簡析數控(kòng)機床刀具選(xuǎn)擇和合理使(shi)用

     數控加工(gong)刀具必須适(shì)應數控機床(chuáng)高速、高效和(he)自動👉化程度(du)高的特點，一(yī)般應包括通(tong)用刀具、通用(yòng)連接刀柄及(ji)少量專用刀(dao)柄。刀柄要聯(lián)接刀具并裝(zhuāng)在機床動力(li)頭上，因此已(yi)逐漸标準化(huà)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(kě)分為：①整體式(shi);②鑲嵌式，采用(yòng)焊接或機夾(jiá)式聯✔️接，機夾(jiá)式又可分為(wéi)不轉位和可(kě)轉位兩種;③特(tè)殊型式，如複(fú)合式刀具、減(jian)震式刀具等(deng)。

　　根據制造(zào)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(dāo)具;③金剛石刀(dāo)具;④其他材料(liào)刀具，如立方(fang)氮化硼刀具(jù)、陶瓷刀具等(děng)。

　　從切削工(gōng)藝上可分為(wéi)：①車削刀具，分(fèn)外圓、内孔、螺(luo)紋、切割刀⛷️具(ju)等😘多種;②鑽削(xue)刀具，包括鑽(zuan)頭、鉸刀、絲錐(zhui)等;③镗削㊙️刀具(jù)📱;④銑削🔞刀具等(deng)。

　　為了适應(yīng)數控機床對(duì)刀具耐用、穩(wen)定、易調、可換(huàn)等的要求，近(jìn)幾年機夾式(shì)可轉位刀具(jù)得到廣泛的(de)應用，在數量(liàng)上達❄️到整個(ge)數控刀具的(de)30～40，金屬切除量(liang)占😄總數的✍️80～90.

　　數控刀具與(yu)普通機床上(shàng)所用的刀具(ju)相比，有許多(duo)不㊙️同🔞的要求(qiú)，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(huàn)性好，便于快(kuai)🌈速換刀;③壽命(ming)高，切削性能(néng)穩定、可靠;④刀(dao)具的尺寸便(biàn)于調整，以🧡減(jiǎn)少換刀調整(zheng)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(hua)、标準化，以利(li)♊于編程和刀(dāo)☔具管理。

　　刀(dao)具的選擇是(shì)在數控編程(chéng)的人機交互(hu)狀态下進行(hang)的。應根據機(jī)床的加工能(néng)力、工件材料(liao)的性能、加☎️工(gōng)工序、切削用(yong)量以及其它(tā)相關因素正(zhèng)确選用刀具(jù)及刀柄。

　　刀(dāo)具選擇總的(de)原則是：安裝(zhuang)調整方便、剛(gang)性好、耐用度(dù)和精👄度高。在(zai)滿足加工要(yào)求的前提下(xia)，盡量選擇較(jiào)短的刀柄，以(yi)💋提高🔴刀具加(jia)工的剛性。選(xuǎn)取刀具時，要(yao)使刀具的尺(chi)🔆寸與被加工(gong)工🌐件的表面(miàn)尺寸相适應(ying)。生産中🈚，平面(mian)零件周邊輪(lun)廓的加工，常(chang)采用立銑🤟刀(dāo);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(su)♻️鋼立銑刀;加(jia)工毛坯表面(miàn)或粗加工孔(kong)時，可選取鑲(xiāng)硬✨質合金🙇🏻刀(dao)片的玉米銑(xǐ)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(dao)、錐形銑刀和(hé)盤形銑刀。

　　在進行自由(yóu)曲面(模具)加(jia)工時，由于球(qiú)頭刀具的端(duan)部切削速度(du)為零，因此，為(wéi)保證加工精(jing)度，切削行距(jù)一般☀️采用🧡頂(ding)端密距，故球(qiú)頭常用于曲(qu)面的精加工(gōng)。而平頭刀具(ju)在✉️表面加工(gong)質量和切削(xue)效率方面都(dou)優于球頭♊刀(dao)，因此，隻🔴要在(zài)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(ying)🆚優先選擇平(píng)頭刀。

