簡析(xi)數控(kong)機床(chuang)刀具(ju)選擇(ze)和合(he)理使(shi)用

     數控(kong)加工(gong)刀具(ju)必須(xu)适應(ying)數控(kong)機床(chuang)高速(su)、高效(xiao)和自(zi)動化(hua)程度(du)高的(de)特點(dian)，一般(ban)應包(bao)括通(tong)用刀(dao)具、通(tong)用連(lian)接刀(dao)🌂柄及(ji)少量(liang)💋專用(yong)刀柄(bing)。刀柄(bing)要聯(lian)接刀(dao)具并(bing)裝在(zai)機床(chuang)動力(li)頭上(shang)，因此(ci)已逐(zhu)漸标(biao)準化(hua)和系(xi)列化(hua)。

　　數控(kong)刀具(ju)的分(fen)類有(you)多種(zhong)方法(fa)。

　　根據(ju)刀具(ju)結構(gou)可分(fen)為：①整(zheng)體式(shi);②鑲嵌(qian)式，采(cai)用焊(han)接或(huo)🈲機夾(jia)式聯(lian)接，機(ji)夾式(shi)又可(ke)分為(wei)不轉(zhuan)位和(he)可轉(zhuan)位兩(liang)種;③特(te)🐉殊型(xing)式，如(ru)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼複合(he)式刀(dao)具、減(jian)震式(shi)刀具(ju)等。

　　根(gen)據制(zhi)造刀(dao)具所(suo)用的(de)材料(liao)可分(fen)為：①高(gao)速鋼(gang)刀具(ju);②硬質(zhi)合金(jin)刀具(ju)☔;③金剛(gang)石刀(dao)具;④其(qi)他材(cai)料刀(dao)具，如(ru)立方(fang)氮化(hua)硼刀(dao)具、陶(tao)瓷🏃‍♂️刀(dao)具等(deng)。

　　從切(qie)削工(gong)藝上(shang)可分(fen)為：①車(che)削刀(dao)具，分(fen)外圓(yuan)、内孔(kong)、螺紋(wen)⚽、切割(ge)刀具(ju)等🌈多(duo)種;②鑽(zuan)削刀(dao)具，包(bao)括鑽(zuan)頭、鉸(jiao)刀、絲(si)錐等(deng)🔴;③镗削(xue)刀具(ju)㊙️;④銑削(xue)刀具(ju)等。

　　為(wei)了适(shi)應數(shu)控機(ji)床對(dui)刀具(ju)耐用(yong)、穩定(ding)、易調(diao)、可換(huan)等的(de)要求(qiu)，近幾(ji)年機(ji)夾式(shi)可轉(zhuan)位刀(dao)具得(de)到廣(guang)泛的(de)應🈚用(yong)，在數(shu)量上(shang)達到(dao)整個(ge)數控(kong)刀具(ju)的30～40，金(jin)屬切(qie)除量(liang)占總(zong)數的(de)80～90.

　　數控(kong)刀具(ju)與普(pu)通機(ji)床上(shang)所用(yong)的刀(dao)具相(xiang)比，有(you)許多(duo)不同(tong)的要(yao)求，主(zhu)要有(you)以下(xia)特點(dian)：①剛性(xing)好(尤(you)其是(shi)粗加(jia)工刀(dao)具)、精(jing)🌂度高(gao)、抗振(zhen)及熱(re)變形(xing)小;②互(hu)換性(xing)好，便(bian)于快(kuai)速換(huan)刀;③壽(shou)命高(gao)🐇，切削(xue)性能(neng)穩定(ding)、可靠(kao);④刀具(ju)的尺(chi)寸便(bian)于調(diao)整，以(yi)減少(shao)換刀(dao)🔆調整(zheng)時間(jian);⑤刀具(ju)應能(neng)可靠(kao)地斷(duan)屑或(huo)卷屑(xie)，以利(li)于切(qie)屑的(de)👉排除(chu);⑥系列(lie)化、标(biao)準化(hua)，以利(li)于編(bian)程和(he)刀🈲具(ju)管理(li)。

