分析数控铣削加工,可以看出数控铣削刀具具有以下特点:
(1)具有与传统铣削共性的特点 数控铣削加工仍属铣削加工范畴,传统铣削加工的很多特点仍然存在。
1)铣削加工属断续切削,冲击载荷较大,易发生振动,刀齿的切削厚度和切削面积在切削过程中是变化的,因此,其切削力变化相对较大。
2)铣削时参加工作的切削刃长度较长,铣削面积较大,单位时间内金属切除率较高。
3)传统的铣削方式,如圆周铣削的顺铣与逆铣,端面铣削的对称铣与不对称铣削仍然是分析数控铣削加工工艺的基础。
4)经济加工精度与表面粗糙度基本仍为IT9~IT7和Ra12.5~1.6μm。但随着高精度数控机床与高性能刀具的不断发展,这个参数肯定是要变化的。
(2)超出传统铣削的部分特点数控机床的自动化程度高、多轴联动等特点,赋予了其超出传统铣削的特点。
1)数控加工运动轨迹、进给速度和主轴转速的可控性好,为减小传统铣削冲击振动与切削力变化提供了可能。
2)数控机床进给传动滚珠丝杠的预紧技术,使丝杠间隙几乎为零,因此,数控铣削过程中的顺铣与逆铣的使用限制变得弱化,甚至在同一表面上混用的情况比比皆是。
3)先进的数控机床与数控刀具技术,以及高速切削加工的高转速、小切深、快进给等,使得数控铣削加工的精度不断提高,表面粗糙度值越来越小。
4)数控铣削加工广泛应用于复杂曲面的加工,使得铣削加工能够完成工件的大部分表面加工。
(3)对刀具材料的要求 数控加工的“三高一专”(高效率、高精度、高可靠性和专用化)特点以及加工经济性的要求使得数控铣削刀具材料选择上有其自身特点。
1)数控铣削加工首选的刀具材料为硬质合金,并广泛应用涂层硬质合金刀具。
2)在尺寸较小,结构复杂的立式铣刀和钻头等刀具方面,高速工具钢刀具材料是常用的刀具材料。但近年来,粉末冶金高速工具钢和整体硬质合金刀立铣刀和钻头等也开始得到应用。
3)对于特殊的需要,可考虑采用先进的刀具材料,如立方氮化硼、陶瓷、聚晶金刚石等刀具材料,但要注意其对数控铣床往往有一些特殊要求。
(4)刀具结构上的特点数控铣削加工刀具结构的特点表现为:
1)以机夹可转位不重磨刀具结构为主流,必要时采用整体刀具结构。
2)球头铣刀和圆角铣刀(又称圆鼻铣刀)广泛应用。
3)数控铣削加工刀具轨迹的可编程控制,使得刀具的切入、切出方式和下刀与提刀方式变得丰富多样,端面切削刃延伸至中心的立式铣刀出现并逐渐成为数控铣削刀具类型的专用铣刀。
(5)与数控铣床的联系特点 数控铣刀与数控铣床或加工中心的主轴连接的内容和专业化程度等远高于普通铣床,选择数控铣刀必须关注所使用的数控铣床主轴结构与换刀要求,刀柄和拉钉等必须严格按机床要求选取,刀柄系列的数量配备应考虑经济性,必要时考虑较为完整的工具系统。