簡析數控機(ji)床刀具選擇(zé)和合理使用(yong)

     數控加工刀(dao)具必須适應(yīng)數控機床高(gao)速、高效和自(zi)動化程🈲度高(gāo)的特點，一般(ban)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(zài)機床動💜力頭(tou)上，因此已逐(zhu)漸标準化和(hé)系列化。

　　數(shu)控刀具的分(fèn)類有多種方(fāng)法。

　　根據刀(dāo)具結構可分(fen)為：①整體式;②鑲(xiāng)嵌式，采用焊(hàn)接或🌈機夾式(shi)聯接，機夾式(shi)又可分為不(bú)轉位和可轉(zhuǎn)位兩種;③特殊(shu)型式，如複合(hé)式刀具、減震(zhen)式刀具等。

　　根據制造刀(dao)具所用的材(cái)料可分為：①高(gāo)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(dāo)具，如立方氮(dàn)化硼刀具、陶(tao)瓷刀具👄等。

　　從切削工藝(yi)上可分為：①車(che)削刀具，分外(wai)圓、内孔、螺紋(wen)、切割刀具等(děng)多種;②鑽削刀(dao)具，包括鑽頭(tou)、鉸刀、絲錐等(děng);③镗削刀具;④銑(xǐ)削刀具等。

　　為了适應數(shù)控機床對刀(dao)具耐用、穩定(dìng)、易調、可換等(děng)的要求，近幾(ji)🈲年機夾式可(kě)轉位刀具得(de)到廣泛的應(yīng)用，在數量上(shàng)達到整個數(shù)控刀具的30～40，金(jin)屬切除量占(zhàn)♻️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(zhu)要有以下特(te)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(gāo)，切削性能穩(wen)定、可靠;④刀具(ju)的尺寸便于(yu)調整，以減少(shǎo)換刀調整時(shí)間;⑤刀具應能(néng)🌏可靠地斷屑(xie)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(jù)管理。

　　刀具(jù)的選擇是在(zài)數控編程的(de)人機交互狀(zhuang)态下進行的(de)💰。應👄根據機床(chuáng)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(què)選用刀具及(jí)刀柄。

　　刀具(jù)選擇總的原(yuan)則是：安裝調(diào)整方便、剛性(xing)好、耐用度和(he)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(cun)與被加工工(gong)件的表面尺(chǐ)寸相适應。生(sheng)産中，平面零(ling)件周邊輪廓(kuò)的加工，常采(cai)用立銑刀;銑(xǐ)削平面時，應(yīng)選硬質合金(jin)刀片銑刀;加(jiā)工凸台☎️、凹槽(cao)時，選高速鋼(gāng)立銑刀;加工(gong)毛坯表面或(huo)粗加工🛀🏻孔時(shi)，可選🏃‍♀️取鑲硬(yìng)🍉質合金刀片(piàn)的玉♍米銑刀(dāo);對一些立體(tǐ)型面和變斜(xié)角💜輪廓外形(xing)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(zài)進行自由曲(qǔ)面(模具)加工(gōng)時，由于球頭(tóu)刀具的端部(bù)💋切削速度為(wei)零，因此，為保(bǎo)證加工精度(du)，切削行距❤️一(yī)般采用頂端(duān)密距，故球頭(tou)常用于曲面(mian)的精加工。而(er)平頭刀具在(zai)表面加工質(zhì)量和切削效(xiào)率方面都優(you)于球頭刀，因(yīn)此，隻要在保(bǎo)證🔞不過切的(de)前提下，無論(lùn)是曲面的粗(cu)加工還是精(jīng)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(xì)極大，必須🆚引(yin)起注💋意的是(shi)，在大多數情(qing)況下，選擇好(hao)的刀具雖然(rán)增加了刀具(jù)成本，但由此(cǐ)帶來的加工(gōng)質量和加工(gōng)效率的💚提高(gāo)，則可以使整(zheng)個加工成本(běn)大大降低。

