數控加工常用刀具的種類及選擇

　　1．數牲加工常用刀具的種類及特點

　　數控加工刀具必須适應數控機床高速、高效和自動化(huà)程度高的特點，一(yī)般應包括通用刀具、通用連接刀柄及少量專用刀柄。刀柄要聯接刀具并裝在機床動力頭上(shàng)，因此已逐漸标準化(huà)和系列化(huà)。

　　2．1數控刀具的分(fēn)類有多種方法

　　a．根據刀具結構可分(fēn)為(wèi)

　　（1）整體(tǐ)式；

　　（2）鑲嵌式，采用焊接或機夾式聯接，機夾式又可分(fēn)為(wèi)不轉位和可轉位兩種；

　　（3）特殊型式，如(rú)複合式刀具、減震式刀具等。

　　b．根據制造刀具所用的材料可分(fēn)為(wèi)：

　　（1）高速鋼刀具；

　　（2）硬質合金(jīn)刀具；

　　（3）金(jīn)剛石刀具；

　　（4）其他材料刀具，如(rú)立方氮化(huà)硼刀具、陶瓷刀具等。

　　c．從切削工藝上(shàng)可分(fēn)為(wèi)：

　　（1）車削刀具，分(fēn)外圓、内孔、螺紋、切割刀具等多種；

　　（2）鑽削刀具，包括鑽頭、鉸刀、絲錐等；

　　（3）镗削刀具；

　　（4）銑削刀具等。

　　為(wèi)了(le)适應數控機床對刀具耐用、穩定、易調、可換等的要求，近幾年機夾式可轉位刀具得到廣泛的應用，在數量上(shàng)達到整個(gè)數控刀具的30％一(yī)40％，金(jīn)屬切除量占總數的80％～90％。

　　2．2數控刀具與普通機床上(shàng)所用的刀具相比，有許多不同的要求，主要有以下(xià)特點：

　　（1）剛性好(hǎo)(hǎo)（尤其是粗加工刀具）、精度高、抗振及熱變形小；互換性好(hǎo)(hǎo)，便于快(kuài)速換刀；

　　（2）壽命高，切削性能(néng)穩定、可靠；

　　（3）刀具的尺寸便于調整，以減少換刀調整時(shí)間(jiān);

　　（4）刀具應能(néng)可靠地斷屑或卷屑，以利于切屑的排除；

　　（5）系列化(huà)标準化(huà)以利于編程和刀具管理(lǐ)。

　　2．數控加工刀具的選擇

　　刀具的選擇是在數控編程的人(rén)機交互狀态下(xià)進行的。應根據機床的加工能(néng)力、工件材科的性能(néng)、加

　　工工序切削用量以及其它相關(guān)因素正确選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是：安裝調整方便、剛性好(hǎo)(hǎo)、耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下(xià)，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。

　　（1）選取刀具時(shí)，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相适應。生(shēng)産中，平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀；銑削平面時(shí)，應選硬質合金(jīn)刀片銑刀，加工凸台、凹槽時(shí)，選高速鋼立銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔時(shí)，可選取鑲硬質合金(jīn)刀片的玉米銑刀；對一(yī)些(xiē)立體(tǐ)型面和變斜角輪廓外形的加工，常采用球頭銑刀、環形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。

　　（2）在進行自由曲面（模具）加工時(shí)，由于球頭刀具的端部切削速度為(wèi)零，因此，為(wèi)保證加工精度，切削行距一(yī)般采用頂端密距，故球頭常用于曲面的精加工。而平頭刀具在表面加工質量和切削效率方面都優于球頭刀，因此，隻要在保證不過切的前提下(xià)，無論是曲面的粗加工還是精加工，都應優先選擇平頭刀。另外，刀具的耐用度和精度與刀具價格關(guān)系極大，必須引起注意的是，在大多數情況下(xià)，選擇好(hǎo)(hǎo)的刀具雖然增加了(le)刀具成本，但(dàn)由此帶來(lái)的加工質量和加工效率的提高，則可以使整個(gè)加工成本大大降低(dī)。左旋肉堿價格化(huà)妝水補水面膜哪種好(hǎo)(hǎo)減肥淘寶網男裝美白淨化(huà)排毒什(shén)麽牌子(zǐ)的好(hǎo)(hǎo)眼霜美白去黑眼圈眼霜品牌

