硬质合金刀具半径补偿有B功能和C功能两种补偿形式。由于B功能刀具半径补偿只根据本段程序进行刀补计算,不能解决程序段之间的过渡问题,要求将工件轮廓处理成圆角过渡,因此工件尖角处工艺性不好;C功能刀具半径补偿能自动处理两程序段刀具中心轨迹的转接,可完全按照工件轮廓来编程,因此现代CNC数控机床几乎都采用C功能刀具半径补偿。
刀具半径补偿的方向怎么样判断呢?判断的方法:“顺着刀具运行的方向”上看去刀具在工件的左面为左补偿,刀具在工件的右面为右补偿。补偿可以为“负”,当刀具半径补偿取负值时,G41和G42的功能互换。
刀具的半径值预先存入存储器Dxx中,xx为存储器号,当一个程序需用到几把刀时,建议刀具号Txx和存储器Dxx相对应,即T1号刀具半径补偿值相应地使用D01号存储器,这样加工时不容易搞错。执行刀具半径补偿后,数控系统自动计算,并使刀具按照计算结果自动补偿。在加工的过程中,如果零件轮廓尺寸与图纸尺寸有差别,就可以通过修正存储器Dxx中的半径补偿值,再重新运行程序以达到要求。取消刀具半径补偿用G40,也可用D00取消刀具半径补偿。
使用中需注意:建立、取消刀补时,G41、G42、G40指令必须与G00或G01指令共段,即使用G41、G42、G40指令的程序段中必须同时使用G00或G01指令,而不得同时使用G02或G03,并且建立、取消刀补时所运行的直线段的长度要大于所要补偿的刀具半径值,否则补偿功能不起作用;而在补偿方式中,写入2个或更多刀具不移动的程序段(辅助功能,暂停等等),刀具将产生过切或欠削。
待加工表面----工件上有待切除的表面。已加工表面----工件上经机械刀具切削后产生的表面。过渡表面(同义词:加工表面)----工件上由切削刃形成的那部分表面,它将在下一个行程,机械刀具或工件的下一转里被切除,或者由下一个切削刃切除。
主运动----在机械切削加工中,主运动是指直接切除工件上的切削层,使之转变为切屑,以形成工件新表面的主要运动,衡量参数: (主)切削速度Vc。进给运动----由机床或人力提供的运动,它使刀具与工件之间产生附加的相对运动,加上主运动,即可不断地或连续地切除切屑,并获得具有所需几何特征的已加工表面,衡量参数: 进给速度Vf。
切削速度:切削刃上选相对于工件主运动的瞬时速度,用V表示,单位为m/s进 给 量:刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量,用f表示,车、钻和铣削时单位为mm/r背吃刀量: 已加工表面和待加工表面之间的垂直距 离,用ap表示,单位为mm,
(1)粗加工按ap-f-v的顺序选择
a、粗加工的主要目的是用少的走刀次数尽快切除多余金属,只留后续工序的加工余量,所以应根据毛坯尺寸首先选择apb、粗加工不必考虑表面粗糙度,在ap确定后,选取大的f,减少走刀时间c、ap和f确定后,在机床功率和刀具耐用度允许的前提下选择v
(2)精加工按v -f- ap的顺序选择
精加工的主要目的是保证产品质量和降低零件的表面粗糙度. 因此首先应选择尽可能高的v,然后选择达到表面粗糙度要求的f, 后再根据精加工余量决定ap
硬质合金刀具在采用合金工具钢时,刀具的切削速度提高到约8米/分,采用高速钢时,又提高两倍以上,到采用硬质合金时,又比用高速钢提高两倍以上,切削加工出的工件表面质量和尺寸精度也大大提高。
由于高速钢和硬质合金的价格比较昂贵,刀具出现焊接和机械夹固式结构。1949~1950年间,美国开始在车刀上采用可转位刀片,不久即应用在铣刀和其他刀具上。1972年,美国通用电气公司生产了聚晶人造金刚石和聚晶立方氮化硼刀片。这些非金属刀具材料可使刀具以更高的速度切削。
1969年,瑞典山特维克钢厂取得用化学气相沉积法,生产碳化钛涂层硬质合金刀片的。1972年,美国的邦沙和拉古兰发展了物理气相沉积法,在硬质合金刀具表面涂覆碳化钛或氮化钛硬质层。表面涂层方法把基体材料的高强度和韧性,与表层的高硬度和耐磨性结合起来,从而使这种复合材料具有更好的切削性能。
刀具按工件加工表面的形式可分为五类。加工各种外表面的刀具,包括车刀、刨刀、铣刀、外表面拉刀和锉刀等;孔加工刀具,包括钻头、扩孔钻、镗刀、铰刀和内表面拉刀等;螺纹加工工具,包括丝锥、板牙、自动开合螺纹切头、螺纹车刀和螺纹铣刀等;齿轮加工刀具,包括滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮加工刀具等;切断刀具,包括镶齿圆锯片、带锯、弓锯、切断车刀和锯片铣刀等等。此外,还有组合刀具。
按切削运动方式和相应的刀刃形状,刀具又可分为三类。通用刀具,如车刀、刨刀、铣刀(不包括成形的车刀、成形刨刀和成形铣刀)、镗刀、钻头、扩孔钻、铰刀和锯等;成形刀具,这类刀具的刀刃具有与被加工工件断面相同或接近相同的形状,如成形车刀、成形刨刀、成形铣刀、拉刀、圆锥铰刀和各种螺纹加工刀具等;展成刀具是用展成法加工齿轮的齿面或类似的工件,如滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮刨刀和锥齿轮铣刀盘等。
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