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哈斯数控机床刀具及夹具的设置与管理

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发表于 2010-9-12 10:54:39 | 显示全部楼层 |阅读模式

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  第一部分:工件夹具

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  首先应注意:在将任何类型的工件夹具放置在机床工作台上之前,应确保工作台清洁,没有任何切屑或者其他碎屑。夹具与机床之间的切屑以及其他碎屑对二者都会造成损坏。卡在夹具与工作台之间的金属屑可能导致夹具摇晃,所加工的部件也会产生较大误差。同时应确保工作台上安装的所有装置保持清洁。

0 w' \& o( Q; @' b- Y1 `1 Y & v4 N1 i7 }- ~

  必须使用镗磨油石打磨定位表面。由此可确保定位表面不会存在任何可能损坏工作台的毛刺、勾缝。如果预备将工件夹具保留在工作台上,应涂抹少量防锈油或者WD-40®,避免工作台和工件夹具生锈、腐蚀。

4 k4 X9 H6 t/ q6 E( m ' @/ @$ Y6 n* |' R. x5 i8 [

  在设置哈斯CNC铣床时首先需要确定如何在机床上固定工件。铣削加工操作中有三种基本类型的工件夹具:台钳、夹钳以及卡盘。在机床上固定工件的最常用方法为铣床台钳。为了精确加工,在设置台钳时必须使夹紧表面平行于X或Y轴。该操作可通过指示器实现。按照下面的简单程序可快速、轻松测量铣床台钳。

4 d, w% k# ~- e# y9 N3 D4 J $ f! f- _% @% E" u

  1.在工作台上安装铣床台钳,将T形螺母以及螺栓放置到位。

) u$ s9 W* g5 E; N0 s+ w7 J/ _1 Y/ y2 w. J% o' T

  2.紧固台钳右侧的螺栓,只需稍稍拧紧左侧的螺栓。

9 f+ S$ n$ _6 R7 j% p1 U! V ; H" p! W2 [+ E' J/ u1 ?. i

  3.将磁性底座放在Z轴头部底端的任意位置。为了确保显示读数精确,磁性底座应安装在头部的坚固部位。缓进机床轴,使指示器头部到达台钳右侧,位于希望测量的夹紧表面上。查看指示器的头部,使其表盘显示读数,并设置零位。

, U# Z* }& @7 M6 k1 z1 b9 V) f a7 Z$ h7 O- x7 W; Z( i

  4.在整个夹紧表面上缓缓移动指示器,在台钳左侧停止。确定台钳需要移动的方向,轻敲台钳直至指示器返回零点。注:右侧螺栓紧固,台钳将围绕该点旋转。使指示器慢慢返回台钳右侧,复位零点。慢慢返回左侧,轻敲台钳,直至指示器显示零点。现在应已非常接近平行位置。重复上述步骤,直至指示器在整个表面保持零点。

; \5 C* M1 } o0 Y, U; _6 h& I) m1 U3 o

  5.在整个台钳卡爪上显示均匀读数后,首先紧固左侧螺栓,然后紧固右侧螺栓。最后在整个表面移动指示器,确保仍然平行于机床行程。

4 p" f! z7 y6 s# {- C0 d/ r, N% Y ! \: b, [! e6 S8 L4 E/ V) t1 q

  提示:使用软锤或香槟锤将夹具或台钳轻敲到位。使用球形斧锤或其他硬质物体可能损坏夹具。

: w' `- t9 i; [1 ?; M : C# U$ z8 r9 g, M2 [& Y. N5 t: G

  确保在铣床台钳中定位工件时,将工件放在台钳中央。不应将工件的大部份悬挂在台钳侧面。这会导致移动卡爪扭曲工件,从而大大降低夹紧力。如果您试图在悬挂工件中钻孔,Z轴推力可能导致工件的钻孔点下压,而工件的另一侧上抬。如果需要在台钳中的工件上钻通孔,请使用阶梯形卡爪。阶梯形卡爪可悬空固定工件,并离开台钳底部。由此可在工件下方留出间隙,以免在钻通孔时钻入台钳。如果只有硬质钢卡爪,没有阶梯形卡爪,可在台钳中使用一组平行杆,固定工件,使其离开台钳底部。必须检验平行杆是否为相同尺寸,以确保工件设置平稳。

