簡析數控(kong)機床刀具(ju)選擇和合(he)理使用

     數控(kong)加工刀具(ju)必須适應(ying)數控機床(chuang)高速、高效(xiao)和自🔅動化(hua)程度高的(de)特點，一般(ban)應包括通(tong)用刀具、通(tong)用連接刀(dao)柄及少量(liang)❄️專用刀柄(bing)。刀柄要聯(lian)接刀具并(bing)裝在♌機床(chuang)動力頭上(shang)，因此已逐(zhu)漸标準化(hua)和系列化(hua)。

　　數控(kong)刀具的分(fen)類有多種(zhong)方法。

　　根據刀具(ju)結構可分(fen)為：①整體式(shi);②鑲嵌式，采(cai)用焊接或(huo)機夾🐪式聯(lian)接，機夾式(shi)又可分為(wei)不轉位和(he)可轉位兩(liang)種;③特殊型(xing)式，如複合(he)式刀具、減(jian)震式刀具(ju)等。

　　根(gen)據制造刀(dao)具所用的(de)材料可分(fen)為：①高速鋼(gang)刀具;②硬質(zhi)合金刀具(ju)👄;③金剛石刀(dao)具;④其他材(cai)料刀具，如(ru)立方氮💁化(hua)硼刀具、陶(tao)瓷刀具等(deng)。

　　從切(qie)削工藝上(shang)可分為：①車(che)削刀具，分(fen)外圓、内孔(kong)、螺紋☁️、切割(ge)刀具等多(duo)種;②鑽削刀(dao)具，包括鑽(zuan)頭、鉸刀、絲(si)錐等;③镗削(xue)刀具;④銑削(xue)刀具等。

　　為了适(shi)應數控機(ji)床對刀具(ju)耐用、穩定(ding)、易調、可換(huan)等的要求(qiu)，近幾年機(ji)夾式可轉(zhuan)位刀具得(de)到廣泛的(de)應用，在數(shu)量上達🧡到(dao)整個數控(kong)刀具的30～40，金(jin)屬切除量(liang)占總數的(de)80～90.

　　數控(kong)刀具與普(pu)通機床上(shang)所用的刀(dao)具相比，有(you)許多不同(tong)的要✍️求，主(zhu)要有以下(xia)特點：①剛性(xing)好(尤其是(shi)粗加工刀(dao)具)、精度高(gao)、抗振🌈及熱(re)變形小;②互(hu)換性好，便(bian)于快速換(huan)刀;③壽命高(gao)，切削性能(neng)穩定☔、可靠(kao);④刀具的尺(chi)寸便于調(diao)整，以減少(shao)換刀調整(zheng)時間;⑤刀具(ju)應能㊙️可靠(kao)地斷屑或(huo)卷屑，以利(li)于切屑的(de)排除;⑥系列(lie)化、标準化(hua)，以利于編(bian)程和刀具(ju)管理。

　　刀具的選(xuan)擇是在數(shu)控編程的(de)人機交互(hu)狀态下進(jin)行的。應根(gen)據機床的(de)加工能力(li)、工件材料(liao)的性能、加(jia)工工序、切(qie)削用😘量以(yi)及其它相(xiang)關因素正(zheng)确選用刀(dao)🛀具及刀柄(bing)。

　　刀具(ju)選擇總的(de)原則是：安(an)裝調整方(fang)便、剛性好(hao)、耐用度和(he)精度高。在(zai)滿足加工(gong)要求的前(qian)提下，盡量(liang)選擇🔞較短(duan)的刀柄，以(yi)提高刀具(ju)加工的剛(gang)性。選取刀(dao)具時🧑🏾‍🤝‍🧑🏼，要使(shi)刀具的尺(chi)寸與被加(jia)工工件的(de)表面尺寸(cun)相适應。生(sheng)産中，平面(mian)零件周邊(bian)輪廓的加(jia)工，常采用(yong)立銑刀;銑(xi)削平面時(shi)，應選硬質(zhi)合金刀片(pian)銑刀;加工(gong)凸台、凹槽(cao)時，選高🙇‍♀️速(su)♋鋼立銑刀(dao);加工毛坯(pi)表面或粗(cu)加工孔時(shi)，可選取鑲(xiang)硬質合金(jin)刀片的玉(yu)米銑刀;對(dui)一些立體(ti)型面和變(bian)斜角輪廓(kuo)外形的加(jia)工，常采用(yong)球頭⁉️銑刀(dao)、環形銑刀(dao)、錐形銑刀(dao)和盤形銑(xi)刀。

　　在(zai)進行自由(you)曲面(模具(ju))加工時，由(you)于球頭刀(dao)具的端部(bu)切🐪削速度(du)為零，因此(ci)，為保證加(jia)工精度，切(qie)削行距一(yi)般采用💔頂(ding)端密距，故(gu)球頭常用(yong)于曲面的(de)精加工。而(er)平頭刀具(ju)在表面加(jia)工質量🛀和(he)切削效率(lü)方面都優(you)于球頭刀(dao)，因此，隻要(yao)在保證不(bu)過切的前(qian)提下，無☁️論(lun)是曲面的(de)粗加工還(hai)是⭕精加工(gong)，都應優先(xian)選擇平頭(tou)刀。

　　另(ling)外，刀具的(de)耐用度和(he)精度與刀(dao)具價格關(guan)系極大，必(bi)須引起注(zhu)意的是，在(zai)大多數情(qing)況下，選擇(ze)好的刀具(ju)雖然增加(jia)了刀具成(cheng)本，但由此(ci)帶來的加(jia)工質量和(he)加工🐅效率(lü)的☂️提高，則(ze)💜可以使整(zheng)個加工成(cheng)本大大降(jiang)低。