　　在加工中心(xīn)上，各種刀具(ju)分别裝在刀(dao)庫上，按程序(xù)規定随時進(jin)行選刀和換(huàn)刀動作。因此(cǐ)必須采用标(biāo)準刀柄，以便(biàn)使鑽、镗、擴、銑(xǐ)削等工序用(yong)的标準刀具(jù)迅速、準确地(dì)裝到機床主(zhǔ)軸或刀庫上(shàng)⛱️去。編程人員(yuan)應了解機床(chuang)上所用刀柄(bing)的結構尺寸(cun)、調整方法以(yi)💛及調整範圍(wei)，以便在編程(chéng)時确定刀具(jù)的徑向和軸(zhou)向尺寸。目前(qián)我國的加工(gong)中心采用TSG工(gong)具系統，其刀(dao)柄有直柄(3種(zhǒng)規格)和錐柄(bǐng)(4種規格)2種，共(gong)包括16種不同(tong)用途的刀柄(bǐng)。

　　在經濟型(xing)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(shí)間較長，因此(ci)，必須🐕合理🙇🏻安(an)排刀具的排(pai)列順序。一般(ban)應遵循以下(xià)原則：①盡量減(jiǎn)少刀具數量(liàng);②一把刀具裝(zhuang)夾後，應完成(chéng)其所能進行(hang)的所有🏃‍♂️加工(gong)步驟;③粗精加(jia)工的刀具應(ying)分開使用，即(jí)使是相同尺(chi)寸規格的刀(dao)具;④先銑後鑽(zuan);⑤先進✏️行曲面(mian)精加工，後進(jìn)行二維輪廓(kuò)精加工;⑥在可(kě)能的情況下(xià)，應盡可能利(li)用數控機床(chuáng)的自🏃‍♂️動換刀(dao)功能，以提高(gāo)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(yǐ)提✏️高生産率(lü)為主，但也應(ying)考慮經濟性(xìng)和加工成本(ben);半精加工和(he)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(xìng)💯和加工成本(běn)。具㊙️體數值應(ying)根據機床說(shuo)明書、切削用(yong)量手冊，并結(jié)合經驗而定(dìng)。

　　具體要考(kǎo)慮以下幾個(gè)因素：　　①切削深(shen)度t.在機床、工(gong)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(hé)表面粗糙度(du)，一般應留一(yi)定的餘量進(jìn)行精加工。數(shu)控機床的🍓精(jing)加工餘量可(kě)略小于普通(tōng)機床。　　②切削寬(kuān)度L.一般L與刀(dāo)具直徑d成正(zheng)比，與切削深(shēn)度🈲成反比。經(jing)濟型數控機(ji)床的加工過(guò)程中，一般L的(de)取值範圍為(wéi)：L=(0.6～0.9)d.　　③切削速度v.提(tí)高v也是提高(gao)生産率的一(yī)個措施，但v與(yu)刀具耐用✏️度(dù)的關系比較(jiào)密切⭐。随着v的(de)增大，刀具耐(nài)用度急劇下(xia)降，故v的選擇(ze)主要取決于(yú)刀具耐用度(dù)。另外，切削速(su)度與加工材(cai)料也有很大(dà)關系，例如用(yòng)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(qiē)削速度v來🧡選(xuan)定。計算公式(shi)為：v=nd/1000.數控機床(chuáng)的控制面闆(pan)上一般備有(yǒu)主軸轉速修(xiū)調(倍率)開關(guān)，可在加工過(guo)程中對主軸(zhou)轉速進行整(zheng)倍❄️數調整。　　⑤進(jin)給速度vF.vF應根(gen)據零件的加(jiā)工精度和表(biǎo)面粗糙度要(yào)求以及刀具(ju)和♌工件材料(liào)來選擇。vF的增(zeng)加也可以提(tí)高生産效率(lǜ)。加工表面粗(cū)糙🈲度要求低(dī)時，vF可選擇得(de)大些。在加工(gōng)過程⭕中，vF也可(kě)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(she)備🏃‍♂️剛度和進(jìn)給系統性能(néng)等的限制。