簡析數控(kòng)機床刀具選(xuǎn)擇和合理使(shǐ)用

     數控加工(gong)刀具必須适(shì)應數控機床(chuang)高速、高效和(he)自動化程度(dù)高的特點，一(yi)般應包括通(tong)用刀具、通用(yong)連接刀☀️柄及(ji)少量專用刀(dāo)柄。刀柄要聯(lian)接刀具并裝(zhuāng)在🔴機床動力(li)頭上，因此已(yǐ)逐漸标🌈準化(hua)和系列化。

　　數控刀具的(de)分類有多種(zhong)方法。

　　根據(ju)刀具結構可(ke)分為：①整體式(shì);②鑲嵌式，采用(yong)焊接或機夾(jia)式聯接📧，機夾(jiá)式又可分為(wei)不轉位和可(ke)轉位兩種;③特(tè)殊型式，如複(fú)合式刀具、減(jian)震式刀具等(děng)。

　　根據制造(zao)刀具所用的(de)材料可分為(wei)：①高速鋼刀具(ju);②硬💘質合金刀(dao)具;③金剛石刀(dāo)具;④其他材料(liào)刀具，如立方(fāng)氮化硼刀具(ju)、陶瓷刀具等(deng)。

　　從切削工(gong)藝上可分為(wéi)：①車削刀具，分(fen)外圓、内孔、螺(luo)紋、切割❓刀具(jù)等多種;②鑽削(xuē)刀具，包括鑽(zuan)頭、鉸刀、絲錐(zhui)等;③镗削刀具(ju)🐕;④銑削刀具🈲等(deng)。

　　為了适應(ying)數控機床對(dui)刀具耐用、穩(wěn)定、易調、可換(huàn)等的要求，近(jin)幾年機夾式(shì)可轉位刀具(jù)得到廣泛的(de)應👈用，在數量(liang)🤟上達到整個(gè)數㊙️控刀具的(de)30～40，金屬切除量(liàng)占總數的80～90.

　　數控刀具與(yu)普通機床上(shàng)所用的刀具(jù)相比，有許多(duō)🔴不同的要求(qiu)，主要有以下(xia)特點：①剛性好(hǎo)(尤其是粗加(jiā)工刀具)、精度(du)高🏃🏻‍♂️、抗振及熱(rè)變形小;②互換(huan)性好，便于快(kuài)速換刀;③壽命(ming)高，切削性能(neng)穩定🏃、可靠;④刀(dāo)具的尺寸便(bian)于調整，以減(jiǎn)少換刀調整(zhěng)時間;⑤刀具應(ying)能可靠地斷(duàn)📧屑或卷屑，以(yǐ)❤️利于切屑的(de)排除;⑥系列化(huà)、标準化，以利(li)🔴于編程和刀(dao)⁉️具管理。

　　刀(dao)具的選擇是(shi)在數控編程(cheng)的人機交互(hu)狀态下進行(háng)的。應根據機(ji)床的加工能(néng)力、工件材料(liào)的性能、加🐕工(gōng)工序、切削用(yong)量以及其它(ta)相關因素正(zhèng)确選用刀具(ju)及刀柄。

　　刀(dāo)具選擇總的(de)原則是：安裝(zhuāng)調整方便、剛(gang)性好、耐用🔞度(du)和精度高♍。在(zài)滿足加工要(yào)求的前提下(xia)，盡量選擇較(jiao)短的刀柄，以(yǐ)提高刀具加(jia)工的剛性。選(xuan)取刀具時，要(yào)使刀具的尺(chǐ)寸與被加工(gong)工件的表面(mian)尺寸相适✍️應(ying)。生産中，平面(mian)零件周邊輪(lun)廓🛀🏻的加工，常(cháng)采用立銑🏃🏻刀(dao);銑削平面時(shí)，應選硬質合(he)金刀片銑刀(dao);加工凸台、凹(āo)槽時，選高速(sù)鋼立銑刀;加(jia)工毛坯表面(mian)或粗加工孔(kong)時，可選取鑲(xiāng)硬⚽質合金刀(dāo)片的玉米銑(xi)刀;對一些☁️立(lì)🔱體型面和變(bian)斜角輪廓外(wai)形的加工🈲，常(chang)采用球頭銑(xǐ)刀、環形銑刀(dāo)、錐形銑刀和(he)盤形銑刀。

　　在進行自由(you)曲面(模具)加(jiā)工時，由于球(qiu)頭刀具的端(duan)部♉切削速度(dù)為零，因此，為(wéi)保證加工精(jing)度，切削行距(ju)一般采用頂(ding)端密距，故球(qiu)頭常用于曲(qǔ)面的精加工(gong)。而平頭刀具(ju)在♋表面加工(gong)質量和切削(xuē)效率方面都(dōu)優于球頭刀(dāo)，因此，隻要在(zai)保證不過切(qie)的前提下，無(wú)🌈論是曲面的(de)粗加工還是(shi)✔️精加工，都應(yīng)優先選擇平(ping)⛷️頭刀。

　　另外(wai)，刀具的耐用(yong)度和精度與(yu)刀具價格關(guān)系極大，必須(xu)引起🈲注意的(de)是，在大多數(shu)情況下，選擇(zé)好的刀具雖(sui)然增加了⚽刀(dāo)具成本，但由(yóu)此帶來的加(jiā)工質量✉️和加(jia)工效率的提(tí)高，則可以使(shi)整個加工成(cheng)本大大降低(dī)。

