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)容硅确，它不僅影響數(shù)控機(jī)床的加工效率烧颖，而且直接影響加工質(zhì)量。CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展代嗤，使得在數(shù)控加工中直接利用CAD的設(shè)計數(shù)據(jù)成為可能棘钞，特別是微機(jī)與數(shù)控機(jī)床的聯(lián)接，使得設(shè)計干毅、工藝規(guī)劃及編程的整個過程全部在計算機(jī)上完成宜猜，一般不需要輸出專門的工藝文件。

　　現(xiàn)在等盏，許多CAD/CAM軟件包都提供自動編程功能寇杆，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，比如缩睛，刀具選擇构演、加工路徑規(guī)劃、切削用量設(shè)定等辉召，編程人員只要設(shè)置了有關(guān)的參數(shù)允由，就可以自動生成NC程序并傳輸至數(shù)控機(jī)床完成加工。因此影虫，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)下完成的谒只，這與普通機(jī)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涡税，在編程時充分考慮數(shù)控加工的特點赐杏。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(jìn)行了探討，給出了若干原則和建議醇锌，并對應(yīng)該注意的問題進(jìn)行了討論散骚。

　　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(yīng)數(shù)控機(jī)床高速痕寓、高效和自動化程度高的特點傲醉，一般應(yīng)包括通用刀具、通用連接刀柄及少量專用刀柄呻率。刀柄要聯(lián)接刀具并裝在機(jī)床動力頭上硬毕，因此已逐漸標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。數(shù)控刀具的分類有多種方法礼仗。根據(jù)刀具結(jié)構(gòu)可分為：①整體式吐咳；②鑲嵌式，采用焊接或機(jī)夾式連接元践，機(jī)夾式又可分為不轉(zhuǎn)位和可轉(zhuǎn)位兩種韭脊；③特殊型式，如復(fù)合式刀具单旁，減震式刀具等沪羔。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)合金刀具象浑；③金剛石刀具蔫饰；④其他材料刀具，如立方氮化硼刀具庸尚，陶瓷刀具等喇暴。從切削工藝上可分為：①車削刀具，分外圓换乙、內(nèi)孔冒瞎、螺紋、切割刀具等多種杀终；②鉆削刀具洛怠，包括鉆頭、鉸刀息聪、絲錐等眉崩；③鏜削刀具；④銑削刀具等员研。為了適應(yīng)數(shù)控機(jī)床對刀具耐用徙蜓、穩(wěn)定、易調(diào)阶质、可換等的要求贫怀，近幾年機(jī)夾式可轉(zhuǎn)位刀具得到廣泛的應(yīng)用米苹，在數(shù)量上達(dá)到整個數(shù)控刀具的30%～40%，金屬切除量占總數(shù)的80%～90%砰琢。

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

　∨闫⑴剛性好(尤其是粗加工刀具)训唱，精度高，抗振及熱變形兄吭况增；

　　⑵互換性好训挡，便于快速換刀澳骤；

　　⑶壽命高澜薄，切削性能穩(wěn)定宴凉、可靠；

　”硇⑷刀具的尺寸便于調(diào)整蓄帐，以減少換刀調(diào)整時間；

　∏未ā⑸刀具應(yīng)能可靠地斷屑或卷屑警钥，以利于切屑的排除；

　》狻⑹系列化晒躺，標(biāo)準(zhǔn)化，以利于編程和刀具管理倘秸。

　　二挑胯、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)床的加工能力轨皮、工件材料的性能伪滤、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燎厘。刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便薇硬，剛性好，耐用度和精度高蠢琳。在滿足加工要求的前提下啊终，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性傲须。

　　選取刀具時蓝牲，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng)趟脂。生產(chǎn)中，平面零件周邊輪廓的加工例衍，常采用立銑刀昔期；銑削平面時，應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀肄渗；加工凸臺、凹槽時咬最，選高速鋼立銑刀翎嫡；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永乌；對一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工惑申，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀翅雏、錐形銑刀和盤形銑刀镇纳。

　　在進(jìn)行自由曲面加工時，由于球頭刀具的端部切削速度為零咒娶，因此仍枕，為保證加工精度，切削行距一般取得很能密吗罪，故球頭常用于曲面的精加工尚蔗。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，因此话贯，只要在保證不過切的前提下篡搓，無論是曲面的粗加工還是精加工，都應(yīng)優(yōu)先選擇平頭刀露使。另外页镜，刀具的耐用度和精度與刀具價格關(guān)系極大，必須引起注意的是答肤，在大多數(shù)情況下纸牌，選擇好的刀具雖然增加了刀具成本，但由此帶來的加工質(zhì)量和加工效率的提高愧杯，則可以使整個加工成本大大降低黄刚。

　　在加工中心上，各種刀具分別裝在刀庫上民效，按程序規(guī)定隨時進(jìn)行選刀和換刀動作憔维。因此必須采用標(biāo)準(zhǔn)刀柄，以便使鉆畏邢、鏜业扒、擴(kuò)检吆、銑削等工序用的標(biāo)準(zhǔn)刀具，迅速程储、準(zhǔn)確地裝到機(jī)床主軸或刀庫上去蹭沛。編程人員應(yīng)了解機(jī)床上所用刀柄的結(jié)構(gòu)尺寸、調(diào)整方法以及調(diào)整范圍章鲤，以便在編程時確定刀具的徑向和軸向尺寸摊灭。目前我國的加工中心采用TSG工具系統(tǒng)，其刀柄有直柄(三種規(guī)格)和錐柄(四種規(guī)格)兩種败徊，共包括16種不同用途的刀柄帚呼。

　　在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控加工中，由于刀具的刃磨侣豌、測量和更換多為人工手動進(jìn)行皮向，占用輔助時間較長，因此幼浩，必須合理安排刀具的排列順序盘荸。一般應(yīng)遵循以下原則：①盡量減少刀具數(shù)量；②一把刀具裝夾后软健，應(yīng)完成其所能進(jìn)行的所有加工部位售检；③粗精加工的刀具應(yīng)分開使用，即使是相同尺寸規(guī)格的刀具祸榨；④先銑后鉆恼稠；⑤先進(jìn)行曲面精加工，后進(jìn)行二維輪廓精加工火晕；⑥在可能的情況下来锥，應(yīng)盡可能利用數(shù)控機(jī)床的自動換刀功能，以提高生產(chǎn)效率等液珠。

　　三腥例、數(shù)控加工切削用量的確定

　　合理選擇切削用量的原則是，粗加工時酝润，一般以提高生產(chǎn)率為主燎竖，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要销，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下构回，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本疏咐。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說明書纤掸、切削用量手冊，并結(jié)合經(jīng)驗而定。

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