根據(jù)加工需求選擇合適的車銑復(fù)合刀塔,需要綜合考慮多個(gè)方面。以下是詳細(xì)的步驟和要點(diǎn):
一、加工工藝類型
1、以車削為主
如果加工需求主要是車削,如加工軸類零件的外圓、內(nèi)孔、端面等,那么應(yīng)選擇車削功能較強(qiáng)的刀塔。
這類刀塔通常具有較多的車刀刀位,例如8-12個(gè)刀位,并且刀位分布要方便車刀的安裝和切換。對(duì)于一些需要高精度車削的場(chǎng)合,像加工精密儀器軸,刀塔的定位精度應(yīng)達(dá)到0.005mm甚至更高。
刀具類型上,應(yīng)配備多種常見(jiàn)的車刀,如外圓車刀、內(nèi)孔鏜刀、螺紋車刀等,以滿足不同車削任務(wù)的需求。例如,在加工螺紋時(shí),需要有合適的螺紋車刀,其刀片材質(zhì)和刀具角度要根據(jù)螺紋的規(guī)格(如公制螺紋、英制螺紋等)和材料硬度來(lái)選擇。
2、以銑削為主
當(dāng)銑削加工占主導(dǎo)地位,如加工平面、槽、齒輪等銑削特征時(shí),要側(cè)重于銑削功能的刀塔。
這種刀塔一般會(huì)有足夠數(shù)量的銑刀刀位,可能4-8個(gè)左右,并且能夠安裝不同類型和尺寸的銑刀,包括立銑刀、面銑刀、角度銑刀等。例如,在加工模具型腔時(shí),可能需要安裝小型的立銑刀進(jìn)行精細(xì)加工,刀塔的刀位要能適應(yīng)這種小直徑刀具的安裝和穩(wěn)固夾持。
刀塔的剛性也很重要,因?yàn)殂娤鬟^(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大的切削力,尤其是使用硬質(zhì)合金銑刀進(jìn)行強(qiáng)力銑削時(shí),刀塔需要有足夠的剛性來(lái)保證加工精度。例如,在銑削灰鑄鐵材料時(shí),切削力較大,刀塔的剛性不足會(huì)導(dǎo)致刀具振動(dòng),影響加工表面質(zhì)量。
2、車銑并重
若加工需求中車削和銑削任務(wù)相當(dāng),就需要選擇車銑功能均衡的刀塔。
這樣的刀塔可能在車刀和銑刀刀位數(shù)量分配上比較平均,如6-8個(gè)車刀刀位和4-6個(gè)銑刀刀位。它要能夠方便地在車削和銑削狀態(tài)之間切換,并且刀具的類型和規(guī)格要能夠滿足兩種加工工藝的要求。例如,在加工一些復(fù)雜的機(jī)械零件,既有圓柱面的車削又有端面槽的銑削時(shí),這種刀塔就可以靈活應(yīng)對(duì)。
二、加工精度要求
1、高精度加工(IT5-IT7級(jí))
對(duì)于高精度加工需求,如航空航天零件、精密儀器零部件等,刀塔的定位精度和重復(fù)定位精度至關(guān)重要。
定位精度應(yīng)能達(dá)到0.005-0.01mm,重復(fù)定位精度要達(dá)到0.003-0.005mm。這樣可以保證在多次刀具切換和加工過(guò)程中,刀具的位置準(zhǔn)確無(wú)誤,從而加工出符合高精度要求的零件。
刀塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要穩(wěn)定,能夠減少在加工過(guò)程中的振動(dòng)和變形。例如,采用高質(zhì)量的軸承和導(dǎo)軌系統(tǒng),并且在制造過(guò)程中經(jīng)過(guò)精細(xì)的裝配和調(diào)試,以確保刀塔在高速旋轉(zhuǎn)和切削力作用下仍能保持高精度。
2、中等精度加工(IT8-IT10級(jí))
