簡析數控機(ji)床刀具選擇(zé)和合理使用(yong)

     數控加工刀(dāo)具必須适應(yīng)數控機床高(gāo)速、高效和自(zi)動化程度高(gāo)的特點，一般(bān)應包括通用(yong)刀具、通用連(lián)接刀柄及♊少(shǎo)量專用刀柄(bǐng)。刀柄要聯接(jiē)刀具并裝在(zai)機床動🏃🏻‍♂️力頭(tou)上，因此已逐(zhú)漸标準化和(he)🛀系列化。

　　數(shu)控刀具的分(fen)類有多種方(fang)法。

　　根據刀(dao)具結構可分(fèn)為：①整體式;②鑲(xiāng)嵌式，采用焊(han)接或機夾🏃‍♀️式(shi)聯接，機夾式(shì)又可分為不(bu)轉位和可轉(zhuan)位兩🧑🏾‍🤝‍🧑🏼種;③特殊(shu)型式，如複合(he)式刀具、減震(zhèn)式刀具等。

　　根據制造刀(dāo)具所用的材(cái)料可分為：①高(gao)速鋼刀具;②硬(yìng)質合金刀💋具(ju)🌈;③金剛石刀具(jù);④其他材料刀(dao)具，如立方氮(dan)化硼刀具、陶(táo)瓷☂️刀具等。

　　從切削工藝(yi)上可分為：①車(chē)削刀具，分外(wai)圓、内孔、螺紋(wén)、切割刀具等(deng)多種;②鑽削刀(dao)具，包括鑽頭(tóu)、鉸刀、絲錐等(deng)☁️;③镗削刀具;④銑(xi)削刀具🛀等。

　　為了适應數(shu)控機床對刀(dāo)具耐用、穩定(ding)、易調、可換等(deng)的📧要求，近🔴幾(ji)年機夾式可(kě)轉位刀具得(dé)到廣泛的應(yīng)用，在數量上(shang)達到整個數(shu)控刀具的30～40，金(jīn)屬切除量占(zhan)💘總數的80～90.

　　數(shu)控刀具與普(pu)通機床上所(suǒ)用的刀具相(xiàng)比，有許多不(bu)同的🌈要求，主(zhǔ)要有以下特(tè)點：①剛性好(尤(you)其是粗加工(gōng)刀具)、精💜度高(gao)、抗振及熱變(biàn)形小;②互換性(xìng)好，便于快速(su)換刀;③壽命高(gao)，切削性能穩(wen)定、可靠;④刀具(jù)的尺寸便于(yu)調整，以減少(shǎo)換刀調整時(shí)間💰;⑤刀具應能(neng)可靠地斷屑(xiè)或卷屑，以利(lì)于切屑的排(pái)除;⑥系列化、标(biao)準化，以利㊙️于(yú)編程和刀具(ju)管理。

　　刀具(ju)的選擇是在(zai)數控編程的(de)人機交互狀(zhuang)态下進行的(de)🔞。應根據機床(chuang)的加工能力(li)、工件材料的(de)性能、加☀️工工(gōng)序、切🔞削用量(liàng)以及其它相(xiàng)關因素正确(que)選用刀具及(ji)刀柄。

　　刀具(ju)選擇總的原(yuán)則是：安裝調(diao)整方便、剛性(xing)好、耐用度和(hé)精度🍉高。在滿(mǎn)足加工要求(qiú)的前提下，盡(jìn)量選擇較短(duǎn)的刀柄，以🈲提(tí)高刀具加工(gōng)的剛性。選取(qǔ)刀具時，要使(shǐ)刀具的尺寸(cùn)與被加工工(gong)件的表👅面尺(chi)寸相适應。生(shēng)産中，平面零(ling)件周邊輪廓(kuò)的加工，常采(cǎi)用立銑🏒刀;銑(xǐ)削平面時，應(yīng)選硬質合金(jin)刀片銑刀;加(jia)工凸台🔴、凹槽(cao)時，選高速鋼(gang)立銑刀;加工(gōng)毛坯表面或(huò)粗加工孔時(shí)，可選取鑲硬(ying)質合金刀片(pian)的玉🙇🏻米銑刀(dao);對一些立🐆體(ti)型面和變斜(xie)角👅輪廓外形(xíng)的加工，常采(cai)用球頭銑刀(dāo)、環形銑刀、錐(zhuī)形銑🈲刀和盤(pan)形銑刀。

　　在(zai)進行自由曲(qu)面(模具)加工(gōng)時，由于球頭(tou)刀具的端部(bù)切🔆削速度為(wéi)零，因此，為保(bǎo)證加工精度(du)，切削行距一(yi)般采用頂端(duān)密距，故球頭(tou)常用于曲面(miàn)的精加工。而(er)平頭刀具在(zai)表面加🌈工質(zhì)量🍉和切削效(xiao)率方面都優(yōu)于球頭刀，因(yin)此，隻🤩要在保(bao)證不過切的(de)前提下，無🌍論(lun)是曲面的粗(cū)加工還是精(jing)加工，都應✊優(yōu)先選擇平☀️頭(tóu)刀。

　　另外，刀(dāo)具的耐用度(dù)和精度與刀(dāo)具價格關系(xi)極大，必♌須引(yǐn)起注意的是(shi)，在大多數情(qing)況下，選擇好(hǎo)的刀🧡具雖然(ran)增加了刀具(ju)成本，但由此(cǐ)帶來的加工(gong)質量和加工(gong)效率的提高(gāo)，則可以使整(zhěng)個加工成本(běn)大大降低。