8 n' ]) T/ ^1 W: g& U: c , N, E. i/ r1 J4 G# [3 E3 `

  提示:大多数高精度铣床台钳都在定位表面上配有键槽及键。由于所有哈斯铣床都配有高精度T形槽,与X轴对正,因此可使用台钳上的键在T形槽内定位台钳。由此可确保台钳垂直于工作台。如果您的台钳没有配置键,则可使用台钳底板(在底部配有键或合销),以便定位T形槽。在顶部,可加工一系列孔,以便将底板连接在机床工作台上,螺纹孔可用于将台钳连接在底板上。在T形槽内定位底板,并用螺栓固定在工作台上。在底板上安装台钳,按照上述方法检查平行度。现在,每次使用台钳时,只需在T形槽内定位底板,使用螺栓固定即可。在高精度加工中,仍然必须检查平行度,并进行少量调整。

* a5 M2 Q7 S. N( @% s& ] u4 Q& k7 r$ K# T

  在使用夹钳通过向下压力固定部件时,必须确保夹钳降低以接触部件,返回时升高。大多数下压夹钳使用螺旋千斤顶或者与夹钳上的锯齿啮合的锯齿块,来支撑夹钳末端,即与接触部件相对的一端。夹钳的锯齿端必须高于夹钳接触端。否则,夹钳将接触部件的边缘,而非顶部。这会大大降低用于固定部件的夹紧力,并可能在部件顶部表面与侧面结合处造成凹陷。如果使用螺旋千斤顶式的夹钳,应确保螺旋千斤顶没有直接靠在铣床工作台上。必须使用较厚的垫片或者其他材料保护铣床工作台。

" h. g( D% f3 K" b. ?* i( l4 w" f; h4 j

  提示:在生产中使用夹钳时,应定期检查螺旋千斤顶调整情况,以确保夹钳螺旋千斤顶一端高于接触端。在任何情况下,固定螺栓应尽可能靠近被夹紧的工件,以便传递最大夹紧压力。

* J. Z/ q- h$ y/ ]' ^ 4 C& i+ v7 s; m) n

  在需要夹紧圆柱表面时,使用安装在机床工作台上的3爪卡盘可能最为适合。

3 i6 Q' l. \ n9 `% J( o# `* s5 Z& C& C* H B1 f: x) z! v( s1 X

  提示:如果已经完成圆柱表面的加工,应在卡盘上安装一套软卡爪。使用端铣刀加工卡爪,直至达到希望夹紧的表面的准确直径。应记住在加工卡爪时,必须夹紧卡盘。最好使用一块棒料或六角螺母-只要保证卡爪紧固,并给刀具留有空间,以便切削至所需深度。如果您正在加工铣床台钳上的软卡爪也可如此操作。台钳必须在执行任何加工操作之前夹紧。

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  第二部分:设置偏置

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  在许多场合下,CNC程序员都在程序中将Z轴零点设置在原料的顶部。但通常原料表面并不平坦,而且并不完全平行于任何轴。

1 A% T% Z6 S1 @ ) |8 [% e- w' I o% N4 C( Y9 @

  提示:如果你需要从原料顶部设置刀具长度偏移,而且需要获得精确的刀具长度值,应在原料上轻轻过刀。这样就可从平坦、清洁的表面测量刀具。您也可从用于固定部件的夹具开始设置刀具长度偏移,然后逐渐增加Z轴工件坐标偏移值,直至正值,并等于部件厚度为止。

0 @3 O4 H2 G! C+ V$ S2 a : b4 _' u7 b5 Y1 X# k4 [7 |6 Y- n

  在设置刀具长度偏移时,朝Z轴零点向下缓进刀具。在接近时,在刀具和工件之间插入一张纸。小心向下移动刀具直至部件顶部-尽可能靠近,但纸张仍可移动。在手轮缓进模式中切换至最小增量。在逐渐向下缓慢移动的过程中来回抽纸。您将开始感受到纸张上的拉力。按下OFSET按键,然后按下PAGE UP,直至到达对应设置刀具的CLNT (LENGTH) (RADIUS)页面。