　　（3）在加工中心上(shàng)，各種刀具分(fēn)别裝在刀庫上(shàng)，按程序規定随時(shí)進行選刀和按刀動作(zuò)。因此必須采用标準刀柄，以便使鑽、镗、擴、銑削等工序用的标準刀具迅速、準确地裝到機床主軸或刀庫上(shàng)去。編程人(rén)員(yuán)應了(le)解機床上(shàng)所用刀柄的結構尺寸、調整方法以及調整範圍，以便在編程時(shí)确定刀具的徑向和軸向尺寸。目前我國的加工中心采用TSG工具系統，其刀柄有直柄（3種規格）和錐柄（4種規格）2種，共包括16種不同用途的刀柄。

　　（4）在經濟型數控機床的加工過程中，由于刀具的刃磨、測量和更換多為(wèi)人(rén)工手動進行，占用輔助時(shí)間(jiān)較長，因此，必須合理(lǐ)安排刀具的排列順序。一(yī)般應遵循以下(xià)原則：①盡量減少刀具數量；②一(yī)把刀具裝夾後，應完成其所能(néng)進行的所有加工步驟；粗精加工的刀具應分(fēn)開使用，即使是相同尺寸規格的刀具；④先銑後鑽；⑤先進行曲面精加工，後進行二維輪廓精加工；⑥在可能(néng)的情況下(xià)，應盡可能(néng)利用數控機床的自動換刀功能(néng)，以提高生(shēng)産效率等。

　　3．加工過程中切削用量的确定

　　合理(lǐ)選擇切削用量的原則是：粗加工時(shí)，一(yī)般以提高生(shēng)産率為(wèi)主，但(dàn)也(yě)應考慮經濟性和加工成本；半精加工和精加工時(shí)，應在保證加工質量的前提下(xià)，兼顧切削效率、經濟性和加工成本。具體(tǐ)數值應根據機床說(shuō)明書切削用量手冊，并結合經驗而定。

　　具體(tǐ)要考慮以下(xià)幾個(gè)因素：

　　（1）切削深度ap。在機床、工件和刀具剛度允許的情況下(xià)，ap就(jiù)等于加工餘量，這(zhè)是提高生(shēng)産率的一(yī)個(gè)有效措施。為(wèi)了(le)保證零件的加工精度和表面粗糙度，一(yī)般應留一(yī)定的餘量進行精加工。數控機床的精加工餘量可略小于普通機床。

　　切削寬度L。一(yī)般L與刀具直徑d成正比，與切削深度成反比。經濟型數控機床的加工過程中，一(yī)般L的取值範圍為(wèi)L=（0.6～0.9）d。

　　（2）切削速度V。提高V也(yě)是提高生(shēng)産率的一(yī)個(gè)措施，但(dàn)v與刀具耐用度的關(guān)系比較密切。随着v的增大，刀具耐用度急劇(jù)下(xià)降，故v的選擇主要取決于刀具耐用度。另外，切削速度與加工材料也(yě)有很大關(guān)系，例如(rú)用立銑刀銑削合金(jīn)剛30CrNi2MoVA時(shí)，V可采用8m/min左右;而用同樣的立銑刀銑削鋁合金(jīn)時(shí),V可選200m/min以上(shàng)。

　　主軸轉速n（r/min）。主軸轉速一(yī)般根據切削速度v來(lái)選定。計算(suàn)公式為(wèi)：V=pnd/1000。數控機床的控制面闆上(shàng)一(yī)般備有主軸轉速修調（倍率）開關(guān)，可在加工過程中對主軸轉速進行整倍數調整。

　　（3）進給速度Vf。Vf應根據零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料來(lái)選擇。Vf的增加也(yě)可以提高生(shēng)産效率。加工表面粗糙度要求低(dī)時(shí)，Vf可選擇得大些(xiē)。在加工過程中，Vf也(yě)可通過機床控制面闆上(shàng)的修調開關(guān)進行人(rén)工調整，但(dàn)是最大進給速度要受到設備剛度和進給系統性能(néng)等的限制。

　　随着數控機床在生(shēng)産實際中的廣泛應用，量化(huà)生(shēng)産線的形成，數控編程已經成為(wèi)數控加工中的關(guān)鍵問題之一(yī)。在數控程序的編制過程中，要在人(rén)機交互狀态下(xià)即時(shí)選擇刀具和确定切削用量。因此，編程人(rén)員(yuán)必須熟悉刀具的選擇方法和切削用量的确定原則，從而保證零件的加工質量和加工效率，充分(fēn)發揮數控機床的優點，提高企業的經濟效益和生(shēng)産水平。