　　刀具(ju)的選(xuan)擇是(shi)在數(shu)控編(bian)程的(de)人機(ji)交互(hu)狀态(tai)下進(jin)行的(de)。應根(gen)據機(ji)床的(de)加工(gong)能力(li)、工件(jian)材料(liao)的性(xing)能、加(jia)工工(gong)序、切(qie)削用(yong)量以(yi)及其(qi)它相(xiang)關因(yin)素正(zheng)确選(xuan)用刀(dao)具及(ji)刀柄(bing)。

　　刀具(ju)選擇(ze)總的(de)原則(ze)是：安(an)裝調(diao)整方(fang)便、剛(gang)性好(hao)、耐用(yong)度和(he)精度(du)高。在(zai)滿足(zu)加工(gong)要求(qiu)的前(qian)提下(xia)，盡量(liang)選擇(ze)較短(duan)的刀(dao)柄，以(yi)提高(gao)刀具(ju)加工(gong)的剛(gang)性。選(xuan)取刀(dao)具時(shi)，要使(shi)刀具(ju)的尺(chi)寸與(yu)被加(jia)工工(gong)件的(de)表🌐面(mian)尺寸(cun)相适(shi)⛹🏻‍♀️應。生(sheng)産中(zhong)，平面(mian)零件(jian)周邊(bian)輪廓(kuo)的加(jia)工，常(chang)采用(yong)立銑(xi)⛱️刀;銑(xi)削平(ping)面時(shi)，應選(xuan)硬質(zhi)合金(jin)刀片(pian)銑刀(dao);加工(gong)凸台(tai)✔️、凹槽(cao)時，選(xuan)高速(su)鋼立(li)銑刀(dao);加工(gong)毛坯(pi)表面(mian)或粗(cu)加工(gong)孔時(shi)，可選(xuan)取鑲(xiang)硬質(zhi)合金(jin)刀片(pian)的玉(yu)米銑(xi)刀;對(dui)一些(xie)立體(ti)型面(mian)和變(bian)斜角(jiao)輪廓(kuo)外形(xing)的加(jia)工，常(chang)采用(yong)球頭(tou)銑刀(dao)、環形(xing)銑刀(dao)、錐形(xing)銑刀(dao)和盤(pan)🌍形銑(xi)刀。

　　在(zai)進行(hang)自由(you)曲面(mian)(模具(ju))加工(gong)時，由(you)于球(qiu)頭刀(dao)具的(de)端部(bu)切削(xue)速度(du)為零(ling)，因此(ci)，為保(bao)證加(jia)工精(jing)度，切(qie)削行(hang)距一(yi)般采(cai)用頂(ding)端密(mi)距，故(gu)球頭(tou)常用(yong)于曲(qu)面的(de)精加(jia)工。而(er)平頭(tou)刀具(ju)在表(biao)面加(jia)🙇🏻工質(zhi)量和(he)切削(xue)效率(lü)方面(mian)都優(you)于球(qiu)頭刀(dao)，因此(ci)，隻要(yao)在保(bao)證🔞不(bu)過切(qie)的♻️前(qian)提下(xia)，無論(lun)是曲(qu)面的(de)粗加(jia)工還(hai)是精(jing)加工(gong)，都應(ying)♉優先(xian)選擇(ze)平頭(tou)刀。

　　另(ling)外，刀(dao)具的(de)耐用(yong)度和(he)精度(du)與刀(dao)具價(jia)格關(guan)系極(ji)大，必(bi)須引(yin)起注(zhu)意的(de)是，在(zai)大多(duo)數情(qing)況下(xia)，選擇(ze)好的(de)刀具(ju)雖然(ran)增加(jia)了刀(dao)具成(cheng)本，但(dan)由此(ci)帶來(lai)的加(jia)工質(zhi)量和(he)加工(gong)效率(lü)的提(ti)高，則(ze)可以(yi)使整(zheng)個加(jia)工成(cheng)本大(da)大降(jiang)低。