7 {: @. o4 E' ]! w! H8 b6 j2 l( Z1 j9 K

  将光标置于GEOMETRY栏,然后向下移至正在设置的刀具编号。按下TOOL OFSET MESUR。控制设备将读取屏幕底部记录的Z轴绝对机床位置,并将其作为对应刀具编号的刀具长度输入。

4 @0 h/ F. `+ |9 u+ D- v# g! u0 P- J5 @) n0 d( }0 m& F

  提示:在设置TLO (刀具长度偏移)时,如果按下TOOL OFSET MESUR按钮是按下状态,应记录Z轴的绝对机床位置。否则,控制设备中的设置64应关闭。

& \! D. ?; ?5 m! M4 ~; V 2 P$ ]$ U4 ^0 ~$ k% Q& T

  在设置工件坐标偏移时,您必须准确的定位X轴与Y轴零点。记住,您正在测量的是主轴中心线与工件上或者夹具上的某个位置。如果测量的是工件或者夹具的边缘,那么最常用的工具是边缘探测器。

6 z! f/ E, S. f1 m( U/ v b # @+ a$ J, R- z7 ?

  边缘探测器由两个同心圆筒构成,用弹簧连接在一起。在使用时,将边缘探测器放置在套爪卡盘内,稍稍偏移两半,以便在旋转时产生摆动。然后将部件缓缓推入边缘探测器的摆动端。边缘探测器将向上对中,然后突然失去同心度。此时,沿着Z轴正向缓缓移动边缘探测器,升高至工件上方。现在,缓进正在定位的轴,移动距离等于边缘探测器的半径。确保您正处于标有"WORK ZERO OFFSET"的页面中,且光标位于G CODE (G54,等等)栏的正确行上。使光标跨过正确的轴,按下PART ZERO SET按钮,并确认输入正确的栏。

7 U1 n V1 \" u% M/ M 5 w% t. J. v3 J) @( D E8 H9 t* e

  提示:如果您正在从工件设置TLO,只需要设置X和Y轴的工件坐标偏移。Z轴工件坐标偏移可通过刀具长度偏移补偿。

5 \# T8 \; {) a9 ?% O, i* o: ~* ` ^

  提示:在使用边缘探测器时,1000-1500 rpm的主轴转速比较适合。

7 y: O2 X2 H, a. v2 O : Q' }/ ^& U# f/ J5 g& p

  如果你需要找到某个孔或圆形部件的中心线,Indicol是一种很有用的工具。这是一种千分表的固定装置。配有C形夹,可将Indicol连接至机床主轴中的刀架。Indicol还有两个或三个可调节臂,以及末端的一个夹钳,用于固定千分表。可调节臂可用于定位指示器,使旋转直径与孔径相同。

$ D: Z8 X2 K, b! \8 s: n 6 M( s: k6 B' o+ `

  为了找到孔的中心线,将指示器头部定位在孔上方,然后手动旋转刀架。可检查指示器头部的旋转直径是否与孔径大致相同,确定当前位置的偏心度。调节X和Y轴,在将指示器向下移入孔中之前,尽可能靠近。一旦靠近,缓缓下降Z轴,使指示器头部进入孔中,调节臂,使指示器显示读数。旋转指示器,使其接触四个象限中某个象限的表面(X+, X-, Y+,或者Y-)。现在,设置指示器零点,并旋转180度。指示器的移动距离是轴的调整距离的二倍。如果您的指示器在负向上移动0.016,则轴在正向上的缓进距离为0.008。

, R/ f" X) a! z " W; U" i& r$ G5 M. J4 m

  现在,指示器旋转90度,然后复位零点。指示器旋转180度,找到其他轴需要调整的距离以及方向。记住,为了找到孔的中心线,指示器移动的距离是轴缓进距离的二倍。对于较小的孔径,这个操作程序比较困难,但非常精确。在每一个轴中,您可找到孔的精确的中心线,误差不超过0.0001英寸。

