簡析(xī)數控機床刀具(ju)選擇和合理使(shi)用

     數控(kòng)加工刀具必須(xu)适應數控機床(chuang)高速、高效和自(zi)🧡動化程✏️度高💃🏻的(de)特點，一般應包(bao)括通用刀具、通(tong)用連接刀柄及(ji)少量專用刀柄(bing)。刀柄要聯接刀(dao)具并裝在⁉️機床(chuang)動力頭上，因此(cǐ)已🐉逐漸标☁️準化(hua)和系列化。

　　數控(kong)刀具的分類有(you)多種方法。

　　根據(jù)刀具結構可分(fèn)為：①整體式;②鑲嵌(qiàn)式，采用焊接或(huò)機💘夾式聯👅接，機(jī)夾式又可分為(wéi)不轉位和可轉(zhuan)位兩種;③特殊型(xing)式，如⭐複合式刀(dao)具、減震式刀具(jù)等。

　　根據制造刀(dao)具所用的材料(liào)可分為：①高速鋼(gāng)刀具;②硬質合金(jīn)刀具;③金剛石刀(dao)具;④其他材料刀(dāo)具，如立方氮♍化(huà)硼刀具、陶瓷刀(dao)具等。

　　從切削工(gōng)藝上可分為：①車(che)削刀具，分外圓(yuán)、内孔、螺紋、切割(ge)刀具等多種;②鑽(zuan)削刀具，包括鑽(zuan)頭、鉸刀、絲錐等(děng);③镗削刀具;④銑削(xue)刀具等。

　　為了适(shì)應數控機床對(duì)刀具耐用、穩定(dìng)、易調、可換等👄的(de)要求，近幾年機(ji)夾式可轉位刀(dao)具得到廣泛的(de)應🧡用，在數量上(shàng)達到整個數控(kong)刀具的30～40，金屬切(qie)除量占總數的(de)80～90.

　　數控刀具與普(pǔ)通機床上所用(yòng)的刀具相比，有(you)許多不同的要(yào)求，主要有以下(xià)特點：①剛性好(尤(yóu)其是粗加工刀(dāo)具)、精🐆度高、抗振(zhen)及熱變形小;②互(hù)換性好，便于快(kuài)速換刀❄️;③壽命高(gao)，切削性💯能穩定(ding)、可靠;④刀具的尺(chi)寸便于調整，以(yǐ)減少換刀調整(zhěng)時間;⑤刀具應能(néng)可靠地斷☁️屑或(huò)卷屑，以利于切(qie)屑的排除;⑥系列(liè)化🔱、标準化，以利(lì)♻️于編程和刀具(jù)管理。

　　刀具的選(xuǎn)擇是在數控編(bian)程的人機交互(hu)狀态下進行的(de)♋。應根據機床的(de)加工能力、工件(jiàn)材料的性能、加(jia)工工序、切削用(yong)量以及其它相(xiàng)關因素正确選(xuan)用刀具及刀柄(bing)。

　　刀具選擇總的(de)原則是：安裝調(diào)整方便、剛性好(hao)、耐用📞度和精度(du)高。在滿足加工(gong)要求的前提下(xia)，盡量選擇較短(duǎn)的刀柄，以提高(gāo)刀具😘加工的剛(gang)性。選取刀具時(shi)，要使刀💞具的尺(chǐ)寸與被加工工(gōng)☂️件的表面尺寸(cun)相适應。生産中(zhong)，平面零件周邊(biān)輪廓的加工，常(cháng)采用立銑刀;銑(xi)削平面時，應選(xuan)硬質合金刀片(pian)銑刀;加工凸台(tai)、凹槽時，選高速(su)⚽鋼立銑刀;加工(gōng)💋毛坯表面或粗(cu)加工孔時，可選(xuan)取鑲硬質合金(jin)刀片的玉米銑(xi)刀;對一些🏃🏻立體(ti)型面和變斜角(jiao)⭐輪廓外形的加(jiā)工，常采用球頭(tou)銑刀、環形🍉銑刀(dāo)、錐形銑刀和盤(pan)形銑刀。

　　在進行(háng)自由曲面(模具(jù))加工時，由于球(qiú)頭刀具的端部(bù)🌈切削速🥰度為零(ling)，因此，為保證加(jiā)工精度，切削行(háng)距一般采用頂(dǐng)端密距🤟，故球頭(tóu)常用于曲面的(de)精加工。而平頭(tou)刀具在表面加(jiā)☀️工質量和切削(xuē)效率方面都💚優(yōu)于球頭刀，因此(ci)，隻要在保證不(bú)過切的前提下(xià)，無論是曲面的(de)☔粗加工還是🌈精(jīng)加工，都應優先(xiān)選擇平頭刀。

　　另(ling)外，刀具的耐用(yòng)度和精度與刀(dao)具價格關系極(ji)大，必須引起💯注(zhu)意的是，在大多(duo)數情況下，選擇(ze)好的刀具雖然(rán)增加了刀具成(chéng)本，但由此帶來(lái)的加工質量和(he)加工效率的提(tí)高，則可以使整(zheng)個加工成本大(da)大降低。

