有合理几何外形和切削刃的成品可转位刀片通过机械夹固方法装配在刀杆上,当一条切削刃加工磨损至不能再用时,可通过转位快速更换 的切削刃。承受机夹可转位车刀进展加工具有以下特点:刀具几何参数和切削性能稳定,定位精度和
7、重复精度较高,可保证刀尖位置变化在工件精度允许范围内以及加工精度的全都性。刀片夹紧牢靠,在切削力冲击、振动及切削热作用下不易松动。刀具寿命长, 无需刃磨,操作简便,可缩短停机换刀等关心工时。刀杆转位便利、快捷,并可反复使用,使用寿命长,可削减库存量,简化刀具治理。机夹可转位车刀设计前角g=-4 ,刃倾角 l=-4 ,切削刃具有足够强度,可承受较大切削力冲击,避开刀尖崩刃。;可转位车刀片选用菱形国标通用刀片,可保证切削过程中自动卷屑及曲线加工的平稳性,且易于实现刀具标准化、系列化,适合自动化生产中的仿形车削。刀具承受螺销压紧式构造,螺钉通过刀片沉孔夹紧刀片,构造简洁,零件少, 定位精度高,刀刃转
8、位重复精度高,容屑空间大。依据被加工材料特点,并考虑切削过程中刀刃的磨损,承受TiC+Al2O3+TiN复合涂层刀片。这种刀片可减小切屑与刀具的摩擦,在切削高温下仍可保持高硬度及良好的抗氧化性,从而可提高刀片使用寿命,降低零件外表粗糙度。2 、刀具设计方法需加工的差速器壳体内球面尺寸分别为S=f138.5mm 、f124mm 、f161mm 。工件材料:球墨铸铁GH45-33-15( 芯部硬度 HB150 190) 。加工精度要求:相对于基准的位置度公差为f0.03mm ,外表粗糙度Ra1.6µ ;m。切削用量:切削速度 vc=2m/s ,进给量 f=0.4mm/r ,切削深度 a
9、p=3mm 。加工机床: S1-325 型数控机床。刀具设计步骤如下:依据被加工零件材质及加工要求,刀片材料选用YG6 硬质合金基体的型复合涂层 (TiC+Al2O3+TiN) 刀片。依据被加工零件特点及切削参数,刀片紧固形式设计为螺销压孔式构造。可转位刀片型式选用菱形国标通用刀片,刀尖角为55 ,法向后角为 7,单面有 V 型断屑槽, 刀片厚度 S=3.97 ,刀尖圆角半径re=0.4 0.1mm ; 依据加工精度要求, 刀片精度选用 M 级。确定可转位刀片型号为DCMT11T304-V1 。;刀片切削刃长度 Sa=ap/sinkrcosl=3/sin62.5 cos-4 =3.39mm ;
10、粗车时应满足切削刃长度 L1.5Sa=5.086mm ,所选刀片的主切削刃边长 L11.6mm ,可满足切削要求。机夹可转位车刀刀头,车刀刀杆槽的几何角度设计参数: 刀片法向后角 anb=7 , 刀片刃倾角 lsb=0 ; 车刀的独立角度kr=62.5 , ls=4 ,预选后角ao=4 ;刀杆槽主偏角krg=kr=62.5 ,刀杆槽刃倾角lsg=ls=-4。则刀杆槽前角gog可按下式计算: tangog=(tananb-a0/cosls)/1+tananbtanao/cosls)coslsg=0.052364957可 得 aog=2.9975528 , 取 aog=3 。 验 算 车 刀 后
11、角 ao : arctan(tananb-tanaogcoslsg)cosls/(1+tananbgogcoslsg)=0.06992572可 得ao=3.99 ,与预选后角 ao=4 接近,说明预选后角值合理。确定可转位车刀刀杆与刀夹联结方式:依据机床型号及中心高,为增加刀杆强度,刀杆截面尺寸设计为不等截面,装刀刀夹与刀杆通过楔面自锁联结,可使刀具 装卸快捷、准确、牢靠。3、设计的机夹可转位车刀刀头承受机夹可转位车削方法替代原球面锪钻加工方法后,不需制造专用夹具,在数控机床上一次装夹即可完成差速器壳体内球面的加工。由于削减了换刀等关心工时,提高了数控机床的加工效率,刀具无需刃磨,耐用度提高,
12、使生产效率提高2倍,刀具本钱降低75% 。由于避开了原加工方法因刀具重磨带来的加工误差,产品质量也得到有效保证。质量分析一般使用的硬质合金可调整浮动镗刀,其主要特点是切削兼宽刃口挤压成形, 镗后的孔外表严密光滑。由于镗刀在孔中呈浮动状态,对底孔的圆柱度和同轴度要 求较高。使用浮动镗刀技术要求较高,常常产生孔尺寸不稳定和振纹等问题。1、镗刀杆上刀孔加工误差对镗孔质量的影响。刀孔尺寸 12F7 中心平面与机床回转中心有偏差, 缘由为刀孔加工与刀杆中心有偏差;刀杆安装与主轴回转中心有偏差(车床上使用时较易产生),由于 12F7 的中心平面与回转中心存在偏差,当主轴旋转时,产生一个随旋转角度变化而方向