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  提示:在查找孔以及圆形部件的中心线时,同轴指示器可节省大量时间。该指示器安装在套爪卡盘内,在主轴旋转过程中使用。制造商声称这些指示器可用于高达800 rpm的转速,但是50到100 rpm范围比较理想;如果主轴转速过高,很难分辨哪一根轴需要调节。固定臂可在主轴旋转过程中使指示器表面保持静止。每一次旋转主轴,指示器表盘都将显示其偏心度。您只需在观察指示器的运动时缓进机床轴即可。即使指示器的偏心度高达0.250英寸也可启动旋转,而且在几秒内即可完成调节,因此节省了时间。

3 `; h( h+ S0 J% o$ O + J7 m) `' t' w s: T3 [- z

  第三部分:刀架

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  选择适当的刀架与选择适当的刀具同等重要。对于所有加工场合,应尽可能选择最短的刀架。此外,刀具在刀架中的设置应尽可能增加距离。这样可增加刀架对刀具的夹持力,并减少振动。主轴头部与刀尖的距离越短,整个装置的刚性就越好。在切削时,增加刚性意味着振动更少。哈斯自动化机械公司建议转速高达10,000 rpm或者更高的刀架的平衡应符合G2.5或者更高要求(在最高转速下)。您可使用预平衡的刀架,但在刀架中安装刀具时应再次平衡。

, Q7 f) v, k d \ + ?+ i& b$ I) O P/ }

  刀架中的刀具应被提供充分的支撑,只有少部分没有支撑

; {" r+ l$ |3 h, y8 X. x' @/ c 6 K( o: c4 L6 d2 F: M& J

  提示:平衡刀架只会改善加工状况。可延长主轴以及刀具的使用寿命,还可改善部件表面质量以及尺寸精度。如果安装刀具的刀架平衡不符合G2.5规范要求,可能产生较差的工件表面质量,并损坏主轴。

/ @8 s6 {6 r/ P% g8 y3 E' X4 p- Q5 Z/ I) l! `. p& L

  提示:如果要求主轴转速超过10,000 rpm,而且必须平衡刀架,那么不应使用配有固定螺丝的端铣刀架。由于固定螺丝产生单向夹紧力,因此端铣刀架无法使刀具正常运转(与主轴同心)。最适合高速应用的刀架为收缩配合刀架,套爪卡盘(配有平衡螺母),以及夹头或者液压夹头。这些刀架可在刀具上产生均匀的夹紧力,因此TIR几乎为零。

( }0 G* f! S% ^ & J; o' n* h) o% ?( S' ^" }. V

  提示:对于高速加工,圆柄刀具不应带有Weldon平面。Weldon平面会由于重量分布不均匀导致失去平衡。从刀架中延伸出的刀具长度应尽可能短。

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  第四部分:切削刀具

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  在选择切削刀具时,首先应考虑需要执行的操作。这里简单介绍了铣削操作中最常用的基本刀具。

6 t. F1 N6 V$ G y' r/ B. N 0 L# i0 v7 t' y/ g

  钻头

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  钻头用于在工件上加工圆柱形孔。钻孔可以是通孔或者盲孔。盲孔是指没有完全贯穿工件的孔。通常,工程图纸上都会规定某个钻孔需要钻至“外径深度”。这表示孔径必须为规定深度,不考虑钻头的斜角头部。在测量刀具长度偏移时,所测量的是钻头及其头部的长度。那么钻孔的深度应该达到多少才能获得正确的外径深度?您需要知道钻尖的长度。

4 P c" O' j( R- e* ]% M& ]8 \) D2 H$ `! K" @8 d/ h

  提示:钻尖的长度取决于刀锋角以及钻头直径。钻头直径乘以某个常量即可得到钻尖的长度;常量的值取决于钻尖角度(大多数标准高速钢钻头的钻尖角为118度)。

6 l( _. E* L0 u% ^6 P3 l1 c9 m 3 U0 G( C, O+ ], l1 N7 ]