　　在加工中心(xin)上，各種刀具(ju)分别裝在刀(dāo)庫上，按程序(xù)規🚶‍♀️定随時進(jin)行選刀和換(huan)刀動作。因此(ci)必須采用标(biao)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼準刀🥰柄，以便(biàn)使鑽、镗、擴、銑(xǐ)削等工序用(yong)的标準刀具(ju)⛷️迅速、準确地(dì)裝到機床主(zhǔ)軸或刀庫上(shang)去。編程人員(yuán)㊙️應了解機床(chuang)上所用刀柄(bǐng)的結構尺寸(cùn)、調整方法以(yǐ)及調整範圍(wéi)⭕，以便在編程(chéng)時确定刀具(jù)的徑向和軸(zhóu)向尺寸。目前(qian)我國的加工(gong)中心采用TSG工(gōng)具系統⭐，其刀(dāo)🈲柄有直柄❄️(3種(zhong)規格)和錐柄(bing)(4種規格)2種，共(gòng)包括16種不同(tóng)🤟用途的刀柄(bǐng)。

　　在經濟型(xíng)數控機床的(de)加工過程中(zhong)，由于刀具的(de)刃磨、測量💯和(he)更換多為人(ren)工手動進行(hang)，占用輔助時(shi)間較長，因此(ci)，必須合理安(an)排刀具的排(pái)列順序。一般(bān)應遵循以下(xia)原則❄️：①盡量減(jian)少刀具數量(liang);②一🐕把刀具裝(zhuāng)夾後，應完成(chéng)其所能進行(háng)的所有加工(gōng)步驟;③粗精加(jiā)工的刀具應(yīng)分開使用，即(jí)使‼️是相同尺(chi)寸規格的刀(dāo)具;④先銑後鑽(zuan);⑤先進行曲面(miàn)精加工，後進(jìn)行二維輪廓(kuò)精加工;⑥在可(kě)🏃能的情況下(xia)，應盡可能利(lì)用數控機床(chuáng)的自動換刀(dāo)功能，以提☀️高(gao)生産效率等(děng)。

　　合理選擇(zé)切削用量的(de)原則是：粗加(jiā)工時，一般以(yi)提🈲高生産率(lǜ)為💋主，但也應(ying)考慮經濟性(xing)和加工成本(ben);半精加工和(hé)精加工時，應(ying)在保證加工(gong)質量的前提(tí)下，兼顧切削(xue)效率、經濟性(xing)和加工成本(běn)。具體數值應(ying)根據機床說(shuō)明書、切削🐉用(yòng)量手冊，并結(jié)合經驗而定(dìng)。

　　具體要考(kao)慮以下幾個(gè)因素：　　①切削深(shēn)度t.在機床、工(gōng)件和刀具剛(gang)度允許的情(qíng)況下，t就等于(yu)加工餘量，這(zhe)是提高生産(chǎn)率的一個有(you)效措施。為了(le)保證零件的(de)加工精度和(he)表面粗糙度(dù)，一般應留一(yi)定的餘量進(jin)行精加工。數(shu)控機床的精(jīng)加工餘量可(kě)略小于普通(tōng)機床。　　②切削寬(kuan)度L.一般L與刀(dao)具直徑d成正(zheng)比☂️，與切削深(shen)度💃成反比。經(jīng)濟💘型數控機(jī)床的加工過(guo)程中，一般L的(de)取值範圍為(wei)：L=(0.6～0.9)d.　　③切削速度v.提(tí)高v也是提高(gāo)生産率的一(yī)個措施，但v與(yǔ)刀具耐用度(du)的關系比較(jiao)密切。随着v的(de)增大，刀具耐(nai)🔆用度急劇下(xià)降，故v的選擇(zé)主要取決于(yu)刀具耐用度(du)。另外，切🔞削速(sù)度💁與加工材(cai)料也有很大(dà)關系，例如用(yong)立㊙️銑刀銑削(xue)合金剛30CrNi2MoVA時，v可(kě)采用8m/min左右;而(er)用㊙️同樣的立(lì)銑刀銑削鋁(lǚ)合金時，v可選(xuan)200m/min以上。　　④主軸轉(zhuan)速n(r/min)。主軸轉速(su)一般根據切(qie)削速度v來🈲選(xuǎn)定。計算公式(shi)為：v=nd/1000.數控機床(chuáng)的控制面闆(pǎn)上一般備有(you)主軸轉速修(xiū)調(倍率)開關(guan)，可在加工過(guò)程中對✉️主軸(zhou)轉⛹🏻‍♀️速進行整(zhěng)倍🤞數調整。　　⑤進(jìn)給速度vF.vF應根(gen)據零件的加(jia)工精💜度和表(biǎo)面粗糙度要(yào)求😄以及刀具(jù)和工件材料(liào)來選擇。vF的增(zeng)加也可以提(ti)高生産效⭐率(lǜ)。加工表面粗(cu)糙度要求低(dī)時，vF可選擇得(dé)大些。在加工(gong)過程中，vF也可(ke)通過機床控(kòng)制🤞面闆上的(de)修調開關進(jìn)行人工調整(zhěng)，但是******進給速(sù)度要受到設(shè)備剛度和進(jin)給系統性能(néng)等的限制。