　　在(zai)加工(gong)中心(xin)上，各(ge)種刀(dao)具分(fen)别裝(zhuang)在刀(dao)庫上(shang)，按程(cheng)序☎️規(gui)定随(sui)時進(jin)行選(xuan)刀和(he)換刀(dao)動作(zuo)。因此(ci)必須(xu)采用(yong)标準(zhun)刀柄(bing)，以便(bian)使鑽(zuan)、镗、擴(kuo)、銑📐削(xue)等工(gong)序用(yong)的标(biao)準刀(dao)具迅(xun)速、準(zhun)确地(di)裝到(dao)機床(chuang)🐉主軸(zhou)或刀(dao)庫上(shang)去。編(bian)程人(ren)員應(ying)了解(jie)機💯床(chuang)上所(suo)用刀(dao)柄的(de)結構(gou)尺寸(cun)、調🏃‍♂️整(zheng)方法(fa)以及(ji)調整(zheng)範圍(wei)❄️，以便(bian)在編(bian)程時(shi)确定(ding)刀具(ju)的徑(jing)向和(he)軸向(xiang)尺寸(cun)。目前(qian)我國(guo)的加(jia)工中(zhong)心采(cai)用TSG工(gong)具系(xi)統，其(qi)刀🈲柄(bing)有直(zhi)柄(3種(zhong)規格(ge))和錐(zhui)柄(4種(zhong)規格(ge))2種，共(gong)包括(kuo)16種不(bu)同用(yong)途的(de)刀柄(bing)。

　　在經(jing)濟型(xing)數控(kong)機床(chuang)的加(jia)工過(guo)程中(zhong)，由于(yu)刀具(ju)的刃(ren)磨、測(ce)量和(he)更換(huan)多為(wei)人工(gong)手動(dong)進行(hang)，占用(yong)輔助(zhu)時間(jian)較長(zhang)，因此(ci)，必須(xu)合理(li)🔞安排(pai)刀具(ju)的排(pai)列順(shun)序。一(yi)般應(ying)遵循(xun)以下(xia)原則(ze)：①盡量(liang)減✨少(shao)刀具(ju)數量(liang);②一把(ba)刀具(ju)裝夾(jia)後，應(ying)完成(cheng)其所(suo)能進(jin)行的(de)所有(you)加工(gong)步驟(zhou);③粗精(jing)加工(gong)的刀(dao)具應(ying)分❓開(kai)使用(yong)，即使(shi)是相(xiang)同尺(chi)寸🙇🏻規(gui)格的(de)刀具(ju)♻️;④先銑(xi)後鑽(zuan);⑤先進(jin)行曲(qu)面精(jing)加工(gong)，後進(jin)行二(er)維輪(lun)廓精(jing)加工(gong);⑥在可(ke)能的(de)情況(kuang)下，應(ying)盡可(ke)能利(li)用數(shu)控機(ji)床的(de)自動(dong)換刀(dao)功能(neng)，以提(ti)高生(sheng)産效(xiao)率等(deng)。

　　合理(li)選擇(ze)切削(xue)用量(liang)的原(yuan)則是(shi)：粗加(jia)工時(shi)，一般(ban)以提(ti)💁高生(sheng)産✊率(lü)為主(zhu)，但也(ye)應考(kao)慮經(jing)濟性(xing)和加(jia)工成(cheng)本;半(ban)精加(jia)工和(he)精加(jia)🈲工時(shi)，應在(zai)保證(zheng)加工(gong)質量(liang)的前(qian)提下(xia)，兼顧(gu)切削(xue)效率(lü)、經濟(ji)性和(he)加工(gong)成本(ben)。具🌏體(ti)數值(zhi)應根(gen)據機(ji)床說(shuo)明書(shu)、切削(xue)用量(liang)手冊(ce)，并結(jie)合經(jing)✏️驗而(er)定。

