數控鉆銑床形式多樣,不同類型的數控鉆銑床在組成上雖有所差別,但卻有許多相似之處。主要由6個主要部分組成.即床身部分,銑頭部分,工作臺部分,橫進給部分,升降臺部分,冷卻、潤滑部分。床身內部布局合理,具有良好的剛性,底座上設有4個調節螺栓,便于機床進行水平調整,切削液儲液襤設在機床座內部。
數控鉆銑床上所采用的刀具要根據被加工零件的材料、幾何形狀、表面質量要求、熱處理狀態、切削性能及加工余量等,選擇剛性好、耐用度高的刀具。
數控鉆銑床銑刀結構的選擇:
銑刀一般由刀片、定位元件、夾緊元件和刀體組成。由于刀片在刀體上有多種定位與夾緊方式,刀片定位元件的結構又有不同類型,因此銑刀的結構形式有多種,分類方法也較多。選用時,主要可根據刀片排列方式。刀片排列方式可分為平裝結構和立裝結構兩大類。
平裝結構銑刀(如圖9所示)的刀體結構工藝性好,容易加工,并可采用無孔刀片(刀片價格較低,可重磨)。由于需要夾緊元件,刀片的一部分被覆蓋,容屑空間較小,且在切削力方向上的硬質合金截面較小,故平裝結構的銑刀一般用于輕型和中量型的銑削加工。
立裝結構銑刀的刀片只用一個螺釘固定在刀槽上,結構簡單,轉位方便。雖然刀具零件較少,但刀體的加工難度較大,一般需用五坐標加工中心進行加工。由于刀片采用切削力夾緊,夾緊力隨切削力的增大而增大,因此可省去夾緊元件,增大了容屑空間。由于刀片切向安裝,在切削力方向的硬質合金截面較大,因而可進行大切深、大走刀量切削,這種銑刀適用于重型和中量型的銑削加工。
銑刀的角度有前角、后角、主偏角、副偏角、刃傾角等。為滿足不同的加工需要,有多種角度組合型式。各種角度中zui主要的是主偏角和前角(制造廠的產品樣本中對刀具的主偏角和前角一般都有明確說明)。
主偏角為切削刃與切削平面的夾角。銑刀的主偏角有90°、88°、75°、70°、60°、45°等幾種。
主偏角對徑向切削力和切削深度影響很大。徑向切削力的大小直接影響切削功率和刀具的抗振性能。銑刀的主偏角越小,其徑向切削力越小,抗振性也越好,但切削深度也隨之減小。
90°主偏角
在銑削帶凸肩的平面時選用,一般不用于純平面加工。該類刀具通用性好(即可加工臺階面,又可加工平面),在單件、小批量加工中選用。由于該類刀具的徑向切削力等于切削力,進給抗力大,易振動,因而要求機床具有較大功率和足夠的剛性。在加工帶凸肩的平面時,也可選用88°主偏角的銑刀,較之90°主偏角銑刀,其切削性能有一定改善。
60°~75°主偏角
適用于平面銑削的粗加工。由于徑向切削力明顯減小(特別是60°時),其抗振性有較大改善,切削平穩、輕快,在平面加工中應優先選用。75°主偏角銑刀為通用型刀具,適用范圍較廣;60°主偏角銑刀主要用于鏜銑床、加工中心上的粗銑和半精銑加工。
45°主偏角
此類銑刀的徑向切削力大幅度減小,約等于軸向切削力,切削載荷分布在較長的切削刃上,具有很好的抗振性,適用于鏜銑床主軸懸伸較長的加工場合。用該類刀具加工平面時,刀片破損率低,耐用度高;在加工鑄鐵件時,工件邊緣不易產生崩刃。
銑刀的前角可分解為徑向前角γf和軸向前角γp,徑向前角γf主要影響切削功率;軸向前角γp則影響切屑的形成和軸向力的方向,當γp為正值時切屑即飛離加工面。