在一般的機(jī)械制造行業(yè),如普通機(jī)床床身、汽車零部件等加工中,對(duì)精度要求不高的情況下,可以選擇精度適中的刀塔。
定位精度在0.01-0.02mm,重復(fù)定位精度在0.005-0.01mm就能滿足大部分加工需求。這種刀塔在保證一定加工精度的同時(shí),成本相對(duì)較低,更注重實(shí)用性和可靠性。
刀具的安裝方式可以相對(duì)簡(jiǎn)單一些,但也要確保刀具在加工過(guò)程中的穩(wěn)定性。例如,通過(guò)簡(jiǎn)單的螺栓緊固方式安裝刀具,只要保證螺栓的擰緊力矩合適,就能滿足加工要求。
3、低精度加工(IT11-IT13級(jí))
對(duì)于一些對(duì)精度要求不高的粗加工場(chǎng)合,如毛坯件的初步加工、大型結(jié)構(gòu)件的非關(guān)鍵部位加工等,可以選擇精度較低的刀塔。
定位精度在0.02-0.05mm左右即可。這種刀塔主要用于快速去除大量材料,對(duì)刀具的精度要求相對(duì)較低,更關(guān)注刀具的強(qiáng)度和耐用性。
例如,在加工建筑用的大型鋼構(gòu)件時(shí),主要目的是將鋼坯加工到大致的形狀和尺寸,對(duì)刀塔的精度要求不高,但需要刀塔能夠承受較大的進(jìn)給量和切削深度。
三、加工材料類型
1、金屬材料
?。?)鋼件加工
如果是加工鋼件,如碳鋼、合金鋼等,由于鋼件的硬度較高,切削力大,需要選擇具有高剛性和高強(qiáng)度刀具系統(tǒng)的刀塔。
車刀可以選擇硬質(zhì)合金刀具或涂層刀具,如TiN(氮化鈦)涂層刀具,以提高刀具的耐磨性和切削性能。銑刀方面,對(duì)于粗加工可以選擇硬質(zhì)合金立銑刀,精加工則可以使用高速鋼立銑刀或硬質(zhì)合金球頭銑刀。
(2)鋁件加工
鋁件質(zhì)地較軟,容易粘刀和產(chǎn)生積屑瘤。因此,刀塔應(yīng)具備良好的排屑功能和防粘刀措施。
車刀可以選用高速鋼刀具或特殊的鋁合金加工刀具,如金剛石涂層刀具,其表面光滑,不易粘刀。銑刀可以選擇高速鋼銑刀或硬質(zhì)合金銑刀,并且刀具的前角要適當(dāng)增大,以減少切削力和粘刀現(xiàn)象。
(3)銅件加工
銅件具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性,加工時(shí)容易產(chǎn)生振動(dòng)。刀塔需要有較好的抗震性能,以避免因振動(dòng)而影響加工精度。
車刀和銑刀都可以選擇高速鋼刀具,對(duì)于一些精度要求較高的銅件加工,也可以使用硬質(zhì)合金刀具,但要控制切削速度和進(jìn)給量,防止刀具過(guò)熱。
2、非金屬材料
?。?)塑料件加工
塑料的熔點(diǎn)較低,在加工過(guò)程中容易熔化和變形。所以,刀塔的切削速度要快,以減少熱量積累。
車刀和銑刀通常選用高速鋼刀具,并且刀具的刃口要鋒利,前角和后角要適當(dāng)增大,以減少切削力。同時(shí),刀塔最好配備冷卻裝置,如風(fēng)冷或水冷系統(tǒng),及時(shí)降低刀具和工件的溫度。
(2)木材加工
木材的硬度較低,但具有一定的韌性。刀塔主要用于木材的成型加工,如車削木軸、銑削木榫等。
車刀可以選擇硬質(zhì)合金刀具或高速鋼刀具,銑刀一般使用硬質(zhì)合金銑刀或立銑刀。由于木材在加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生木屑和粉塵,刀塔需要考慮防塵和排屑問(wèn)題,可在刀塔上安裝防護(hù)罩和吸塵裝置。