13、也转变的径向分力,这样镗出的孔径将会大于浮刀尺寸。刀孔尺寸 25F7 两侧面与旋转中心不垂直。假设刀孔尺寸25F7 两侧面与刀杆中心不垂直,则浮动镗刀将在孔中倾斜,这样镗出的孔径将变小,而且还会产生明显的刀痕。刀孔尺寸的制造误差。镗刀与刀孔为间隙协作,假设间隙太大,镗孔时就会产生抖动,这样将使加工出的孔径尺寸不稳定,并产生振纹。2、半精镗孔质量对浮销的影响半精镗孔质量的好坏,直接影响浮动镗削的质量。在浮动镗孔之前,半精镗孔必需到达圆柱度、同轴度要求,外表粗糙度要低于Ra3.2 。此外,半精镗后余量不能太大,一般比镗刀尺寸小0.06-0.12 。3、镗削用量对浮镗质量的影响合理选用适当的镗削用量
14、也很重要,镗削速度和进刀量过大或过小,都会影响孔径尺寸和光滑度,合理的切削用量为:铸件Vc=12m/min , f=1-2mm/r ;钢件Vc=10m/min ,f=0.5-1mm/r 。4、如何提高镗削质量从以上分析来看,影响浮动镗削质量的关键是刀孔的加工精度,而传统的刀孔只能通过插削加工,不能保证较高的形位公差、尺寸公差和光滑度。在镗削较深内孔时,由于镗杆的刚性受到限制,镗削时易产生振动,使浮镗尺寸精度和光滑度下降。通过改成图4 形式后,由于“ O”型圈的支承作用,将大大增加镗削的稳定性。不同尺寸的内孔,只要更换相应尺寸的活塞,较便利。从使用效果来看,根本解决了加工深孔所产生的质量问题。另
15、外,浮动镗削时应加柴油冷却与润滑,浮刀导向角要全部移入孔内前方可镗削。进展趋势型镗刀可缩短工艺过程中的调刀时间,帮助用户高速、小批量地生产产品,从而保证工厂和车间准时完成生产加工任务。此外,这种镗刀自身可进展自动调整、修正磨损、补偿误差或自动成形。以KomTronic 镗刀为例,这一系列的侍服传动镗刀由美国 Komet 公司生产供给。镗削加工头内的滑板由侍服电机传动,它把握着脉冲,使镗杆向较大的直径方向移动,或支持其向较小的直径方向移动。这一机构提高了镗床的加工精度,不需承受手工调整的方法调整螺丝。Komet公司的工程师们也在镗杆内安装了导轨,承受伺服电机来传动镗刀片, 可使一锥形刀杆轴向移动
16、,也可使镗刀片向外扩大到更大的直径或向内缩小到更小 的直径。这取决于镗刀的设计,它可通过一个闭环系统,自动地对两个平面进展补偿。镗刀头的行程范围可以变化,比方MO42 可以在 -1.0 +1.5mm 的行程范围内调整 1mm ,而 U 轴可偏离中心移动高达25mm ,镗削精度可达 10mm 。尽管这种自动化系统的费用较高,但其投资能够很快得到回报,特别是在大批量生产过程中。比方在汽车工业中, MO42 镗刀头可依据仪表测量值对连杆的每一次切削进展自动调整。再比方,一个 U 轴镗削系统在镗削时,可使一台加工中心的加工力气在某种意义上像车床那样,能够切削凹面和进展倒角,有效地增加了一个加工轴。同时
17、,一台加工中心可以镗削一个在高速状况下难以在卡盘上装夹的零件。由于此时旋转的只是镗刀,而工件是不旋转的,因此加工中心可以用这种刀具在很 短的时间内进展加工生产,以到达所要求的外表光滑度。1、智能刀具Makino 公司使用的是Smart 系列智能刀具。 Makino 公司承受的方法不是利用电机进展传动,而是承受切削液使其通过刀具,在流经切削区润滑和冷却前,迫使切削液起到另一个作用,那就是帮助去除切屑。 一种称作冷却液可调镗杆或CABB的双重镶刀片设计形式的镗刀,其中包含一个内部的尼龙气囊。随着压力的增加, 气囊随之膨胀,迫使含有镶刀片刀架上的两个刀片向外扩张,因此使刀具的直径扩大。然而,为了适应
18、气囊的要求,镗刀所需的局限直径至少应为51mm 。为了使这一机构能缩套在镗刀上,其直径应小到25.4mm ,为此,设计组开发了一种“简易 密封”装置。 Makino 公司在两个镶刀片之间增加了一个夹心钢片。这一中心件是固定的,随着压力的增加,里面的液体将推动刀片向外分别。虽然 Makino 公司设计和生产了精度到达0.51mm 的镗杆,但其设计的大局部CABB 镗刀精度却能到达0.25mm 左右。其缘由是由于当刀具的精度一旦大大超过这一数值时,对于大局部工作而言,精度就开头过度下降。大局部的镶刀片在需要更换前,其磨损只有0.127mm 或更少。因此,照旧有余地使刀具扩大至其次次、甚至扩大至第三
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 数控 精镗刀 设计 使用 原理
限制150内