  对于钻尖角为:118度135度141度钻头直径乘以:0.3 0.207 0.177

" F8 N' f9 n* U: q. r/ F( k. E! @' W3 M9 r

  使用这些常量可计算钻尖长度,误差只有千分之几英寸。

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  中心钻

3 F# m. Y# v4 Q$ E `4 p0 z$ W2 r

  中心钻是一种小型钻头,配有引导点。用于加工小径孔,孔壁带有锥度。

* K# ?8 I% k* ]) P" J Q 7 a0 w8 y/ T0 i2 }' @5 a7 ], U

  如果孔的位置必须保持较小公差,应首先使用中心钻,然后使用麻花钻光整孔。中心钻孔锥形壁面可保持麻花钻在开始钻入工件时对正。

9 Y/ ?# w% a: u8 N1 ]* ~3 j3 M8 y+ }' k: T/ `

  提示:许多机床都使用这种经验方法:如果中心钻孔的直径公差不重要,应尽可能增加钻孔深度。在0.375英寸直径以下,使用标准60度中心钻孔加工的孔径将接近钻孔深度。对于较大的中心钻–0.375英寸或者更大–深度与直径比例更大,因此偏差可能达到0.080至0.100英寸。

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  扩孔钻

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  扩孔钻用于去除钻孔中的少量材料。扩孔钻可使孔径公差达到极小范围,并可获得极高的表面质量。首先应钻孔,在孔壁面保留0.005至0.015英寸余量,然后由扩孔钻清除。

. g$ i3 Q+ Z( D3 o% c5 \( } ( i; s7 [9 Q. H- ~7 q

  提示:在扩孔时,孔的尺寸以及位置精度的最佳状态是按照下列步骤操作:首先钻孔,然后镗孔,最后扩孔。

; [4 B* w/ S! `) U$ j9 q. S, c+ Q2 h. `

  提示:扩孔的余量取决于孔径。一般情况下:

. @, R, D# Q7 R' F& a 6 y- m, G0 E6 G9 E- @+ \$ _" J

  对于孔径小于1/2"的孔对于孔径大于1/2"的孔直径余量低于0.0150" 直径余量0.030"

$ f" v. K' K7 e$ @ 6 t0 P6 Z0 ^, b( M

  工件材料的类型以及孔的加工方法都会影响加工余量。提示:在使用G85 (镗入,镗出)固定循环进出扩孔钻时,可加工出精度最高,最均匀的表面。许多人都试图使用G81 (钻孔)固定循环节省时间,该循环将刀送入后,快速退出。其加工速度超过G85,但通常会在孔的圆柱形表面上产生螺旋痕迹。尽管这种痕迹非常轻微,而且不会影响孔的尺寸,但某些客户会因为孔的外观而拒绝接受。

1 ?3 C3 n* ^, S& i0 x& K3 ]2 D : v* J. q% Q3 }: _7 r7 E

  丝锥

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  丝锥用于在钻孔内加工螺纹。注:在使用铣床攻丝时必须特别小心。

$ R4 G. _, X; B, F7 L% a0 s- r/ d5 u, O) I" k( Q

  提示:如果您使用可执行刚性攻丝的机床,进给速度(英寸每分)=螺距×转/分。此外,攻丝尺寸不得超过1.5 x丝锥的外径。如果接触长度超过紧固件直径的1.5倍,螺纹连接的强度将不再增加。如果您需要增加螺纹深度,首先使用机床攻丝,然后手动攻丝至最终深度。如果深度超过1.5 x孔径,丝锥断裂的可能性会大大增加。切屑控制较为困难。在盲孔攻丝时,必须尽可能钻至最大深度,以免在丝锥下方挤压切屑。使用螺旋槽丝锥可将切屑带出螺纹孔。为了进一步减少攻丝的困难,应确保所有需要攻丝的孔内没有切屑,并使用专用于所加工材料的攻丝液。

& K7 n* z4 m( y1 Z $ l) v+ r0 P+ `; Z$ Y, s G' r4 x; u

  提示:螺孔钻尺寸为特定丝锥规定的孔径。对于75%有效螺纹而言,用于确定正确钻孔尺寸的公式为:

