數(shù)控刀具的選擇和切削用量的確定是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容琐驴，它不僅影響數(shù)控機(jī)床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展尺果，使得在數(shù)控加工中直接利用CAD的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)成為可能，特別是DNC系統(tǒng)微機(jī)與數(shù)控機(jī)床的聯(lián)接青先，使得設(shè)計(jì)捌秩、工藝規(guī)劃及編程的整個(gè)過程全部在計(jì)算機(jī)上完成，一般不需要輸出專門的工藝文件委鸯。

　　目前脓大，許多CAD/CAM軟件包都提供自動(dòng)編程功能，這些軟件一般是在編程界面中提示工藝規(guī)劃的有關(guān)問題菲国，如过桌，刀具選擇、加工路徑規(guī)劃射屿、切削用量設(shè)定等诚摹，編程人員只要設(shè)置了有關(guān)的參數(shù)哺肘，就可以自動(dòng)生成NC程序并傳輸至數(shù)控機(jī)床完成加工。

　　因此麦撵，數(shù)控加工中的刀具選擇和切削用量確定是在人機(jī)交互狀態(tài)下完成的刽肠，這與普通機(jī)床加工形成鮮明的對比，同時(shí)也要求編程人員必須掌握刀具選擇和切削用量確定的基本原則免胃，在編程時(shí)充分考慮數(shù)控加工的特點(diǎn)音五，能夠正確選擇刀刃具及切削用量。

　　一羔沙、數(shù)控加工常用刀具的種類及特點(diǎn)

　　數(shù)控加工刀具必須適應(yīng)數(shù)控機(jī)床高速躺涝、高效和自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)，一般應(yīng)包括通用刀具扼雏、通用連接刀柄及少量專用刀柄坚嗜。刀柄要聯(lián)接刀具并裝在機(jī)床動(dòng)力頭上，因此已逐漸標(biāo)準(zhǔn)化和系列化诗充。

　　1.數(shù)控刀具的分類

　　根據(jù)刀具結(jié)構(gòu)可分為：

　　整體式苍蔬；

　　鑲嵌式，采用焊接或機(jī)夾式聯(lián)接蝴蜓，機(jī)夾式又可分為不轉(zhuǎn)位和可轉(zhuǎn)位兩種碟绑；

　　特殊型式，如復(fù)合式刀具榛舍、減震式刀具等溃杖。

　　根據(jù)制造刀具所用的材料可分為：

　　高速鋼刀具；

　　硬質(zhì)合金刀具耽慌；

　　金剛石刀具卢圈；

　　其他材料刀具，如立方氮化硼刀具辅任、陶瓷刀具等借衅。

　　從切削工藝上可分為：

　　車削刀具，分外圓立漏、內(nèi)孔鹊属、螺紋、切割刀具等多種旱婚；

　　鉆削刀具婉劲，包括鉆頭、鉸刀针执、絲錐等便锨；

　　鏜削刀具；

　　銑削刀具等我碟。

　　為了適應(yīng)數(shù)控機(jī)床對刀具耐用放案、穩(wěn)定姚建、易調(diào)、可換等的要求吱殉，近幾年機(jī)夾式可轉(zhuǎn)位刀具得到廣泛的應(yīng)用掸冤，在數(shù)量上達(dá)到整個(gè)數(shù)控刀具的30%～40%，金屬切除量占總數(shù)的80%～90%友雳。

　　2. 數(shù)控刀具的特點(diǎn)

　　數(shù)控刀具與普通機(jī)床上所用的刀具相比稿湿，有許多不同的要求，主要有以下特點(diǎn)：

　　剛性好(尤其是粗加工刀具)押赊、精度高饺藤、抗振及熱變形小流礁；

　　互換性好涕俗，便于快速換刀；

　　壽命高神帅，切削性能穩(wěn)定山堵、可靠；

　　刀具的尺寸便于調(diào)整几菲，以減少換刀調(diào)整時(shí)間硅决；

　　刀具應(yīng)能可靠地?cái)嘈蓟蚓硇迹岳谇行嫉呐懦?

　　系列化购畴、標(biāo)準(zhǔn)化猫乃，以利于編程和刀具管理验沮。

　　二铣才、數(shù)控加工刀具的選擇

　　刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機(jī)交互狀態(tài)下進(jìn)行的。應(yīng)根據(jù)機(jī)床的加工能力牡增、工件材料的性能旱樊、加工工序、切削用量以及其它相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄柑耙。刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便述茂、剛性好、耐用度和精度高雷鸟。在滿足加工要求的前提下雇寇，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性蚌铜。

　　選取刀具時(shí)锨侯，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng)。生產(chǎn)中冬殃，平面零件周邊輪廓的加工囚痴，常采用立銑刀叁怪；銑削平面時(shí)，應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀深滚；加工凸臺奕谭、凹槽時(shí)，選高速鋼立銑刀痴荐；加工毛坯表面或粗加工孔時(shí)血柳，可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀；對一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工生兆，常采用球頭銑刀混驰、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀皂贩。