　　具(ju)體要(yao)考慮(lü)以下(xia)幾個(ge)因素(su)：　　①切削(xue)深度(du)t.在機(ji)床、工(gong)件和(he)刀具(ju)☂️剛度(du)允許(xu)的情(qing)況下(xia)，t就等(deng)于加(jia)工餘(yu)量，這(zhe)是提(ti)高生(sheng)産🐪率(lü)的一(yi)個有(you)效措(cuo)施。為(wei)了保(bao)證零(ling)件的(de)加工(gong)精度(du)和表(biao)面粗(cu)糙度(du)，一般(ban)應留(liu)一定(ding)的餘(yu)量進(jin)行精(jing)加工(gong)。數✉️控(kong)機床(chuang)的精(jing)加工(gong)餘❤️量(liang)可略(lue)小于(yu)普通(tong)機✂️床(chuang)。　　②切削(xue)寬度(du)L.一般(ban)L與刀(dao)具直(zhi)徑d成(cheng)正比(bi)✏️，與切(qie)削深(shen)度成(cheng)反比(bi)。經濟(ji)型數(shu)控機(ji)床的(de)加工(gong)過程(cheng)中，一(yi)般L的(de)取值(zhi)範圍(wei)為：L=(0.6～0.9)d.　　③切(qie)削速(su)度v.提(ti)高🤩v也(ye)是提(ti)高😄生(sheng)産率(lü)的一(yi)個措(cuo)施，但(dan)v與刀(dao)具耐(nai)用度(du)的關(guan)系比(bi)較密(mi)切。随(sui)着v的(de)增大(da)，刀具(ju)耐用(yong)度急(ji)劇下(xia)降，故(gu)v的選(xuan)擇主(zhu)要取(qu)決于(yu)刀具(ju)耐用(yong)度。另(ling)外，切(qie)削速(su)度與(yu)加工(gong)材料(liao)也有(you)很大(da)關㊙️系(xi)，例如(ru)用立(li)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻銑刀(dao)銑削(xue)合金(jin)剛30CrNi2MoVA時(shi)，v可采(cai)用8m/min左(zuo)右;而(er)用同(tong)樣的(de)立銑(xi)刀銑(xi)削鋁(lü)合金(jin)時，v可(ke)選200m/min以(yi)上。　　④主(zhu)軸轉(zhuan)速n(r/min)。主(zhu)軸轉(zhuan)速🈲一(yi)般根(gen)據切(qie)削速(su)度v來(lai)選定(ding)。計算(suan)公式(shi)為：v=nd/1000.數(shu)控機(ji)床的(de)控制(zhi)面闆(pan)上一(yi)般備(bei)有🚩主(zhu)軸轉(zhuan)速修(xiu)調💋(倍(bei)率)開(kai)關，可(ke)在加(jia)工過(guo)程中(zhong)對主(zhu)軸轉(zhuan)速進(jin)行整(zheng)倍數(shu)調整(zheng)。　　⑤進給(gei)速度(du)vF.vF應根(gen)據零(ling)件的(de)加工(gong)精♍度(du)和表(biao)面粗(cu)糙度(du)要求(qiu)☀️以及(ji)刀具(ju)和工(gong)件材(cai)料來(lai)選擇(ze)。vF的增(zeng)加也(ye)可以(yi)提高(gao)生産(chan)效率(lü)。加工(gong)表面(mian)粗糙(cao)度要(yao)求低(di)時，vF可(ke)選擇(ze)得大(da)些。在(zai)加工(gong)過程(cheng)中，vF也(ye)可通(tong)過機(ji)床控(kong)🌈制⛹🏻‍♀️面(mian)闆上(shang)的修(xiu)調開(kai)關進(jin)行人(ren)工調(diao)整，但(dan)是******進(jin)給速(su)度📧要(yao)受到(dao)設備(bei)剛度(du)和進(jin)給系(xi)統🆚性(xing)能等(deng)的限(xian)制。