簡析數控(kong)機床刀具選(xuan)擇和合理使(shi)用

     數控加工(gōng)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(tōng)用刀具、通用(yòng)連接刀🐕柄及(jí)少量專用刀(dao)柄🙇‍♀️。刀柄要聯(lián)接刀具并裝(zhuang)在機床動力(li)頭上，因此已(yi)🐆逐漸标準化(hua)和💞系列化。

　　數控刀具的(de)分類有多種(zhǒng)方法。

　　根據(jù)刀具結構可(kě)分為：①整體式(shì);②鑲嵌式，采用(yong)焊接或機🈲夾(jiá)式聯🤟接，機夾(jiá)式又可分為(wéi)不轉位和可(ke)轉位兩種;③特(tè)殊型⭕式，如複(fu)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(wéi)：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(liao)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(fèn)外圓、内孔、螺(luó)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(děng)。

　　為了适應(ying)數控機床對(duì)刀具耐用、穩(wen)定、易調、可換(huan)等🌈的要求，近(jìn)幾年機夾式(shi)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(liàng)占總數的80～90.

　　數控刀具與(yǔ)普通機床上(shàng)所用的刀具(jù)相比，有許多(duo)不同的要求(qiú)❌，主要有以下(xia)特點：①剛性好(hao)(尤其是粗加(jia)工刀具)、精度(du)高、抗振及熱(re)變形小;②互換(huàn)性好，便于快(kuài)速換刀;③壽命(mìng)高，切削性能(néng)穩定、可靠;④刀(dao)具的尺寸便(biàn)于調整，以👉減(jian)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(dāo)具管理。

　　刀(dāo)具的選擇是(shi)在數控編程(chéng)的人機交互(hù)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(gāng)性好、耐用度(du)💛和精🌈度高。在(zai)滿足加工要(yào)求的前提下(xià)，盡量選擇較(jiào)短的刀柄，以(yǐ)提高刀具加(jiā)工的剛性。選(xuan)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(miàn)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(hé)金刀片銑刀(dāo);加工凸台😍、凹(ao)槽時，選高速(su)鋼立銑刀;加(jiā)工✂️毛坯表面(mian)或粗⛱️加工孔(kǒng)時，可選取鑲(xiang)硬質合金刀(dao)片的玉米銑(xǐ)刀;對一些立(lì)體型面和變(biàn)斜角🐕輪廓外(wài)形的加工💋，常(chang)采用球頭銑(xǐ)刀、環形🔅銑刀(dao)、錐形銑刀和(he)盤㊙️形銑刀。

　　在進行自由(yóu)曲面(模具)加(jiā)工時，由于球(qiú)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(dǐng)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(gōng)質量和切削(xuē)效率方面都(dōu)優于球頭刀(dao)，因此，隻要在(zai)保證不過切(qiē)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(píng)頭刀。

　　另外(wai)，刀具的耐用(yong)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(suī)然增加了☎️刀(dāo)具成本，但由(you)此帶來的加(jia)工質量和加(jiā)工效率的提(tí)高，則可以使(shǐ)整個加工成(cheng)本大大降低(di)。

　　在加工中(zhōng)心上，各種刀(dao)具分别裝在(zai)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(yǐ)便使鑽、镗🔱、擴(kuò)、銑削等工序(xù)用的标準刀(dao)具迅速、準🈲确(que)地裝到機床(chuáng)😍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(chi)寸、調整方法(fǎ)以及調整範(fàn)圍，以便在編(bian)程時确定刀(dao)具的徑向和(hé)軸❄️向尺寸。目(mù)前我國的加(jia)工中心采用(yòng)TSG工具系統，其(qí)刀柄有直柄(bǐng)(3種規格)和錐(zhuī)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(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(li)安排刀具的(de)排列順序。一(yi)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(jia)工步驟;③粗精(jīng)加工的刀具(ju)應分開使用(yong)，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(hou)進行二維輪(lun)廓精🌈加工;⑥在(zai)可能的情況(kuang)下，應盡可能(néng)利用數控機(jī)床的自動換(huàn)刀功能，以提(tí)高生産效率(lǜ)等。

　　合理選(xuan)擇切削用量(liang)的原則是：粗(cu)加工時，一般(ban)以提高💚生産(chǎn)率✏️為主，但也(ye)應考慮經濟(jì)性和加工成(cheng)本;半精加工(gong)和精加工時(shí)，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(chuang)說明書、切削(xue)用量手冊，并(bing)結合經驗而(ér)定。

　　具體要(yào)考慮以下幾(ji)個因素：　　①切削(xuē)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(wei)了保證零件(jiàn)的加工精度(du)和表面粗糙(cāo)度，一般應⛱️留(liu)一定⛹🏻‍♀️的餘量(liàng)進行精加工(gong)。數🈲控機床的(de)精加工餘♊量(liang)可略小于普(pu)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(xue)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(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(bi)較密㊙️切。随着(zhe)v的增⛱️大，刀具(ju)耐用度急劇(ju)下降，故v的選(xuǎn)擇主要取決(jue)于刀✂️具耐用(yòng)度。另外，切削(xue)速度與加工(gōng)材料也🔴有很(hěn)大關系，例如(rú)用立‼️銑刀銑(xi)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(xuē)鋁合金時，v可(ke)⭐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(lai)選定。計算公(gong)式為：v=nd/1000.數控機(jī)床的控制面(miàn)闆上一般備(bei)有主軸轉速(su)修調(倍率)開(kāi)關，可在加工(gong)過程中對主(zhǔ)軸轉速進行(hang)整倍數調整(zheng)。　　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(yi)提高生産效(xiao)率。加工表面(miàn)粗🤩糙度要求(qiú)低時💔，vF可選擇(zé)得大些。在加(jiā)工過程✊中，vF也(ye)可通過機床(chuáng)控制⚽面闆上(shang)的修調開關(guān)進行人工調(diào)整，但是******進給(gěi)👈速度要受到(dao)設備剛度和(he)進給系統性(xing)能等的限制(zhi)。