一闲擦、科學(xué)選擇數(shù)控刀具

　　1、選擇數(shù)控刀具的原則

　　刀具壽命與切削用量有密切關(guān)系场梆。在制定切削用量時，應(yīng)首先選擇合理的刀具壽命纯路，而合理的刀具壽命則應(yīng)根據(jù)優(yōu)化的目標(biāo)而定或油。一般分最高生產(chǎn)率刀具壽命和最低成本刀具壽命兩種，前者根據(jù)單件工時最少的目標(biāo)確定驰唬，后者根據(jù)工序成本最低的目標(biāo)確定顶岸。

　　選擇刀具壽命時可考慮如下幾點根據(jù)刀具復(fù)雜程度、制造和磨刀成本來選擇叫编。復(fù)雜和精度高的刀具壽命應(yīng)選得比單刃刀具高些拿酱。對于機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具，由于換刀時間短那赘，為了充分發(fā)揮其切削性能企恢，提高生產(chǎn)效率，刀具壽命可選得低些朦我，一般取15-30min弓聋。對于裝刀、換刀和調(diào)刀比較復(fù)雜的多刀機(jī)床袜娇、組合機(jī)床與自動化加工刀具纷炼，刀具壽命應(yīng)選得高些，尤應(yīng)保證刀具可靠性输跑。車間內(nèi)某一工序的生產(chǎn)率限制了整個車間的生產(chǎn)率的提高時桂葛，該工序的刀具壽命要選得低些當(dāng)某工序單位時間內(nèi)所分擔(dān)到的全廠開支M較大時，刀具壽命也應(yīng)選得低些营将。大件精加工時秀裂，為保證至少完成一次走刀，避免切削時中途換刀找田，刀具壽命應(yīng)按零件精度和表面粗糙度來確定歌憨。與普通機(jī)床加工方法相比，數(shù)控加工對刀具提出了更高的要求墩衙，不僅需要岡牲好务嫡、精度高，而且要求尺寸穩(wěn)定漆改，耐用度高心铃，斷和排性能壇同時要求安裝調(diào)整方便准谚，這樣來滿足數(shù)控機(jī)床高效率的要求。數(shù)控機(jī)床上所選用的刀具常采用適應(yīng)高速切削的刀具材料(如高速鋼去扣、超細(xì)粒度硬質(zhì)合金)并使用可轉(zhuǎn)位刀片柱衔。

　　2、選擇數(shù)控車削用刀具

　　數(shù)控車削車刀常用的一般分成型車刀愉棱、尖形車刀唆铐、圓弧形車刀以及三類。成型車刀也稱樣板車刀奔滑，其加工零件的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形伏和尺寸決定艾岂。數(shù)控車削加工中，常見的成型車刀有小半徑圓弧車刀迈壤、非矩形車槽刀和螺紋刀等以赤。在數(shù)控加工中，應(yīng)盡量少用或不用成型車刀趟雄。尖形車刀是以直線形切削刃為特征的車刀劣饺。這類車刀的刀尖由直線形的主副切削刃構(gòu)成，如900內(nèi)外圓車刀窖夸、左右端面車刀契片、切槽(切斷)車刀及刀尖倒棱很小的各種外圓和內(nèi)孔車刀。尖形車刀幾何參數(shù)(主要是幾何角度)的選擇方法與普通車削時基本相同蔑来，但應(yīng)結(jié)合數(shù)控加工的特點(如加工路線绞甥、加工干涉等)進(jìn)行全面的考慮，并應(yīng)兼顧刀尖本身的強(qiáng)度澈虱。

　　二是圓弧形車刀帖豫。圓弧形車刀是以一圓度或線輪廓度誤差很小的圓弧形切削刃為特征的車刀。該車刀圓弧刃每一點都是圓弧形車刀的刀尖表牲，應(yīng)此镜伪，刀位點不在圓弧上，而在該圓弧的圓心上想幻。圓弧形車刀可以用于車削內(nèi)外表面粱栖，特別適合于車削各種光滑連接(凹形)的成型面。選擇車刀圓弧半徑時應(yīng)考慮兩點車刀切削刃的圓弧半徑應(yīng)小于或等于零件凹形輪廓上的最小曲率半徑脏毯，以免發(fā)生加工干淺該半徑不宜選擇太小闹究，否則不但制造困難，還會因刀尖強(qiáng)度太弱或刀體散熱能力差而導(dǎo)致車刀損壞．

　　3食店、選擇數(shù)控銑削用刀具

　　在數(shù)控加工中渣淤，銑削平面零件內(nèi)外輪廓及銑削平面常用平底立銑刀，該刀具有關(guān)參數(shù)的經(jīng)驗數(shù)據(jù)如下:一是銑刀半徑RD 應(yīng)小于零件內(nèi)輪廓面的最小曲率半徑Rmin吉嫩，一般取RD=(0.8一 0.9)Rmin价认。二是零件的加工高度H< (1/4-1/6)RD,以保證刀具有足夠的剛度嗅定。三是用平底立銑刀銑削內(nèi)槽底部時，由于槽底兩次走刀需要搭接用踩，而刀具底刃起作用的半徑Re=R-r,渠退，即直徑為 d=2Re=2(R-r)，編程時取刀具半徑為Re=0.95 (Rr)脐彩。對于一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工论艰，常用球形銑刀、環(huán)形銑刀相脱、鼓形銑刀乍询、錐形銑刀和盤銑刀。

