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CNC加工中心對刀具的基本要求與使用方法
閱讀：1424 發(fā)布時(shí)間：2021-11-6
CNC加工中心對刀具的基本要求與使用方法：
CNC加工中心.對刀具的基本要求主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面;
（1）良好的切削性能，能承受高速切削和強(qiáng)力切削并且性能穩(wěn)定。
（2）較高的精度，刀具的精度指刀具的形狀精度和刀具與裝夾裝置的位置精度。
（3）配備完善的工具系統(tǒng)，滿足多刀連續(xù)加工的要求。
CNC加工中心所使用刀具的刀頭部分與數(shù)控銑床所使用的刀具基本相同，除銑刀以外，加工中心使用比較多的是孔加工刀具，包括加工各種大小孔徑的麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、锪孔鉆、鉸刀、鏜刀、絲錐及螺紋銑刀等。為了適應(yīng)高效、高速、高剛性和大功率的加工發(fā)展要求，在選擇刀具材料時(shí)，一般盡可能選用硬質(zhì)合金刀具，精密鏜孔等還可選用性能更好、更耐磨的立方氮化硼和金剛石刀具。這些孔加工刀具一般都采用涂層硬質(zhì)合金材料.分為整體式和機(jī)夾可轉(zhuǎn)位式兩類。加工中心所使用刀具的刀柄部分與一般數(shù)控銑床所用刀柄部分不同，加工中心用刀柄帶有夾持槽供機(jī)械手夾持。
2.自動(dòng)換刀裝置
在CNC加工中心加工零件的過程中，換刀動(dòng)作是由自動(dòng)換刀裝置完成的。自動(dòng)換刀裝置應(yīng)該滿足換刀時(shí)間短、.刀具重復(fù)定位精度高、刀具儲存數(shù)量足夠、結(jié)構(gòu)緊湊、便于制造、便于維修、便于調(diào)整、有防屑防塵裝置、布局應(yīng)合理等要求。同時(shí)也應(yīng)具有較好的剛性，沖擊、振動(dòng)及噪聲小。運(yùn)轉(zhuǎn)安全可靠等特點(diǎn)。自動(dòng)換刀系統(tǒng)由刀庫、選刀機(jī)構(gòu)、刀具交換機(jī)構(gòu)（如機(jī)械手）、和刀具在主軸上的自動(dòng)裝卸機(jī)構(gòu)等部分組成。
自動(dòng)換刀方式分為兩大類：一是由刀庫和主軸的相對運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)刀具交換，用這種形式交
換刀具時(shí)，主軸上用過的刀具送回刀庫和從刀庫中取出新刀，這兩個(gè)動(dòng)作不能同時(shí)進(jìn)行，選
刀和換刀由數(shù)控定位系統(tǒng)來完成，因此換刀時(shí)間長，換刀動(dòng)作也較多；二是由機(jī)械手進(jìn)行刀
具交換。
3.刀庫與刀具管理
刀庫的功能是儲存加工工序所需的各種刀具，并按程序T指令，把將要用的刀具準(zhǔn)確地送到換（取）刀位置，并接受從主軸送來的已用刀具。刀庫的儲存量一般在8~64把范圍
內(nèi)，多的可達(dá)100~200把。
1)刀庫的形式
加工中心普遍采用盤式刀庫和鏈?zhǔn)降稁臁Ｃ芗偷墓牡稁旎蚋褡邮降稁祀m然占地面積小，但由于結(jié)構(gòu)的限制，很少用于單機(jī)CNC加工中心。密集型的固定刀庫目前多用于FMS中的集中供刀系統(tǒng)。盤式刀庫一般用于刀具容量較少的刀庫，而鏈?zhǔn)降稁煲话愕毒邤?shù)量在30~120把，刀具數(shù)量大時(shí)多采用鏈?zhǔn)降稁臁?br />2)自動(dòng)換刀的選刀方式
（1）順序選刀。將刀具按預(yù)定工序的先后順序插入刀庫的刀座中，使用時(shí)按順序轉(zhuǎn)到取刀位置。用過的刀具放回原來的刀座內(nèi)，也可以按加工順序放入下一個(gè)刀座內(nèi)。順序選刀的特點(diǎn)是不需要刀具識別裝置，驅(qū)動(dòng)控制也較簡單。工作可靠。但刀庫中每一把刀具在不同的工序中不能重復(fù)使用，為了滿足加工需要只有增加刀具的數(shù)量和刀庫的容量，這就降低了刀具和刀庫的利用率。此外，裝刀時(shí)必須十分謹(jǐn)慎，如果刀具不按順序裝在刀庫中，將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，這種方式現(xiàn)在已很少采用。
（2）任意選刀方式。目前絕大多數(shù)的數(shù)控系統(tǒng)都具有任意選擇刀具功能。刀庫中刀具的排列順序與工件加工順序無關(guān)，數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)程序T指令的要求任意選擇所需要的刀具，相同的刀具可重復(fù)使用。
任選刀具的換刀方式主要有刀具編碼識別、刀套編碼識別和軟件記憶識別方式。
刀具編碼或刀套編碼都需要在刀具或刀套上安裝用于識別的編碼條，每把刀具(或刀座)一般都是根據(jù)二進(jìn)制編碼原理進(jìn)行編碼。自動(dòng)換刀時(shí)，刀庫旋轉(zhuǎn)，每把刀具(或刀座)都經(jīng)過刀具識別裝置接受識別。當(dāng)某把刀具的代碼(如0000111)與數(shù)控指令的代碼（如T07)相符合時(shí)，該把刀具被選中，刀庫驅(qū)動(dòng)，將刀具送到換刀位置，等待機(jī)械手來抓取。