) I N1 K/ J* h+ o6 k) a- S2 Q ) @4 C3 K b7 Y4 s* ~7 B

  D–1/N,其中D =丝锥外径N =每英寸的螺纹圈数

2 {' S: l6 m9 Y) x$ q/ j : r7 V& a+ E' [2 i9 T7 L

  75%螺纹深度的螺纹孔,强度只比100%螺纹深度的螺纹孔低5%,且切削力只需1/3。

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  端铣刀

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  端铣刀的形状类似于钻头,但底部平坦。主要用于刀具侧面切削,加工工件的轮廓。

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  提示:在使用刀具补偿功能(G41以及G42)编程,进行端铣刀轮廓切削或者型腔刀具轨迹时,调节加工部位尺寸非常灵活。使用刀具补偿功能可调节原料的切削量。端铣刀磨损时,少量偏移调节可确保每一个部件都有相同的尺寸。您还可使用不同尺寸的刀头,让机床沿着原来设置的刀具路径切削出相同的部件尺寸。

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  圆鼻端铣刀

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  圆鼻端铣刀与普通的端铣刀相同,但在凹槽与端铣刀底部相交的弯角处有一半径。该半径最大可达到刀具直径的一半。

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  提示:圆鼻端铣刀在加工壁面与底面之间的圆角时非常有效。而且可提高端铣刀的强度。在加工硬质材料时,标准端铣刀的尖角容易碎裂,而且磨损速度比圆鼻端铣刀更快。圆鼻端铣刀的半径在切入工件时更为缓和。

2 F- {; ]9 `+ l 4 t0 Y; [6 K" \$ M) ]* J- @2 Z

  球铣刀

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  球铣刀是一种圆角半径正好等于刀具直径一半的圆鼻端铣刀。这使得刀尖的形状正好为球形。还可像端铣刀一样用刀具的侧面切削。

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  提示:球铣刀的主要用途是加工放样曲面。刀具的球形轮廓能够沿着任何起伏表面移动,并可沿着刀具的“球状末端”切削任何位置。由于球能够在表面上滚动,因此球铣刀可用于切削任何此类表面。

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  嵌齿端铣刀

& L( D. Q" \$ z / t* Q1 }) V& a; [3 y( S2 A

  嵌齿端铣刀与标准端铣刀相同,但配有可更换的硬质合金刀片。

+ O% v' {4 n9 O/ Q1 Y) G+ q; a 6 ]5 {: ]: y6 o; H# X1 N3 H5 r" J5 p

  提示:嵌齿端铣刀用于在更高速度下切削硬质合金之外的金属。这种刀具的直径范围很广,能够实现更大深度的切削。这一点非常有用,但在使用这些刀具时,最好计算切削所需的功率。在哈斯控制设备上,这只是小菜一碟:在前面板上有一个按钮标有“HELP/CALC”。按下该按钮可打开帮助菜单,再次按下可打开计算器功能。使用PAGE UP/PAGE DOWN按键可在下列三个页面之间滚动:三角学帮助,圆形内插帮助,以及铣削帮助。每一个页面在左上角都有一个简单的计算器。在铣削帮助页面上,可求解三个方程:

) G1 R+ q! z; t/ ? ) ]1 G/ h4 K2 }& k; X

  1. SFM = (刀具直径[英寸]) * RPM * 3.14159 / 12 2. (切屑载荷[英寸]) = (进给速度[英寸/分]) / RPM /槽数3. (进给速度[英寸/分]) = RPM / (螺距)

' Q) n$ Q$ @3 x. @2 s: \; G ( |( w e# b0 Z

  在使用这三个方程时,您可输入已知参数,控制设备将计算并显示剩余的未知数。在计算切削所需功率时,必须输入RPM,进给速度,槽数,切削深度,切削宽度并从菜单中选择某一材料。如果更改上面的任一数值,计算器都会自动更新切削所需功率。

s* h- @9 A1 f- n+ @" l9 \! j / R% ^& J9 r; Q' E

  选择刀具时下一步需要考虑的是切削的材料。在金属加工行业中最常见的切削材料可分为两类:不含铁与含铁材料。不含铁材料包括铝和铝合金、铜和铜合金、镁合金、镍与镍合金、钛与钛合金。普通的含铁材料包括碳钢、合金钢、不锈钢、工具钢,以及含铁铸造材料例如铸铁。不含铁金属比较软,容易切削,但镍与钛除外。含铁金属通常较硬,难于切削。

