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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

' M. G! [. g9 P, H ) U) @. x) v2 N; X; L4 w& v

  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。

! T6 i$ x ?& |# ^3 ^+ Y5 I( b: ] 7 ^7 H5 \5 {7 C& P: C! U

  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。

: \3 q' \: A% T% ?3 j0 ] W 7 N; F& c# G. C* K2 e

  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。

* T6 _4 D& }- d- d/ X, a+ o' Q/ l" B/ [! h. ^% \6 d

  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。

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  2.紧固台钳右侧的螺栓,只需稍稍拧紧左侧的螺栓。

- Y# P; ~% o6 @6 B+ d * x& m5 T2 N4 t

  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。

% C$ S+ \1 N. n4 V- N3 E( P5 V2 J' m4 H( O$ A/ t) f) Y

  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。

8 ~+ q; s1 R% H4 D6 Z: y2 L( q ) F$ j& P0 k$ F+ \( U2 n# c7 m

  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。

% k$ L, k% r: j5 f; Z2 \7 U 1 O3 q! G/ O& L+ c! z

  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。

+ r0 t+ P7 r4 P6 z, l/ O0 p" Z % R- O' S/ c9 Y4 n

  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。

, t$ I, }3 D' D9 I. R5 r9 j a) _% s/ D b8 i7 t

  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。

6 O. U6 f& Y8 T) ?0 v: \ 5 U: g( ]# I$ A

  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。

2 [, J5 W O4 ~3 H- c% k0 X 2 w; t/ q% s. q! L0 p

  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。

! y" r s+ ]+ _, S9 O- Q1 F 4 h4 g) Y e1 V) u' g" [+ F

  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。

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  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。

1 S& a& p0 r% b/ i1 q6 u! }# y0 x 8 B5 L5 l) w4 i1 S- A* U; D" b, L5 \

  第二部分:设置偏置

' O; a( {% ]0 s/ N5 T! E8 ?8 `9 B$ T3 S2 m; Y* \7 P" c

  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。

' K! l" V1 k. S, P, b% ^+ z( q0 G9 M8 C3 s" m5 f% S% y$ Y

  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。

8 B3 x l/ ~; r, b# F" S 1 R7 X( U1 N7 u6 R T! h

  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。

6 w) j1 k+ P+ l 9 Y4 p, T# A* ~9 P9 n

  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。

' ]: L8 E4 s. k6 x" u6 m 7 [( u8 z! X& R

  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。

- p0 W1 h4 p+ F7 M. U) J4 f $ [6 Q& _/ r" L( N5 k

  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。

5 I% r2 K8 u7 G4 [" K/ J6 I8 L6 u) f

  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。

3 D& Z8 N# t( l% _+ y5 Z 1 x- [" }2 \% `, }/ t, J

  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。

6 g& [3 _; J. j. b / p' c- \: ~* l8 S0 S" V

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

- f$ V" u4 b ~* d) Z( i$ z! U1 E; x7 r- q/ O, c- S5 c

  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。

% r" X8 l: N% a& } & P8 F5 w' N3 A

  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。

, `5 f4 `: t6 M; b5 v9 i" k; g! ~ 5 ~& Z! H* C! L6 ` W

  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。

8 `) M/ S, f. t1 F7 W! ?( e9 w) @( ]2 h" d

  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。

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  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。

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  刀架中的刀具应被提供充分的支撑,只有少部分没有支撑

' u, V$ A- c/ h' `+ U o- d + L# [9 t, U( z* a2 i9 g

  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。

$ {5 z: b, m% f+ v2 y1 X. P: Y/ M. |

  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。

" t: V0 F1 N* B% W6 Z5 ^7 P9 s" o( B

  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。

2 @, b) n- j% d- t* }. G 2 ~, R* j) M, S1 ]: J c$ Z, [

  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。

5 T$ j' q, |5 ^" g; y2 C3 h/ b$ D" }, l5 ?/ l

  钻头

6 ^/ M8 N) [. L8 t# V 9 y+ @0 H9 a: q

  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 f3 e( J1 `6 \# [ v 6 `! Y- q8 f6 H0 a( c% P

  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)。

& d" i8 G2 Z# {7 a, k1 o k c# W# y( P- w

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

7 Y% a7 t: O0 x* K# ^/ O" N# j; s( d* e O

  使用这些常量可计算钻尖长度,误差只有千分之几英寸。

; R+ I7 p) F' w: y( D8 D5 R# q6 h. i: e9 _1 a6 C7 R

  中心钻

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  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。

2 T- w Q0 _1 ` 9 c' w/ m8 l& I# U) U' b& F% B! s

  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。

% D* X7 b" b5 E; H6 G( P' ~) |7 R& j+ B, u+ v5 X

  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。

4 ]7 q9 [' Z2 _0 P; ] 3 I8 X( C$ y# r* Q- E

  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。

0 U0 v* p7 I" N" s $ v" q8 v; Q9 g% s! K

  提示:扩孔的余量取决于孔径。一般情况下:

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  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"

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  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。

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  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。

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  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。

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  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:

! g- }* G2 B7 n! |9 i1 t5 z7 E( `" K' Y

  D–1/N,其中D =丝锥外径N =每英寸的螺纹圈数

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  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

1 W6 I3 v! u* _0 M - v W5 a# d L, {

  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。

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  球铣刀

" `6 ~, G2 L# R * U4 U9 v# T a! V6 y3 O" f

  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

! t+ Z4 U% e; u; x- S# m- \# C( W& _5 I+ Y3 j

  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。

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  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:

% T! q4 g$ U& J* X: b- q0 q, q5 U, Y

  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)

( ` L$ ~1 E2 \) j$ {% ] 4 B( _0 f- ]) l) P8 C) A) u

  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。

1 l F- m9 e* e) _9 \4 s# Y ) p' ?: u5 Q h& |

  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。

9 w& z; k% @# s1 n6 ]7 E ) y3 M7 `3 N; \, Y0 \6 s0 D7 W

  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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