CNC加工中心.對刀具的基本要求主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面;
（1）良好的切削性能，能承受高速切削和強(qiáng)力切削并且性能穩(wěn)定。
（2）較高的精度，刀具的精度指刀具的形狀精度和刀具與裝夾裝置的位置精度。
（3）配備完善的工具系統(tǒng)，滿足多刀連續(xù)加工的要求。
CNC加工中心所使用刀具的刀頭部分與數(shù)控銑床所使用的刀具基本相同，除銑刀以外，加工中心使用比較多的是孔加工刀具，包括加工各種大小孔徑的麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、锪孔鉆、鉸刀、鏜刀、絲錐及螺紋銑刀等。為了適應(yīng)高效、高速、高剛性和大功率的加工發(fā)展要求，在選擇刀具材料時(shí)，一般盡可能選用硬質(zhì)合金刀具，精密鏜孔等還可選用性能更好、更耐磨的立方氮化硼和金剛石刀具。這些孔加工刀具一般都采用涂層硬質(zhì)合金材料.分為整體式和機(jī)夾可轉(zhuǎn)位式兩類。加工中心所使用刀具的刀柄部分與一般數(shù)控銑床所用刀柄部分不同，加工中心用刀柄帶有夾持槽供機(jī)械手夾持。
2.自動(dòng)換刀裝置
在CNC加工中心加工零件的過程中，換刀動(dòng)作是由自動(dòng)換刀裝置完成的。自動(dòng)換刀裝置應(yīng)該滿足換刀時(shí)間短、.刀具重復(fù)定位精度高、刀具儲存數(shù)量足夠、結(jié)構(gòu)緊湊、便于制造、便于維修、便于調(diào)整、有防屑防塵裝置、布局應(yīng)合理等要求。同時(shí)也應(yīng)具有較好的剛性，沖擊、振動(dòng)及噪聲小。運(yùn)轉(zhuǎn)安全可靠等特點(diǎn)。自動(dòng)換刀系統(tǒng)由刀庫、選刀機(jī)構(gòu)、刀具交換機(jī)構(gòu)（如機(jī)械手）、和刀具在主軸上的自動(dòng)裝卸機(jī)構(gòu)等部分組成。
自動(dòng)換刀方式分為兩大類：一是由刀庫和主軸的相對運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)刀具交換，用這種形式交
換刀具時(shí)，主軸上用過的刀具送回刀庫和從刀庫中取出新刀，這兩個(gè)動(dòng)作不能同時(shí)進(jìn)行，選
刀和換刀由數(shù)控定位系統(tǒng)來完成，因此換刀時(shí)間長，換刀動(dòng)作也較多；二是由機(jī)械手進(jìn)行刀
具交換。
3.刀庫與刀具管理
刀庫的功能是儲存加工工序所需的各種刀具，并按程序T指令，把將要用的刀具準(zhǔn)確地送到換（取）刀位置，并接受從主軸送來的已用刀具。刀庫的儲存量一般在8~64把范圍
內(nèi)，多的可達(dá)100~200把。
1)刀庫的形式
加工中心普遍采用盤式刀庫和鏈?zhǔn)降稁臁Ｃ芗偷墓牡稁旎蚋褡邮降稁祀m然占地面積小，但由于結(jié)構(gòu)的限制，很少用于單機(jī)CNC加工中心。密集型的固定刀庫目前多用于FMS中的集中供刀系統(tǒng)。盤式刀庫一般用于刀具容量較少的刀庫，而鏈?zhǔn)降稁煲话愕毒邤?shù)量在30~120把，刀具數(shù)量大時(shí)多采用鏈?zhǔn)降稁臁?br />2)自動(dòng)換刀的選刀方式
（1）順序選刀。將刀具按預(yù)定工序的先后順序插入刀庫的刀座中，使用時(shí)按順序轉(zhuǎn)到取刀位置。用過的刀具放回原來的刀座內(nèi)，也可以按加工順序放入下一個(gè)刀座內(nèi)。順序選刀的特點(diǎn)是不需要刀具識別裝置，驅(qū)動(dòng)控制也較簡單。工作可靠。但刀庫中每一把刀具在不同的工序中不能重復(fù)使用，為了滿足加工需要只有增加刀具的數(shù)量和刀庫的容量，這就降低了刀具和刀庫的利用率。此外，裝刀時(shí)必須十分謹(jǐn)慎，如果刀具不按順序裝在刀庫中，將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，這種方式現(xiàn)在已很少采用。
（2）任意選刀方式。目前絕大多數(shù)的數(shù)控系統(tǒng)都具有任意選擇刀具功能。刀庫中刀具的排列順序與工件加工順序無關(guān)，數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)程序T指令的要求任意選擇所需要的刀具，相同的刀具可重復(fù)使用。
任選刀具的換刀方式主要有刀具編碼識別、刀套編碼識別和軟件記憶識別方式。
刀具編碼或刀套編碼都需要在刀具或刀套上安裝用于識別的編碼條，每把刀具(或刀座)一般都是根據(jù)二進(jìn)制編碼原理進(jìn)行編碼。自動(dòng)換刀時(shí)，刀庫旋轉(zhuǎn)，每把刀具(或刀座)都經(jīng)過刀具識別裝置接受識別。當(dāng)某把刀具的代碼(如0000111)與數(shù)控指令的代碼（如T07)相符合時(shí)，該把刀具被選中，刀庫驅(qū)動(dòng)，將刀具送到換刀位置，等待機(jī)械手來抓取。