4 v& z p0 i3 }& B! k# H/ C4 c* i# u 6 h; O. Q7 H$ }0 h8 |0 Y

  在选择刀具时,刀具材料是最重要的考虑因素。大部分上述刀具都采用三种基本材料:高速钢、硬质合金以及硬质合金嵌齿。几乎所有这些基本刀具材料都可用于切削各种材料。区别只在性能。高速钢刀具的硬度非常高,但耐磨性较差。硬质合金的耐磨性非常好,但容易碎裂。硬质合金适合在较高转速和进给速度下切削材料,但价格更贵。硬质合金嵌齿刀具非常适合大批量生产场合,因为每一个嵌齿上都有多个切削边。某个切削边磨损后,您可分度至另一个切削边,在所有切削边都已用过之后,只需更换嵌齿,而非整个刀具。

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  提示:如果您正在使用高速钢钻头,必须首先使用中心钻。然后再钻孔。这可确保钻孔的正确位置。如果你正在使用硬质合金钻头,没有必要首先将钻头居中,因为硬质合金钻头配有自行对中的刀尖。如果使用硬质合金钻头钻削已经执行中心钻加工的孔,则会损坏钻头。外切削边缘会在钻头开始切削之前接触锥形壁面。这会对外切削边造成冲击,并导致钻头碎裂。硬质合金钻头必须首先从刀尖开始切削,然后再使用外切削边。

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  这些刀具材料都可采用各种不同的涂层以提高其性能。目前最常用的三种涂层材料为氮化钛(TiN),碳氮化钛(TiCN),以及氮化铝钛(TiAlN)。TiN涂层的金色非常容易识别。TiN涂层的优点是表面硬度更高、刀具使用寿命更长、耐磨性更好、润滑性更佳,可减少摩擦,并降低边缘积聚。TiN涂层主要用于加工低合金钢和不锈钢。相比较TiN而言,TiCN涂层颜色为灰色,硬度更高。其优点在于切削速度和进给速度更高(与TiN相比可提高40%至60%),金属切除速度更快,而且具有极佳的耐磨性能。TiCN涂层可加工所有材料。TiAlN涂层呈现灰色和黑色,主要用于加工硬质合金。适合非常高的加工温度,最高可达800℃,这使其非常适合不使用冷却剂的高速加工场合。推荐使用压缩空气清除切削区域的切屑。这种刀具非常适合硬质钢、钛以及镍合金,包括铸铁以及高硅铝之类的磨蚀性材料。

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  在选择端铣刀时,凹槽数或切削边数是一个重要因素。端铣刀的槽越多,槽的尺寸就越小或者越窄。双槽端铣刀的中心实心部分大约为端铣刀直径的52%。三槽端铣刀的中心部分为直径的56%,四槽或者槽数更多的端铣刀的中心部分为直径的61%。这表示端铣刀的槽数越多,切削中的刚性就越高。建议两槽端铣刀用于较软的粘性材料,例如铝和铜。建议四槽端铣刀用于较硬的钢材。

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  第五部分:切削速度以及进给速度

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  切削速度指的是刀具的切削边相对于工件的移动速度,以英尺/分(SFM)为单位。进给速度指的是工件进入刀具的速度,以英寸/分(IPM)(或者毫米)为单位。进给速度和切削速度会影响切削的完成时间、刀具的使用寿命、加工表面质量以及机床所需功率。切削速度主要取决于需要切削的材料以及刀具材料。为了计算正确的主轴转速(转/分RPM),将SFM建议值乘以3.82,然后除以刀具直径。3.82为将SFM转换为RPM的常数。进给速度取决于切削的宽度和深度,所需表面质量以及许多其他变量。所需的进给速度=每齿进给量×齿数×主轴转速。

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  提示:可参考机械手册©或者其他参考资料以计算正确的速度。大多数刀具制造商都可根据所需切削材料提供一般性的刀具指导。许多制造商甚至可提供现场服务,帮助您选择正确的刀具、涂层以及切削速度。