　　在加工(gōng)中心上，各種刀(dāo)具分别裝在刀(dao)庫上，按程序規(guī)定随時進行選(xuǎn)刀和換刀動作(zuò)。因此必須采用(yòng)标準刀柄，以❗便(biàn)使鑽、镗、擴、銑削(xue)等工序用的标(biao)準刀具迅速、準(zhun)确地裝到機床(chuáng)主軸或刀庫上(shàng)去。編程人員⭐應(yīng)了解機床上所(suo)用💁刀柄的結構(gou)尺寸、調整方法(fa)以🛀及調整範圍(wéi)，以便在編程🌈時(shí)确定刀具的徑(jìng)向和軸🐕向尺寸(cùn)。目前我國的加(jiā)工中心💛采用TSG工(gōng)具系統💃，其刀柄(bing)有直柄(3種規格(ge))和錐柄(4種規格(ge))2種，共包括16種不(bu)同用途的刀柄(bǐng)。

　　在經濟型數控(kòng)機床的加工過(guo)程中，由于刀具(jù)的刃磨、測量和(hé)更換多為人工(gong)手動進行，占用(yong)輔助時間較長(zhǎng)，因此，必須合理(lǐ)安排刀具的排(pai)列順序。一般應(ying)遵循以下原則(ze)👌：①盡量減少刀具(ju)數量;②一🔴把刀具(jù)裝夾後，應完成(cheng)其所能進行的(de)所有加工步驟(zhou);③粗精加工的刀(dāo)具應分開使用(yòng)，即使是相同尺(chǐ)寸規格的刀具(jù)🌍;④先銑後鑽;⑤先☀️進(jin)行曲面精加工(gōng)，後進行二維輪(lun)廓精加工;⑥在可(ke)能的情況下，應(ying)盡可能利用數(shu)控機床的自動(dong)換刀功能，以提(tí)🎯高生産效率等(děng)。

　　合理選擇切削(xue)用量的原則是(shì)：粗加工時，一般(bān)以提高❄️生産率(lǜ)為主，但也應考(kǎo)慮經濟性和加(jiā)工成本;半🆚精加(jiā)❓工和精加工時(shí)，應在保證加工(gong)質量的前提下(xia)，兼顧切🌂削效率(lǜ)、經濟性和加工(gōng)成本。具體數值(zhi)應根據機床說(shuo)🔞明書、切削用量(liang)手冊，并結合經(jīng)驗而定。

　　具體要(yào)考慮以下幾個(gè)因素：　　①切削深度(dù)t.在機床、工件和(hé)⛷️刀具剛🌈度允許(xǔ)的情況下，t就等(deng)于加工餘量，這(zhe)是🌈提高⭕生産👌率(lü)的一個♌有效措(cuo)施。為了保證零(líng)件的加🎯工精度(du)和表面粗糙度(dù)❌，一般應☔留一定(ding)的餘量進行精(jing)加工。數控機床(chuáng)的精加工餘量(liang)可略小于普通(tōng)機床。　　②切削寬度(du)L.一般L與刀具直(zhi)徑d成正比，與切(qie)削深度❄️成反比(bi)。經濟型👈數控機(jī)床的加工過程(cheng)中，一般L的取值(zhí)範圍為：L=(0.6～0.9)d.　　③切削速(su)度v.提高v也是提(tí)高❌生産率的一(yi)個措施，但v與刀(dāo)具耐用🔆度的關(guan)系比較密切。随(suí)着v的增大，刀具(ju)耐用度急劇下(xià)降，故v的選擇主(zhǔ)要取決于刀具(jù)耐用度。另外，切(qiē)削速度與加工(gōng)材料也有很大(da)關系，例如用立(lì)銑刀銑削合金(jin)剛30CrNi2MoVA時，v可采用8m/min左(zuǒ)右;而用同樣的(de)立銑刀銑削鋁(lǚ)合金時，v可選200m/min以(yi)上。　　④主軸轉速n(r/min)。主(zhu)軸轉速🔆一般根(gēn)據切削速度v來(lai)選定。計算公式(shi)為：v=nd/1000.數控機床的(de)控制面闆上一(yī)般備有主軸轉(zhuǎn)速修調(倍率)開(kāi)關，可在加工過(guo)程中對♊主軸轉(zhuǎn)速進行整倍數(shu)調整。　　⑤進給🙇🏻速度(dù)vF.vF應根據😍零件的(de)加工精度和表(biǎo)面粗糙度要求(qiu)♋以及刀具和工(gong)件材料來選擇(zé)。vF的增加也可以(yi)提高生産效率(lǜ)。加工表面粗糙(cāo)度要求♻️低時，vF可(kě)選擇得大些。在(zài)加工過程中，vF也(yě)可通過💘機床控(kong)制🌂面闆上的修(xiū)調開關㊙️進行人(rén)工調整，但是******進(jìn)給速度要受到(dào)設備剛度和進(jin)給系統性能等(děng)的限制。