　　在加工中(zhong)心上，各種刀(dao)具分别裝在(zai)刀庫上，按程(cheng)序規定随時(shí)進行選刀和(he)換刀動作。因(yīn)此必須采用(yong)标準刀柄，以(yǐ)便使鑽、镗🆚、擴(kuo)、銑削等工序(xù)用的标準刀(dāo)具迅速、準确(que)地裝到機床(chuáng)主軸或⭐刀庫(ku)上去。編程人(rén)員應了解機(jī)✉️床上所用刀(dao)柄的結構尺(chǐ)寸、調整方法(fǎ)以及調整範(fàn)圍，以便在編(biān)程時确定刀(dao)具的徑向和(he)軸向尺寸。目(mu)前我🌏國的加(jiā)工中心采用(yong)TSG工具系統，其(qí)刀柄有直柄(bing)(3種規格)和錐(zhui)柄(4種規格)2種(zhong)，共包括16種不(bu)同☔用途的刀(dao)柄。

　　在經濟(ji)型數控機床(chuang)的加工過程(cheng)中，由于刀具(ju)的刃磨、測量(liang)和更💔換多為(wei)人工手動進(jìn)行，占用輔助(zhu)時間較長，因(yin)此，必須合理(li)安排刀具的(de)排列順序。一(yī)般應遵循以(yi)下原則：①盡量(liàng)減少刀具🤩數(shù)量;②一📧把刀具(ju)裝夾🔞後，應完(wán)成其所能進(jìn)行的所有加(jia)工步驟;③粗精(jīng)加工的刀具(jù)應分開使用(yong)，即使是相同(tong)尺寸規格的(de)刀具;④先銑後(hou)鑽;⑤先進行曲(qǔ)面精加工，後(hòu)進行二維輪(lun)廓精🍉加工;⑥在(zài)可🥰能的情況(kuàng)下，應盡可能(neng)利🌂用數控機(ji)床的自動換(huàn)刀功能，以提(ti)♈高生産效率(lǜ)等。

　　合理選(xuan)擇切削用量(liàng)的原則是：粗(cū)加工時，一般(ban)以提高生産(chan)率為主，但也(yě)應考慮經濟(ji)性和加工成(chéng)本;半精加工(gong)和精加工時(shí)，應在🏃保證加(jiā)工質量的前(qian)提下，兼顧切(qie)削效率、經濟(jì)性和加工成(chéng)本。具體數值(zhí)應根👣據機床(chuang)說明書、切削(xuē)用量手冊，并(bìng)結合經驗而(er)定。

　　具體要(yao)考慮以下幾(ji)個因素：　　①切削(xue)深度t.在機床(chuáng)、工件和刀具(jù)剛度允許的(de)情況下，t就等(děng)于加工餘量(liang)，這是提高生(sheng)産率的一個(gè)有效措施。為(wéi)了保證零件(jian)的加工精度(dù)和表面🈲粗糙(cāo)度，一般應留(liú)一定的餘量(liàng)進行精加工(gong)。數控機床的(de)精加工餘㊙️量(liàng)可略小于普(pǔ)通機📱床。　　②切削(xue)寬度L.一般L與(yǔ)刀具直徑d成(cheng)正比，與切削(xuē)深度成反比(bi)。經濟☔型數控(kong)機床的加工(gong)過程中，一般(bān)L的取值範圍(wei)為：L=(0.6～0.9)d.　　③切削速度(dù)v.提高v也是提(tí)高生産率的(de)一個措施，但(dàn)v與刀具耐用(yong)度的關系比(bǐ)較密切。随着(zhe)v的增大，刀具(ju)耐用度急劇(jù)下降，故v的選(xuan)擇主要取決(jué)于刀具耐用(yòng)度。另外，切削(xue)速度與加工(gong)材料也有很(hen)大關🏃‍♂️系，例如(rú)用立銑刀銑(xi)削合金剛30CrNi2MoVA時(shi)，v可采用8m/min左右(you);而用🔴同樣的(de)立銑刀銑削(xuē)鋁合金時🐅，v可(kě)選200m/min以上。　　④主軸(zhou)轉速n(r/min)。主軸轉(zhuǎn)速一般根據(ju)切削速度v來(lái)選定。計🔆算公(gong)式為🙇‍♀️：v=nd/1000.數控機(ji)床的控制面(mian)闆上一般備(bei)有主軸轉速(sù)修❤️調(倍率)開(kāi)關，可在加工(gōng)過程中對主(zhu)軸轉速進行(háng)整倍數調整(zhěng)。　　⑤進給速度vF.vF應(ying)根據零件的(de)加工精💁度和(he)表面粗糙度(dù)要求以及刀(dāo)具和工件材(cái)料來選擇。vF的(de)增加🔆也可以(yǐ)提高生産效(xiao)率。加工表面(mian)粗糙度要求(qiu)低時，vF可選擇(ze)得大些。在加(jia)工過程中，vF也(ye)可通過機床(chuang)控制💞面闆上(shang)的修調開關(guan)進行人工調(diao)整，但是******進給(gei)🈲速度要受到(dao)設備剛度和(hé)進給系統性(xìng)能等的限🏒制(zhi)。