數控刀具磨床加工整體硬質合金球頭立銑刀的研究
1 概述
銑刀的製造要求高,難度大。本文通過多年來實際加工經驗和理論相結合,在CNC工具磨床上製造一把優質銑刀必須合理選擇刀具材料,幾何參數,砂輪等,通過建立數學模型和銑刀磨削運動參數設計模組,
2 球頭立銑刀
廣泛用於加工零件的側面、成形面、槽等各種結構形狀加工中,
表1
圖1
3 機床設備
五軸磨刀機是瑞士生產,它使用的FANUC控制系統和專門製造刀具研製的標準模組軟體——Quinto。
磨床使用的控制軟體FANUC是一種關於軸定位,插補計算,使用者介面的高科技解決方案。Quinto應用軟體提供給使用者簡單、靈活的訪問機器的介面。
它有X軸、Y軸、Z軸、A軸、C軸五個軸。
Quinto標準軟體
幾何參數和加工參數功能表式輸入,用於提高加工效率,
4 球頭銑刀製造工藝過程
銑刀的製造過程,包括刀具幾何設計、砂輪選用及參數、機床加工參數設定和磨削軌跡分析等幾大部分。流程框圖如圖1所示。
製造球頭銑刀的操作過程:
加工球頭銑刀時,
表2
在製造刀具時注意事項:
(1)確保加緊可靠和位置精度。
(2)在Quinto軟體使用者介面輸入刀具幾何參數:
4齒等分齒數4、切削刃長49、螺旋角29°、刀齒齒深2、端齒第一後角9°、端齒第二後角19°、周齒第二後角29°、周齒第一後角8°、圓弧半徑R1、前角14°、右旋。
(3)根據不同的程式,選擇不同的砂輪,見表2。
用途:cutting磨削端面,保證銑刀端面與外徑的垂直度,還可去除圓弧大的餘量,為圓弧面的精磨準備。
Flute磨削螺旋槽,同時加工螺旋角、前角、齒深。
Gashing磨削端齒的容屑槽,保證與螺旋角相接。
Face2磨削端齒第二後角,修正排屑槽。
Face1磨削端齒第一後角,保證端面的刃傾角。
OD2磨削周齒第二後角和圓弧的第二後角。
OD1磨削周齒第一後角和圓弧的第一後角。如圖2所示。
(4)驗算程式
在參數化建模中,輸入資料發生矛盾或不合理,系統自動計算或比較,對參數合理性進行判定。輸入銑刀參數並確認無誤後,點擊OK按鈕,就進入銑刀參數計算。
(5)使用機床的測頭,對刀具的夾持長度探測,確定參數,準確測量刀具加工長度定位後再進行加工。
(6)根據刀具放大測量儀Zolor放大20倍,觀看檢查銑刀磨削的程度。
(7)檢驗,使用全自動道具檢查儀檢查刀具幾何參數,包括內容:螺旋角、圓弧、外徑、端齒第一後角、端齒第二後角、周齒第一後角、周齒第二後角。
圖2
5 加工中的注意事項
(1)在機床磨削螺旋槽時,由於需要去除的餘量過大(批量製造最好使用專用的開槽機進行開槽),可以分為幾步進給加工。如總進給值設為4mm,分步進給設為2mm,則此槽分2步加工完。如果分步進給值為1.5mm,則分為3步加工完此槽。這樣可以在最後一步進行精加工。
(2)在磨削圓弧時,如果半徑看起來過於扁平,可以輸入一個正值補償,反之,則輸入一個負值,修正量最大為0.3mm,當進行較大修正時,須檢測砂輪參數和修磨參數。
結語
設備、磨輪、刀具幾何角度及材料四者是相互影響和促進的。本文通過理論和實踐相結合方法,研究了整體硬質合金球頭銑刀的製造方法。由於本人水準有限,如有不足或錯誤之處請各位老師給于指正。
參考文獻
[1]陸劍中,孫家甯.金屬切削原理與刀具[M].北京:機械工業出版社.
[2]夏麗英,史新民.數控加工技術[M].北京:電子工業出版社.
[3]郭萍.數控加工程式設計與操作[M].北京:冶金工業出版社.
李長映
(3)根據不同的程式,選擇不同的砂輪,見表2。
用途:cutting磨削端面,保證銑刀端面與外徑的垂直度,還可去除圓弧大的餘量,為圓弧面的精磨準備。
Flute磨削螺旋槽,同時加工螺旋角、前角、齒深。
Gashing磨削端齒的容屑槽,保證與螺旋角相接。
Face2磨削端齒第二後角,修正排屑槽。
Face1磨削端齒第一後角,保證端面的刃傾角。
OD2磨削周齒第二後角和圓弧的第二後角。
OD1磨削周齒第一後角和圓弧的第一後角。如圖2所示。
(4)驗算程式
在參數化建模中,輸入資料發生矛盾或不合理,系統自動計算或比較,對參數合理性進行判定。輸入銑刀參數並確認無誤後,點擊OK按鈕,就進入銑刀參數計算。
(5)使用機床的測頭,對刀具的夾持長度探測,確定參數,準確測量刀具加工長度定位後再進行加工。
(6)根據刀具放大測量儀Zolor放大20倍,觀看檢查銑刀磨削的程度。
(7)檢驗,使用全自動道具檢查儀檢查刀具幾何參數,包括內容:螺旋角、圓弧、外徑、端齒第一後角、端齒第二後角、周齒第一後角、周齒第二後角。
圖2
5 加工中的注意事項
(1)在機床磨削螺旋槽時,由於需要去除的餘量過大(批量製造最好使用專用的開槽機進行開槽),可以分為幾步進給加工。如總進給值設為4mm,分步進給設為2mm,則此槽分2步加工完。如果分步進給值為1.5mm,則分為3步加工完此槽。這樣可以在最後一步進行精加工。
(2)在磨削圓弧時,如果半徑看起來過於扁平,可以輸入一個正值補償,反之,則輸入一個負值,修正量最大為0.3mm,當進行較大修正時,須檢測砂輪參數和修磨參數。
結語
設備、磨輪、刀具幾何角度及材料四者是相互影響和促進的。本文通過理論和實踐相結合方法,研究了整體硬質合金球頭銑刀的製造方法。由於本人水準有限,如有不足或錯誤之處請各位老師給于指正。
參考文獻
[1]陸劍中,孫家甯.金屬切削原理與刀具[M].北京:機械工業出版社.
[2]夏麗英,史新民.數控加工技術[M].北京:電子工業出版社.
[3]郭萍.數控加工程式設計與操作[M].北京:冶金工業出版社.
李長映