　　在(zai)加工中心(xin)上，各種刀(dao)具分别裝(zhuang)在刀庫上(shang)，按程序規(gui)定随時💃進(jin)行選刀和(he)換刀動作(zuo)。因此必須(xu)采用标準(zhun)刀柄，以☀️便(bian)使鑽、镗、擴(kuo)、銑削等工(gong)序用的标(biao)準刀具迅(xun)速、準确地(di)裝到機床(chuang)主軸或刀(dao)庫上去。編(bian)程人員🥰應(ying)了解機床(chuang)上所用刀(dao)柄的結構(gou)尺寸、調整(zheng)方法以👉及(ji)調整範圍(wei)，以便在編(bian)程時确定(ding)刀具🔞的徑(jing)向和軸向(xiang)尺寸。目前(qian)🔴我國的加(jia)工中心采(cai)用TSG工具系(xi)統，其刀柄(bing)有直柄🌈(3種(zhong)規格)和錐(zhui)柄(4種規格(ge))2種，共包括(kuo)16種不同用(yong)途的刀柄(bing)。

　　在經(jing)濟型數控(kong)機床的加(jia)工過程中(zhong)，由于刀具(ju)的刃磨、測(ce)量和更換(huan)多為人工(gong)手動進行(hang)，占用輔助(zhu)時間較長(zhang)，因此，必須(xu)🆚合理安排(pai)刀具的排(pai)列順序。一(yi)般應遵循(xun)以下原則(ze)：①盡量減🔆少(shao)刀具數量(liang);②一把刀具(ju)裝夾後，應(ying)完成其所(suo)能進行的(de)所有加工(gong)步驟;③粗精(jing)加工的刀(dao)具應分開(kai)使用，即使(shi)是相同尺(chi)寸規格的(de)刀具;④先銑(xi)後鑽;⑤先進(jin)行曲面精(jing)加工，後進(jin)行二維輪(lun)廓精加工(gong);⑥在可能的(de)情況下，應(ying)盡可能利(li)用數控機(ji)床的自動(dong)換刀功能(neng)，以提🌈高生(sheng)産效率等(deng)。

　　合理(li)選擇切削(xue)用量的原(yuan)則是：粗加(jia)工時，一般(ban)以提高生(sheng)⭕産率為主(zhu)，但也應考(kao)慮經濟性(xing)和加工成(cheng)本;半精加(jia)💯工和💰精加(jia)工時，應在(zai)🔞保證加工(gong)質量的前(qian)提下，兼顧(gu)切削效率(lü)、經濟性和(he)加工成本(ben)。具體數值(zhi)應根♉據機(ji)床說明書(shu)、切削用量(liang)手冊，并結(jie)合經驗而(er)定。

　　具(ju)體要考慮(lü)以下幾個(ge)因素：　　①切削(xue)深度t.在機(ji)床、工件和(he)💃刀具剛💛度(du)允許的情(qing)況下，t就等(deng)于加工餘(yu)量，這是提(ti)高生産率(lü)的一個有(you)效措施。為(wei)了保證零(ling)件的加工(gong)精度和表(biao)面粗糙度(du)，一般應留(liu)一定的餘(yu)量進行精(jing)加工。數控(kong)機床的精(jing)加工餘量(liang)可略小于(yu)普通機床(chuang)。　　②切削寬度(du)L.一般L與刀(dao)具⛹🏻‍♀️直徑d成(cheng)正比🌈，與切(qie)削深度成(cheng)反比。經濟(ji)型數控機(ji)床的加工(gong)過程中，一(yi)般L的取值(zhi)範圍為：L=(0.6～0.9)d.　　③切(qie)削速🔞度v.提(ti)高v也是提(ti)高生産率(lü)的一個✏️措(cuo)施，但v與刀(dao)具耐用度(du)的關系比(bi)較密切。随(sui)着v的增大(da)，刀具耐用(yong)度急劇下(xia)降，故v的選(xuan)擇主要取(qu)決于刀💜具(ju)耐用度。另(ling)外，切削速(su)度與加工(gong)材料也♻️有(you)很大關系(xi)，例如用立(li)🍉銑刀銑削(xue)合🏃‍♀️金剛30CrNi2MoVA時(shi)，v可采用8m/min左(zuo)右;而用同(tong)樣的立銑(xi)刀銑削鋁(lü)合⭐金時，v可(ke)選200m/min以上。　　④主(zhu)軸轉速💋n(r/min)。主(zhu)軸轉速一(yi)般根據切(qie)削速度v來(lai)選定♋。計算(suan)公式為：v=nd/1000.數(shu)控機床的(de)控制面🐉闆(pan)上一般備(bei)有主軸轉(zhuan)速修調(倍(bei)率)開關，可(ke)在加工🤟過(guo)程中對✉️主(zhu)軸轉速進(jin)行整倍數(shu)調整。　　⑤進給(gei)速度vF.vF應根(gen)據零件的(de)加工精度(du)和表面粗(cu)糙度要求(qiu)以及刀具(ju)和工件💞材(cai)料來選擇(ze)。vF的增加㊙️也(ye)可以提高(gao)生産效🌏率(lü)。加工表面(mian)粗糙度要(yao)求低時，vF可(ke)選擇得大(da)些。在加工(gong)過程中，vF也(ye)可通過機(ji)床控制面(mian)闆上的修(xiu)調開關進(jin)行人工調(diao)整🙇🏻，但是******進(jin)給速度要(yao)受到設備(bei)剛度和進(jin)給系統🐆性(xing)能等的限(xian)制。