　　在進(jìn)行自由曲面(模具)加工時(shí)捣柿，由于球頭刀具的端部切削速度為零，因此拘挡，為保證加工精度疚都，切削行距一般采用頂端密距，故球頭常用于曲面的精加工掌社。而平頭刀具在表面加工質(zhì)量和切削效率方面都優(yōu)于球頭刀哥笤，因此，只要在保證不過切的前提下簇茉，無論是曲面的粗加工還是精加工协悼，都應(yīng)優(yōu)先選擇平頭刀。另外哈寂，刀具的耐用度和精度與刀具價(jià)格關(guān)系極大残昔，必須引起注意的是，在大多數(shù)情況下佑茴，選擇好的刀具雖然增加了刀具成本物即，但由此帶來的加工質(zhì)量和加工效率的提高，則可以使整個(gè)加工成本大大降低键闺。

　　在加工中心上寿烟，各種刀具分別裝在刀庫上，按程序規(guī)定隨時(shí)進(jìn)行選刀和換刀動(dòng)作辛燥。因此必須采用標(biāo)準(zhǔn)刀柄筛武，以便使鉆、鏜挎塌、擴(kuò)徘六、銑削等工序用的標(biāo)準(zhǔn)刀具迅速、準(zhǔn)確地裝到機(jī)床主軸或刀庫上去。編程人員應(yīng)了解機(jī)床上所用刀柄的結(jié)構(gòu)尺寸硕噩、調(diào)整方法以及調(diào)整范圍假残，以便在編程時(shí)確定刀具的徑向和軸向尺寸。目前我國的加工中心采用TSG工具系統(tǒng)炉擅，其刀柄有直柄(3種規(guī)格)和錐柄(4種規(guī)格)2種辉懒，共包括16種不同用途的刀柄。

　　在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的加工過程中谍失，由于刀具的刃磨眶俩、測量和更換多為人工手動(dòng)進(jìn)行，占用輔助時(shí)間較長铝比，因此荠补，必須合理安排刀具的排列順序。一般應(yīng)遵循以下原則：①盡量減少刀具數(shù)量穷筒；②一把刀具裝夾后宁线，應(yīng)完成其所能進(jìn)行的所有加工步驟；③粗精加工的刀具應(yīng)分開使用弦撤，即使是相同尺寸規(guī)格的刀具僻一；④先銑后鉆 ；⑤先進(jìn)行曲面精加工鼠基，后進(jìn)行二維輪廓精加工冀肆；⑥在可能的情況下，應(yīng)盡可能利用數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀功能假怔，以提高生產(chǎn)效率等凄恤。

　　三、加工過程中切削用量的確定

　　合理選擇切削用量的原則是：粗加工時(shí)怕收，一般以提高生產(chǎn)率為主嘿辟，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工和精加工時(shí)痢艺，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下仓洼，兼顧切削效率介陶、經(jīng)濟(jì)性和加工成本堤舒。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說明書、切削用量手冊哺呜，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定舌缤。具體要考慮以下幾個(gè)因素：

　　切削深度ap。在機(jī)床某残、工件和刀具剛度允許的情況下国撵，ap就等于加工余量，這是提高生產(chǎn)率的一個(gè)有效措施。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度介牙，一般應(yīng)留一定的余量進(jìn)行精加工壮虫。數(shù)控機(jī)床的精加工余量可略小于普通機(jī)床。

　　切削寬度L环础。一般L與刀具直徑d成正比囚似，與切削深度成反比。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的加工過程中岗翔，一般L的取值范圍為：L=(0.6～0.9)d幌蹈。

　　切削速度V。提高V也是提高生產(chǎn)率的一個(gè)措施蹲鱼，但v與刀具耐用度的關(guān)系比較密切转迷。隨著v的增大，刀具耐用度急劇下降哲耐，故v的選擇主要取決于刀具耐用度乞易。另外，切削速度與加工材料也有很大關(guān)系鳞爱，例如用立銑刀銑削合金剛30CrNi2MoVA時(shí)铁蒋，v可采用8m/min左右；而用同樣的立銑刀銑削鋁合金時(shí)鹿逞，V可選200m/min以上魏刘。

　　主軸轉(zhuǎn)速n(r/min)。主軸轉(zhuǎn)速一般根據(jù)切削速度v來選定乙淡。計(jì)算公式為：V=pnd/1000绊含。數(shù)控機(jī)床的控制面板上一般備有主軸轉(zhuǎn)速修調(diào)(倍率)開關(guān)，可在加工過程中對主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行整倍數(shù)調(diào)整炊汹。

　　進(jìn)給速度Vf躬充。VF應(yīng)根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料來選擇。Vf的增加也可以提高生產(chǎn)效率讨便。加工表面粗糙度要求低時(shí)充甚，Vf可選擇得大些。在加工過程中霸褒，Vf也可通過機(jī)床控制面板上的修調(diào)開關(guān)進(jìn)行人工調(diào)整伴找，但是最大進(jìn)給速度要受到設(shè)備剛度和進(jìn)給系統(tǒng)性能等的限制。

　　隨著數(shù)控機(jī)床在生產(chǎn)實(shí)際中的廣泛應(yīng)用废菱，量化生產(chǎn)線的形成技矮，數(shù)控編程已經(jīng)成為數(shù)控加工中的關(guān)鍵問題之一。在數(shù)控程序的編制過程中殊轴，要在人機(jī)交互狀態(tài)下即時(shí)選擇刀具和確定切削用量衰倦。因此袒炉，編程人員必須熟悉刀具的選擇方法和切削用量的確定原則，從而保證零件的加工質(zhì)量和加工效率验恕，充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)思早，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)水平。

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