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  提示:尽管制造商提供的刀具速度以及进给速度参考资料可方便您的使用,但仅供参考。在许多场合下,这些数字适用于理想情况,因此不一定适合实际应用。在根据切削条件调整刀具时,经验非常重要。切削过程中可能出现振动,因此可能需要改变切削速度以及进给速度以消除这些现象。

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  提示:哈斯控制设备配有标准的计算器功能,可帮助操作员执行三角、圆形内插以及铣削计算。如需使用这些功能,只需两次按下HELP/CALC按钮,然后使用PAGE UP或者PAGE DOWN选择希望使用的计算器。输入提示数据,控制设备将自行计算。

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  在最短时间内设置CNC铣床,使其能够加工质量最高的部件需要注意两个方面。首先需要掌握充分的常识。其次,应精通本文中所提到的各个方面。许多资源都可提供关于这些方面的有用信息。哈斯自动化机械公司应用部门可为您解答所有关于哈斯机床的问题,以及在加工中可能遇到的一些问题。此外,刀具制造商也可针对其产品为您提供咨询服务。最后,您还可在因特网上查找大量信息。

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  第六部分:自动刀具管理

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  用户可利用哈斯控制设备监控机床功能,记录机床所使用的刀具的数据。控制设备可按照刀具编号监控刀具,并记录主轴载荷,进给时间以及每一把刀具的使用情况,同时保存这些信息以便用户使用。

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  提示:刀具载荷页面位于当前指令显示中(无论在哪种模式下,在当前指令显示中,按一次PAGE UP都可切换到刀具载荷页面)。设置84,刀具过载操作,将决定机床针对刀具过载的响应。设置84共有四个选项:报警、进给暂停,蜂鸣器或者自动进给。在主轴载荷超过刀具载荷屏幕中LIMIT%栏输入的数值时,机床将作出响应。如果刀具没有设置极限值,机床不会作出响应。

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  设置84可用于防止加工过程中可能出现的常见问题。例如:

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  刀具以及嵌齿磨损,也可能导致主轴载荷增加。监控主轴载荷可帮助操作员确定何时应该更换刀具或者嵌齿。

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  如果冷却剂不足可能导致材料粘结,或者刀具粘上金属屑,从而妨碍排屑,影响刀具的切削动作。还可能导致主轴载荷增加;因此在这种情况下由机床监控载荷也非常有用。

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  如果切削深度或者宽度不均,只会在特定部件上增加主轴载荷。在设置84中选择自动进给可降低机床的进给速度,以保持刀具载荷页面上设置的最大值。参数299, 300以及301可控制减速以及恢复时间。

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  提示:保持刀具的刀尖状态可提高生产速度。可跟踪特定刀具随着时间的性能变化情况。在了解刀具可加工部件的次数(同时保持可用性)之后,可利用该信息限制刀具的使用次数。例如,如果知道某个刀具在使用27次之后无法再用,则在刀具使用寿命屏幕上(当前指令页面;按两次PAGE UP)可在报警栏输入25或26。在使用25或者26次之后,机床将产生报警362,刀具使用复位。此时,操作员可按下RESET清除报警,更换嵌齿或者刀具,并归零刀具使用寿命屏幕中使用次数栏中的刀具使用次数。

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  提示:如需清空保存在刀具载荷以及刀具使用寿命屏幕中的数值,将光标移动到对应行和栏,然后按下小键盘上的ORIGIN按钮。如果希望某个清空栏中的所有数据,将光标移动到该栏的顶部,然后按下ORIGIN按钮。

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  哈斯刀具托架系统

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  哈斯刀具托架系统安装在机床背面,可方便取用常用刀具。刀具托架的尺寸为45" x 19",可适合大多数立式以及卧式加工中心。

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  系统配有一个托架和储箱,附加的刀具托盘以及刀具箱可单独订购。

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  每个托架的最大载重能力为120磅。

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  垂直空间:托架上可摆放六个40-锥度托盘或五个50-锥度托盘(刀架空置)。【MechNet】

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