图2-23 机夹可转位模具铣刀
(4)键槽铣刀 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。
国家标准规定,直柄键槽铣刀的直径d=2~22mm,锥柄键槽铣刀的直径d=14~50mm。
3.钻、绞削刀具 如图2-24所示,包括钻头、铰刀等。其中直柄麻花钻的结构如图2-25所示。
图2-24 钻、绞削类刀具
图2-25 直柄麻花钻结构
4.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。常用丝锥如图2-26所示。
图2-26 丝锥及其结构
图2-27 镗孔刀具
5. 镗削刀具 数控铣床上用的镗孔刀具与数控车床上用的内孔刀具在结构上是相似的,只是刀柄结构有所差异,通常数控铣床上用的镗刀大部分为圆柱直柄镗刀,如图2-27所示。
数控加工过程中除用到以上刀具外,有时还用到一些成型刀具。
为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求,近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用,在数量上达到整个数控刀具的30%~40%,金属切除量占总数的80%~90%。
铣削刀具的选择:
1)铣刀类型的选择
铣刀类型应与被加工工件的尺寸与表面形状相适应,加工较大的平面应选择面铣刀;加工凸台、凹槽及平面轮廓应选择立铣刀;加工毛坯表面或粗加工孔可选择镶硬质合金的玉米铣刀;加工曲面可采用球头铣刀;加工曲面较平坦的部位可采用环形铣刀;加工空间曲面、模具型腔或凸模成形表面多采用模具铣刀;加工封闭的键槽选择键槽铣刀。
2)铣刀参数的确定
面铣刀粗铣时刀具直径应小些,精铣时,铣刀直径应大些,尽量包容整个加工宽度。立铣刀应根据工件的材料、刀具的加工性质选择合适的刀具参数(直径、前角、后角、长度等)。
2.4数控钻、镗、铣加工刀具的装夹工具系统
2.4.1刀柄的分类
加工中心的主轴锥孔通常分为两大类,即锥度为7:24的通用系统和1:10的
HSK真空系统。
1.7:24锥度的通用刀柄
锥度为7:24的通用刀柄通常有五种标准和规格,即NT(传统型)、DIN 69871(德国标准)、IS0 7388/1 (国际标准) 、MAS BT(日本标准)以及ANSI/ASME(美国标准)。
NT型刀柄对应德国标准为DIN 2080,是在传统型机床上通过拉杆将刀柄拉紧,国内也称为ST;其它四种刀柄均是在加工中心上通过刀柄尾部的拉钉将刀柄拉紧。
目前国内使用最多的是DIN 69871型(即JT)和MAS BT 型两种刀柄。DIN 69871型的刀柄可以安装在DIN 69871型和ANSI/ASME主轴锥孔的机床上,IS0 7388/1型的刀柄可以安装在DIN 69871型、IS0 7388/1 和ANSI/ASME主轴锥孔的机床上,所以就通用性而言,IS0 7388/1型的刀柄是最好的。
2.1:10的HSK真空刀柄
HSK真空刀柄的德国标准是DIN69873,有六种标准和规格,即HSK-A、 HSK-B、 HSK-C、 HSK-D、 HSK-E和HSK-F,常用的有三种:HSK-A (带内冷自动换刀) 、 HSK-C (带内冷手动换刀) 和HSK-E(带内冷自动换刀,高速型)。
7:24的通用刀柄是靠刀柄的7:24锥面与机床主轴孔的7:24锥面接触定位
连接的,在高速加工、连接刚性和重合精度三方面有局限性。HSK真空刀柄靠刀柄的弹性变形,不但刀柄的1:10锥面与机床主轴孔的1:10锥面接触,而且使刀柄的法兰盘面与主轴面也紧密接触,这种双面接触系统在高速加工、连接刚性和重合精度上均优于7:24的通用刀柄。
2.4.2刀柄结构组成
1.拉钉
如图2-28所示,拉钉有三个关键参数:θ角、长度l以及螺纹G。根据三个关键参数的不同,每种刀柄配备的拉钉也不同。当然,拉钉还有是否带内冷却孔之分。
刀柄拉钉的θ角有如下几种情况:
(1)MAS BT(日本标准)刀柄拉钉θ角有45°、60°和90°之分,常用的是 45°和60° ;
(2)DIN 69871刀柄拉钉(通常称为DIN 69872-40/50)θ角只有75°一种;
(3)IS0 7388/1刀柄拉钉(通常称为IS0 7388/2-40/50)θ角有45°和75°两种;
(4)ANSI/ASME(美国标准)刀柄拉钉θ角有45°、60°和90°之分。
关于刀柄拉钉的螺纹G,除ANSI/ASME(美国标准)刀柄拉钉存在有英制螺纹标准外,其它三种均使用公制螺纹,40#刀柄拉钉通常使用M16螺纹,50#刀柄拉钉通常使用M24螺纹。