　　另外(wai)，刀具的耐用(yòng)度和精度與(yu)刀具價格關(guan)系極大，必須(xu)引起注意的(de)是，在大多數(shù)情況下，選擇(zé)好的刀🏃🏻具雖(sui)然增加了刀(dao)具成本👌，但由(yóu)此帶來的加(jia)工質量和加(jiā)工效率的提(ti)高，則可以使(shi)整個加工成(cheng)本大大降低(di)。

　　在加工中(zhong)心上，各種刀(dao)具分别裝在(zài)刀庫上，按程(chéng)序❓規定🐉随時(shi)進行選刀和(he)換刀動作。因(yin)此必須采用(yòng)标準刀柄，以(yi)便使鑽、镗、擴(kuò)、銑🏃🏻削等工序(xu)用的标準刀(dao)具迅速、準🌈确(que)地裝到機床(chuang)主軸或🤟刀庫(ku)上去。編程人(ren)員應了解機(ji)床上所用🌈刀(dao)柄的結構尺(chǐ)寸、調🌈整方法(fa)以及調整範(fàn)圍，以便在編(biān)程時确定刀(dāo)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(qi)刀柄有直柄(bǐng)(3種規格)和錐(zhui)柄(4種規格)2種(zhǒng)，共包括16種不(bú)同用途的刀(dao)柄。

　　在經濟(jì)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(wéi)人工手動進(jìn)行，占用輔助(zhu)時間較長，因(yin)此，必須合理(lǐ)安排📐刀具的(de)排列順序。一(yī)般應✏️遵循以(yǐ)下原則：①盡量(liang)減少刀具㊙️數(shù)量;②一♋把刀具(jù)裝夾後，應完(wán)成♍其所能進(jìn)行的所有加(jiā)工步驟;③粗精(jing)加工的刀具(ju)應分開使用(yòng)，即使😍是相同(tóng)尺寸規格的(de)刀具🆚;④先銑後(hòu)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(kuang)下，應🔞盡可能(néng)利用數控機(ji)床的自動換(huàn)刀功能，以提(ti)高生産效率(lü)等。

　　合理選(xuǎn)擇切削用量(liàng)的原則是：粗(cu)加工時，一般(bān)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(shi)，應在保證加(jia)工質量的前(qian)提下，兼顧切(qie)☔削效率、經濟(ji)性和加工成(cheng)本。具🚩體數值(zhí)應根據機床(chuáng)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(chuang)、工件和刀✏️具(ju)剛度允許的(de)情況下，t就等(deng)于加工餘量(liàng)，這是提高生(shēng)産率的🆚一個(ge)有效措施。為(wéi)了保證零件(jian)的加📐工精度(du)和表面粗糙(cāo)度，一般應留(liu)一定♊的餘量(liang)進行精加工(gōng)。數控機床的(de)精加工餘量(liang)可略小⛷️于普(pǔ)通機🤩床。　　②切削(xuē)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(kòng)機床的加工(gōng)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(du)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(bi)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(xuē)速度與加工(gōng)材料也有很(hěn)大關🐪系，例如(rú)用立銑刀銑(xǐ)削合金剛30CrNi2MoVA時(shí)，v可采用8m/min左右(yòu);而用🤟同樣的(de)立銑刀銑削(xue)鋁合金時，v可(kě)選200m/min以上。　　④主軸(zhóu)轉速⁉️n(r/min)。主軸轉(zhuan)速✊一般根據(jù)切削速度v來(lái)🧡選定。計算公(gōng)式為：v=nd/1000.數控機(jī)床的控制面(miàn)🔱闆上一般備(bèi)有主軸轉速(su)修調㊙️(倍率)開(kāi)關，可在加工(gong)過程中對主(zhu)軸轉速進行(hang)整倍數調整(zheng)。　　⑤進給速度vF.vF應(yīng)根據零件的(de)加工精度和(hé)表面粗糙度(du)要求以及刀(dao)具和工件材(cai)料來選擇。vF的(de)增加也可以(yǐ)提高生産效(xiào)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(chuáng)控制面闆上(shàng)的修調開關(guān)進行人工調(diào)整，但是******進給(gěi)速度要受到(dào)設備❗剛度和(he)進給系統性(xìng)能等的限制(zhi)。