钻攻中心工换刀原理(钻攻中心刀具切削参数)

钻攻中心工换刀原理及刀具切削参数详解

一、钻攻中心工换刀原理

钻攻中心是一种集钻孔、攻丝、铣削等多种加工功能于一体的数控机床，广泛应用于汽车、航空航天、模具、电子等行业。钻攻中心工换刀原理是指在加工过程中，根据不同的加工需求，自动更换刀具，实现多工序加工。

1. 刀具自动更换系统

钻攻中心刀具自动更换系统主要由以下几部分组成：

（1）刀库：刀库是刀具存放的场所，根据加工需求，可存放一定数量的刀具。

（2）机械手：机械手负责将刀库中的刀具取出，并安装到主轴上。

（3）主轴：主轴是刀具旋转的轴心，通过电机驱动实现刀具的旋转。

（4）控制系统：控制系统负责整个刀具更换过程的协调与控制。

2. 刀具更换过程

（1）刀具检测：在刀具更换前，控制系统对刀库中的刀具进行检测，确保刀具的尺寸、精度等符合加工要求。

（2）刀具选择：根据加工需求，控制系统选择合适的刀具。

（3）刀具取出：机械手将刀库中的刀具取出，并放置在指定位置。

（4）刀具安装：机械手将刀具安装到主轴上，并确保刀具与主轴的同心度。

（5）刀具检测：控制系统对更换后的刀具进行检测，确保刀具安装到位。

二、刀具切削参数

刀具切削参数是指在加工过程中，影响切削效果的各种参数。合理选择刀具切削参数，可以提高加工效率、降低加工成本、提高加工质量。

1. 刀具材料

刀具材料是影响切削性能的重要因素。常见的刀具材料有高速钢、硬质合金、陶瓷等。高速钢刀具适用于一般加工，硬质合金刀具适用于高速、高硬度材料的加工，陶瓷刀具适用于超高速、超硬材料的加工。

2. 刀具几何参数

（1）前角：前角是刀具前刀面与基面的夹角，影响切削力、切削温度和刀具磨损。合理的前角可以提高切削性能。

（2）后角：后角是刀具后刀面与基面的夹角，影响切削刃的强度和加工表面质量。适当的后角可以提高加工质量。

（3）主偏角：主偏角是刀具主切削刃与工件轴线间的夹角，影响切削力、切削深度和加工表面质量。合理的主偏角可以提高切削性能。

（4）副偏角：副偏角是刀具副切削刃与工件轴线间的夹角，影响切削力、切削深度和加工表面质量。适当的主偏角可以提高加工质量。

3. 切削速度与进给量

（1）切削速度：切削速度是指刀具主切削刃与工件接触点的线速度。合理选择切削速度可以提高切削效率、降低加工成本。

（2）进给量：进给量是指刀具在工件上移动的速度。合理选择进给量可以提高切削效率、降低加工成本。

三、案例分析

1. 案例一：某航空零件加工，材料为钛合金，加工要求为高精度、高光洁度。由于钛合金硬度高、韧性大，加工难度较大。针对该情况，选用硬质合金刀具，采用较小的前角和后角，提高切削刃的强度和加工质量。切削速度为300m/min，进给量为0.1mm/r。

2. 案例二：某汽车零件加工，材料为铝合金，加工要求为高精度、高光洁度。由于铝合金硬度较低，加工难度较小。针对该情况，选用高速钢刀具，采用较大的前角和后角，提高切削性能。切削速度为500m/min，进给量为0.2mm/r。

3. 案例三：某模具零件加工，材料为淬硬钢，加工要求为高精度、高光洁度。由于淬硬钢硬度高、韧性大，加工难度较大。针对该情况，选用陶瓷刀具，采用较小的前角和后角，提高切削刃的强度和加工质量。切削速度为800m/min，进给量为0.05mm/r。

4. 案例四：某电子零件加工，材料为铜合金，加工要求为高精度、高光洁度。由于铜合金硬度较低，加工难度较小。针对该情况，选用高速钢刀具，采用较大的前角和后角，提高切削性能。切削速度为600m/min，进给量为0.15mm/r。

5. 案例五：某机械零件加工，材料为碳钢，加工要求为高精度、高光洁度。由于碳钢硬度较高，加工难度较大。针对该情况，选用硬质合金刀具，采用较小的前角和后角，提高切削刃的强度和加工质量。切削速度为350m/min，进给量为0.08mm/r。

四、常见问题问答

1. 问题：钻攻中心工换刀系统的工作原理是什么？

回答：钻攻中心工换刀系统主要由刀库、机械手、主轴和控制系统组成。通过控制系统协调，实现刀具的自动更换。

2. 问题：刀具材料对切削性能有何影响？

回答：刀具材料对切削性能有较大影响。高速钢刀具适用于一般加工，硬质合金刀具适用于高速、高硬度材料的加工，陶瓷刀具适用于超高速、超硬材料的加工。

3. 问题：如何选择合适的刀具几何参数？

回答：刀具几何参数的选择应根据加工材料、加工要求等因素综合考虑。一般而言，前角、后角、主偏角和副偏角的选择应满足切削性能、加工质量和加工效率的要求。

4. 问题：切削速度和进给量对加工有何影响？

回答：切削速度和进给量对加工有较大影响。合理选择切削速度和进给量可以提高切削效率、降低加工成本、提高加工质量。

5. 问题：如何判断刀具是否磨损？

回答：判断刀具是否磨损的方法有：观察刀具切削刃的磨损程度、测量刀具的尺寸、检测刀具的切削性能等。当刀具磨损超过一定限度时，应及时更换刀具。