　　目前绅拢，數(shù)控機(jī)床上大多使用系列化、標(biāo)準(zhǔn)化刀具泪滥，對可轉(zhuǎn)位機(jī)夾外圓車刀濒聪、端面車刀等的刀柄和刀頭都有國家標(biāo)準(zhǔn)及系列化型號對于加工中心及有自動換刀裝置的機(jī)床，刀具的刀柄都已有系列化和標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)定园凫，如錐柄刀具系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)代號為TSG-JT砍没，直柄刀具系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)代號為DSG-JZ,此外，對所選擇的刀具十碗，在使用前都需對刀具尺寸進(jìn)行嚴(yán)格的測量以獲得精確數(shù)據(jù)鸥司，并由操作者將這些數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)系統(tǒng)，經(jīng)程序調(diào)用而完成加工過程汉惫，從而加工出合格的工件培愁。

　　二、設(shè)置刀點和換刀點

　　刀具究竟從什么位置開始移動到指定的位置呢?所以在程序執(zhí)行的一開始缓窜，必須確定刀具在工件坐標(biāo)系下開始運動的位置定续，這一位置即為程序執(zhí)行時刀具相對于工件運動的起點，所以稱程序起始點或起刀點禾锤。此起始點一般通過對刀來確定私股，所以，該點又稱對刀點恩掷。在編制程序時倡鲸，要正確選擇對刀點的位置。對刀點設(shè)置原則是:便于數(shù)值處理和簡化程序編制黄娘。易于找正并在加工過程中便于檢查;引起的加工誤差小峭状。對刀點可以設(shè)置在加工零件上，也可以設(shè)置在夾具上或機(jī)床上寸宏，為了提高零件的加工精度宁炫，對刀點應(yīng)盡量設(shè)置在零件的設(shè)計基準(zhǔn)或工藝基誰上偿曙。實際操作機(jī)床時，可通過手工對刀操作把刀具的刀位點放到對刀點上羔巢，即“刀位點”與“對刀點”的重合附直。所謂 “刀位點”是指刀具的定位基準(zhǔn)點，車刀的刀位點為刀尖或刀尖圓弧中心霹早。平底立銑刀是刀具軸線與刀具底面的交點;球頭銑刀是球頭的球心矢锯，鉆頭是鉆尖等。用手動對刀操作秋贤，對刀精度較低跛猛，且效率低。而有些工廠采用光學(xué)對刀鏡爬喝、對刀儀儡绩、自動對刀裝置等，以減少對刀時間程鸵，提高對刀精度鹿磁。加工過程中需要換刀時，應(yīng)規(guī)定換刀點频僵。所謂“換刀點”是指刀架轉(zhuǎn)動換刀時的位置骆喉，換刀點應(yīng)設(shè)在工件或夾具的外部，以換刀時不碰工件及其它部件為準(zhǔn)

　　三嫌术、確定切削用量

　　數(shù)控編程時哀澈，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫人程序中度气。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速割按、背吃刀量及進(jìn)給速度等。對于不同的加工方法蚯嫌，需要選用不同的切削用量哲虾。切削用量的選擇原則是:保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能择示，保證合理的刀具耐用度束凑，并充分發(fā)揮機(jī)床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率栅盲，降低成本汪诉。

　　1、確定主軸轉(zhuǎn)速

　　主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件(或刀具)直徑來選擇谈秫。其計算公式為:n= 1 0 00 v/7 1D式中: v?切削速度扒寄，單位為m/m動，由刀具的耐用度決定; n一一主軸轉(zhuǎn)速私免，單位為 r/min, D?工件直徑或刀具直徑木冈，單位為mm半摔。計算的主軸轉(zhuǎn)速 n，最后要選取機(jī)床有的或較接近的轉(zhuǎn)速演易。

　　2脏偏、確定進(jìn)給速度

　　進(jìn)給速度是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具坝偶、工件的材料性質(zhì)選取掺胖。最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制。確定進(jìn)給速度的原則:當(dāng)工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時醉檐，為提高生產(chǎn)效率盾叭，可選擇較高的進(jìn)給速度。一般在100一200mm/min范圍內(nèi)選取;在切斷勿镇、加工深孔或用高速鋼刀具加工時肄高，宜選擇較低的進(jìn)給速度，一般在20一50mm/min范圍內(nèi)選取;當(dāng)加工精度蚂兴，表面粗糙度要求高時睦绍，進(jìn)給速度應(yīng)選小些，一般在20--50mm/min 范圍內(nèi)選取;刀具空行程時涉波，特別是遠(yuǎn)距離“回零”時，可以設(shè)定該機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定的最高進(jìn)給速度炭序。

　　3啤覆、確定背吃刀量

　　背吃刀量根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛度來決定惭聂，在剛度允許的條件下窗声，應(yīng)盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)辜纲，提高生產(chǎn)效率笨觅。為了保證加工表面質(zhì)量，可留少量精加工余量耕腾，一般0.2一0.5m m,總之见剩，切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能、相關(guān)的手冊并結(jié)合實際經(jīng)驗用類比方法確定扫俺。

　　同時苍苞，使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進(jìn)給速度三者能相互適應(yīng)涉姆，以形成最佳切削用量耕粪。

　　切削用量不僅是在機(jī)床調(diào)整前必須確定的重要參數(shù)，而且其數(shù)值合理與否對加工質(zhì)量绳弯、加工效率妨宙、生產(chǎn)成本等有著非常重要的影響矫摸。所謂“合理的”切削用量是指充分利用刀具切削性能和機(jī)床動力性能(功率、扭矩)伐歇，在保證質(zhì)量的前提下烧锋，獲得高的生產(chǎn)率和低的加工成本的切削用量。

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