近几年,我国数控机床的拥有量逐年递增,数控机床的利用率也越来越高。数控机床加工精度、加工效率、加工工序集中及零件装夹次数少。因此,数控机床对所有的刀具有许多性能上的要求,只用达到这些要求才能使数控机床效率得到真正发挥。在数控机床上所使用刀具应具有以下特点。
1.数控机床刀具有很高的切削效率。现代刀具必须具有能够承受高速切削和强力切削的性能,以实现机床的高效加工。一些发达工业国家在数控机床上使用涂层硬质合金刀具、超硬刀具和陶瓷刀具所占的比例不断增加。在美国数控机床上陶瓷刀具应用的比例已达20%,涂层硬质合金刀具已达40%,刀具切削效率的提高,将使产量提高并明显降低成本。因此,在数控加工使用优质高效刀具是非常必要的。
2.数控机床刀具有高的精度和重复定位精度。现代数控机床所加工的零件日益复杂和精密,高精密加工中心加工精度可以达到395um,因此刀具的精度、刚度和重复定位精度必须和这样高的加工精度相适应。另外,刀具的刀柄与快换夹头间或机床锥孔间的链接部分应有高的制造和定位精度。这就是要求刀具必须具备较高的形状精度。国外研制的用于数控车床不需要预调的精化刀具,其刀尖的位置精度要求很高,对数控机床上所用的整体刀具也提出可较高的精度要求,有些立铣刀其径向精度高达5um,以满足精密零件的加工需求。
3.要求数控机床刀具有很高的可靠性和寿命。在数控机床上为了保证产品质量,对刀具实行强迫换刀制或由数控系统对刀具寿命进行管理,所以,刀具工作的可靠性已上升为选择刀具的关键指标,为满足数控加工及对难加工材料将的要求,数控机床上所用的刀具应具有高的切削性能和刀具寿命,不但其切削性能要好,而且一定要性能稳定,同一批刀具在损造成加工工件的大量报废甚至损坏机床、。
4.实现数控机床刀具尺寸的预调和快速换刀。刀具结构应能预调尺寸,以能达到很高的重复定位精度。如果数控机床采用人工换刀,则要使用快换夹头。对于有刀库的极爱工中心,则实现自动换刀。
5.具有一个比较完善的道具系统。模块式道具系统能更好的适应多品种零件的加工且有利于刀具的生产、使用和管理,能有效的减少工厂的刀具储备。配备完善的、先进的道具系统是用好的数控机床的重要一环。
6.建立数控机床刀具管理系统。加工中心和柔性制造系统使用刀具数量大,刀具管理相当复杂,要对所有刀具进行自动识别、记忆其规格尺寸。存放位置。已切削时间和剩余切削时间等,还需刀具的更换、运送,刀具的刃磨和尺寸预调等。
7.建立数控机床刀具在线监控及尺寸补偿系统已解决刀具损坏时能及时判断。识别并补偿,防止工件出现废品和意外事故。