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，它不僅影響數(shù)控機床的加工效率卸耘，而且直接影響加工質(zhì)量祠饺。CAD/CAM技術的發(fā)展，使得在數(shù)控加工中直接利用CAD的設計數(shù)據(jù)成為可能迟伤，特別是微機與數(shù)控機床的聯(lián)接窖升，使得設計级衅、工藝規(guī)劃及編程的整個過程全部在計算機上完成，一般不需要輸出專門的工藝文件呕瞎。

　　許多CAD/CAM軟件包都提供自動編程功能笑诫，這些軟件一般是在編程界面中提示工藝規(guī)劃的有關問題，比如婉肆，刀具選擇咽行、加工路徑規(guī)劃、切削用量設定等衰惜，編程人員只要設置了有關的參數(shù)差讼，就可以自動生成NC程序并傳輸至數(shù)控機床完成加工。因此挤夕，數(shù)控加工中的刀具選擇和切削用量確定是在人機交互狀態(tài)下完成的赫斥，這與普通機床加工形成鮮明的對比，同時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沪么，在編程時充分考慮數(shù)控加工的特點硼婿。本文對數(shù)控編程中必須面對的刀具選擇和切削用量確定問題進行了探討，給出了若干原則和建議禽车，并對應該注意的問題進行了討論寇漫。

　　一、數(shù)控加工常用刀具的種類及特點

　　數(shù)控加工刀具必須適應數(shù)控機床高速殉摔、高效和自動化程度高的特點猪腕，一般應包括通用刀具、通用連接刀柄及少量專用刀柄钦勘。刀柄要聯(lián)接刀具并裝在機床動力頭上陋葡，因此已逐漸標準化和系列化。數(shù)控刀具的分類有多種方法彻采。根據(jù)刀具結構可分為：①整體式腐缤；②鑲嵌式，采用焊接或機夾式連接肛响，機夾式又可分為不轉(zhuǎn)位和可轉(zhuǎn)位兩種岭粤；③特殊型式，如復合式刀具特笋，減震式刀具等惰衬。根據(jù)制造刀具所用的材料可分為：①高速鋼刀具；②硬質(zhì)合金刀具嗦休；③金剛石刀具羔题；④其他材料刀具，如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等鉴何。從切削工藝上可分為：①車削刀具茴夯，分外圓、內(nèi)孔矢妄、螺紋屁茁、切割刀具等多種；②鉆削刀具汇氛，包括鉆頭组伐、鉸刀、絲錐等呛靡；③鏜削刀具硕帖；④銑削刀具等。為了適應數(shù)控機床對刀具耐用瓣俯、穩(wěn)定、易調(diào)兵怯、可換等的要求彩匕，近幾年機夾式可轉(zhuǎn)位刀具得到廣泛的應用，在數(shù)量上達到整個數(shù)控刀具的30%～40%媒区，金屬切除量占總數(shù)的80%～90%驼仪。

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

　⌒靼帧⑴剛性好(尤其是粗加工刀具)，精度高宙攻，抗振及熱變形械旎酢；

　∽颉⑵互換性好递惋，便于快速換刀；

　〔稻巍⑶壽命高炬伶，切削性能穩(wěn)定、可靠贞触；

　∥瞧础⑷刀具的尺寸便于調(diào)整，以減少換刀調(diào)整時間吗屏；

　【秩ā⑸刀具應能可靠地斷屑或卷屑，以利于切屑的排除；

　∥母搿⑹系列化邀漩，標準化，以利于編程和刀具管理纹词。

　　二绿踱、數(shù)控加工刀具的選擇

　　刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機交互狀態(tài)下進行的。應根據(jù)機床的加工能力残匈、工件材料的性能菲藏、加工工序、切削用量以及其它相關因素正確選用刀具及刀柄胆萧。刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便庆揩，剛性好，耐用度和精度高跌穗。在滿足加工要求的前提下订晌，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性蚌吸。

　　選取刀具時锈拨，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應。生產(chǎn)中羹唠，平面零件周邊輪廓的加工奕枢，常采用立銑刀；

　　銑削平面時佩微，應選硬質(zhì)合金刀片銑刀缝彬；加工凸臺、凹槽時哺眯，選高速鋼立銑刀谷浅；加工毛坯表面或粗加工孔時，可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀止槽；對一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工尾丑，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀渐仓、錐形銑刀和盤形銑刀熔淘。

　　在進行自由曲面加工時，由于球頭刀具的端部切削速度為零悄慨，因此饼痘，為保證加工精度，切削行距一般取得很能密车管，故球頭常用于曲面的精加工全僧。而平頭刀具在表面加工質(zhì)量和切削效率方面都優(yōu)于球頭刀旧败，因此，只要在保證不過切的前提下公杰，無論是曲面的粗加工還是精加工暮孕，都應優(yōu)先選擇平頭刀。另外许起，刀具的耐用度和精度與刀具價格關系極大十偶，必須引起注意的是，在大多數(shù)情況下园细，選擇好的刀具雖然增加了刀具成本惦积，但由此帶來的加工質(zhì)量和加工效率的提高，則可以使整個加工成本大大降低猛频。

　　在加工中心上狮崩，各種刀具分別裝在刀庫上，按程序規(guī)定隨時進行選刀和換刀動作鹿寻。因此必須采用標準刀柄睦柴，以便使鉆、鏜毡熏、擴坦敌、銑削等工序用的標準刀具，迅速招刹、準確地裝到機床主軸或刀庫上去恬试。編程人員應了解機床上所用刀柄的結構尺寸窝趣、調(diào)整方法以及調(diào)整范圍疯暑，以便在編程時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)茫绅，其刀柄有直柄(三種規(guī)格)和錐柄(四種規(guī)格)兩種盅格，共包括16種不同用途的刀柄。

　　在經(jīng)濟型數(shù)控加工中咳综，由于刀具的刃磨鞭碳、測量和更換多為人工手動進行，占用輔助時間較長霍执，因此山滔，必須合理安排刀具的排列順序。一般應遵循以下原則：①盡量減少刀具數(shù)量删摸；②一把刀具裝夾后莉紊，應完成其所能進行的所有加工部位；③粗精加工的刀具應分開使用攀誓，即使是相同尺寸規(guī)格的刀具幼潮；④先銑后鉆；⑤先進行曲面精加工，后進行二維輪廓精加工坯苹；⑥在可能的情況下隆檀，應盡可能利用數(shù)控機床的自動換刀功能，以提高生產(chǎn)效率等粹湃。

　　三恐仑、數(shù)控加工切削用量的確定

　　合理選擇切削用量的原則是，粗加工時再芋，一般以提高生產(chǎn)率為主菊霜，但也應考慮經(jīng)濟性和加工成本；半精加工和精加工時济赎，應在保證加工質(zhì)量的前提下鉴逞，兼顧切削效率、經(jīng)濟性和加工成本司训。具體數(shù)值應根據(jù)機床說明書构捡、切削用量手冊，并結合經(jīng)驗而定壳猜。

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