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作为一个机械工程师或设计师,你花多少时间考虑你的零件将如何被加工?更具体地说,你知道什么样的工具会被用来制作不同的特征或几何图形吗?本文将指导您使用最常见的工具数控加工他们能做什么。

用于数控加工的工具的集合
数控加工中使用的各种工具

工具选择的重要性

你可能会想,这有什么区别呢?市面上有很多工具,他们肯定有适合这项工作的工具。不幸的是,情况并非总是如此。某些几何图形,比如鱼片在选择工具时,一定要注意。圆角的半径必须至少是使用立铣刀直径的一半。如果更小,就会变得更难实现,或者需要更换工具,否则就没有必要了。

当设计零件的特征时,你要确保它们可以用标准的工具尺寸加工。例如,如果你已经钻了孔,确保它们是按照常用的钻头设计的,而不是超过或低于一毫米。如果可能的话,你还应该尽可能将功能设计成标准化的,如果可能的话,你应该坚持使用一个孔的尺寸。

了解常用的工具也可以帮助你设计更容易加工的零件的几何形状。下面是一个常见的数控铣削工具的列表,大多数机床应该有手头。如果您的设计需要不同的工具,机械车间可能需要花费额外的时间或金钱来采购定制工具。

常用的工具

面铣刀/壳机

面铣刀或壳铣刀通常是数控加工操作中使用的第一个工具。这些工具的直径通常是几英寸,有利于从一个广阔的区域移除材料,使他们伟大的初步粗糙通过,以平你的库存材料的表面。然后你有一个漂亮的平整的表面开始加工。

黑色背景的壳式磨粉机
壳机

广场立铣刀

方端铣刀是最标准的工具,每个机器车间将有多种尺寸。底部和侧面都可以用于切割,所以这些工具可以用于面向顶部和侧面的零件和取心的空腔。

一种方形立铣刀,它的侧面位于反射表面上
广场立铣刀

外圆角铣刀

圆头立铣刀与方头立铣刀非常相似,但在工具的底部有一个略微圆润的边缘。这将在口袋底部和侧壁之间创建一个圆角边缘,这是一个很好的触摸。

球头立铣刀

球型立铣刀的底部是完全圆的。这个表面的直径与工具本身的直径相同。这使得球端铣刀非常适合3D轮廓等堆焊作业。与方形立铣刀不同,这种工具在加工时不会留下尖角。

球头立铣刀

钻头

钻头是在材料上钻孔的标准工具。孔可以用于许多东西:间隙孔,螺纹孔,压合,或定位。钻头对所有这些都有效。和其他工具一样,钻头也有标准尺寸。当你为你的零件设计一个孔时,查找标准钻头尺寸,以便使加工过程尽可能容易。此外,尽可能将零件上的所有孔设计成相同的尺寸,以避免不必要的刀具更换。

各种尺寸的钻头
钻头有许多标准尺寸可供选择

利用

一旦你钻了洞,你可能想要敲他们中的一些!攻丝是创建螺纹孔的常用术语,尽管有多种方法。切割丝锥和成型丝锥实现了相同的目的,但方式不同。每个都需要先钻一个孔。

切割丝锥从这个孔中去除更多的材料,形成内部螺纹。在去除材料的同时,也会产生芯片。通孔可能更适合切割水龙头,因为芯片有地方去。

另一方面,成型丝锥不去除材料,而是将材料冷成型成螺纹。成型丝锥一开始需要一个直径稍大的孔,并且只能用在某些材料上。这些材料包括有色金属,比如.成型丝锥对于盲孔很有用,因为它们不产生芯片,所以你不必担心芯片会填满孔的底部。形成的线也被认为更坚固。然而,切割丝锥能够用于更广泛的材料。

一套用于数控机床的攻丝工具
加工丝锥和加工丝锥都是制造螺纹孔的有效方法

倒角机

倒角轧机是不言而喻的;这个工具在锐角上创建外部倒角。它们也可以用来加工沉头。倒角铣刀通常有30度、45度和60度。这是一个例子,这些知识可以帮助您决定如何设计您的部件:您想要坚持这些标准角度之一。

键槽铣刀

通常,如果没有额外的设置将你的角色放在一个不同的方向,削减是不可能创建的。然而,键槽切削齿允许您在现有的设置中轻松地切削或t型槽。这些工具可以完全通过一个零件,以机器的t型槽,或沿一个零件的侧面,以创建一个单面切。键槽切削齿可以是直边工具,也可以是在棱角处有圆弧的切削齿,以形成圆形的下凹。

切割锯

开槽锯有点像一个非常薄的键槽切割器。实际切割表面的半径通常较宽,允许它切割深槽或甚至分裂一个部分。这些工具非常有用,有很多不同的应用程序。

一种切割部分的锯
纵切锯有许多用途

不太常见的工具

上面的工具具有广泛的应用范围,通常在任何地方都可以使用。还有许多其他工具有更特殊的用途。如果你能想到,可能有人已经为它创造了一个工具。下面的方法不太常见,也不一定在每个部分都使用,但仍然很有用!

钻孔器

扩眼器不能用来开孔,但在将现有的孔扩大到所需的精确直径时非常有用。它们留下了一个很好的表面光洁度,并且可以保持比钻头更严格的公差。

飞刀具

飞刀在用途上类似于面铣刀,但只有一个切割表面,安装在一个棒。这条棒可以在工具中移动,以创造一个更大或更小的切割直径。

外部铣刀半径

外部半径切削齿是一种特殊的工具,允许您添加一个半径到外部边缘,就像一个口袋的边缘。

雕刻工具

雕刻工具适用于在零件表面雕刻文字或形状轮廓。

埋头工具

沉头工具在钻孔上加一个沉头(什么!)这些也可以用来切割倒角。

各种尺寸的沉头工具
沉头工具有很多尺寸

燕尾工具

一种燕尾形工具在你的材料中切割出一种特殊的切边。

数控机床的刀架
在被装入数控机床之前,工具被放置在这些特殊的支架上

作为一名工程师,你可能不是为你的数控加工操作选择工具的人。但是,您可以批判性地考虑部件的设计,以减少所使用的不同工具的数量,并确保所需的工具是标准的,并且可以在大多数机加工车间获得。
考虑到你的工具选择只是为可制造性设计的一部分。若要了解其他减少设计制造工作量的方法,请参阅我们的DFM数控加工Masterclass