一吭敢、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)系暮芭。在制定切削用量時(shí)鹿驼，應(yīng)首先選擇合理的刀具壽命，而合理的刀具壽命則應(yīng)根據(jù)優(yōu)化的目標(biāo)而定辕宏。一般分最高生產(chǎn)率刀具壽命和最低成本刀具壽命兩種畜晰，前者根據(jù)單件工時(shí)最少的目標(biāo)確定，后者根據(jù)工序成本最低的目標(biāo)確定瑞筐。

　　選擇刀具壽命時(shí)可考慮如下幾點(diǎn)根據(jù)刀具復(fù)雜程度舷蟀、制造和磨刀成本來(lái)選擇。復(fù)雜和精度高的刀具壽命應(yīng)選得比單刃刀具高些面哼。對(duì)于機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具戈勾，由于換刀時(shí)間短，為了充分發(fā)揮其切削性能筹唠，提高生產(chǎn)效率户痒，刀具壽命可選得低些火毕，一般取15-30min。對(duì)于裝刀赠槽、換刀和調(diào)刀比較復(fù)雜的多刀機(jī)床剃炬、組合機(jī)床與自動(dòng)化加工刀具，刀具壽命應(yīng)選得高些幢戳，尤應(yīng)保證刀具可靠性莫诲。車間內(nèi)某一工序的生產(chǎn)率限制了整個(gè)車間的生產(chǎn)率的提高時(shí)，該工序的刀具壽命要選得低些當(dāng)某工序單位時(shí)間內(nèi)所分擔(dān)到的全廠開支M較大時(shí)外抓，刀具壽命也應(yīng)選得低些撇涡。大件精加工時(shí)，為保證至少完成一次走刀蜓呀，避免切削時(shí)中途換刀糜曲，刀具壽命應(yīng)按零件精度和表面粗糙度來(lái)確定。與普通機(jī)床加工方法相比避诽，數(shù)控加工對(duì)刀具提出了更高的要求龟虎，不僅需要岡牲好、精度高沙庐，而且要求尺寸穩(wěn)定鲤妥，耐用度高，斷和排性能壇同時(shí)要求安裝調(diào)整方便拱雏，這樣來(lái)滿足數(shù)控機(jī)床高效率的要求旭斥。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、超細(xì)粒度硬質(zhì)合金)并使用可轉(zhuǎn)位刀片古涧。

　　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花盐、尖形車刀羡滑、圓弧形車刀以及三類。成型車刀也稱樣板車刀算芯，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柒昏。數(shù)控車削加工中，常見的成型車刀有小半徑圓弧車刀属圃、非矩形車槽刀和螺紋刀等轻调。在數(shù)控加工中，應(yīng)盡量少用或不用成型車刀叉砰。尖形車刀是以直線形切削刃為特征的車刀皮匪。這類車刀的刀尖由直線形的主副切削刃構(gòu)成，如900內(nèi)外圓車刀众抽、左右端面車刀涮观、切槽(切斷)車刀及刀尖倒棱很小的各種外圓和內(nèi)孔車刀坑状。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(shí)基本相同，但應(yīng)結(jié)合數(shù)控加工的特點(diǎn)(如加工路線梳让、加工干涉等)進(jìn)行全面的考慮却坦，并應(yīng)兼顧刀尖本身的強(qiáng)度。

　　二是圓弧形車刀喻名。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殃练。該車刀圓弧刃每一點(diǎn)都是圓弧形車刀的刀尖，應(yīng)此疚筋，刀位點(diǎn)不在圓弧上扫皱，而在該圓弧的圓心上。圓弧形車刀可以用于車削內(nèi)外表面压语，特別適合于車削各種光滑連接(凹形)的成型面啸罢。選擇車刀圓弧半徑時(shí)應(yīng)考慮兩點(diǎn)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，以免發(fā)生加工干淺該半徑不宜選擇太小胎食，否則不但制造困難扰才，還會(huì)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厕怜、選擇數(shù)控銑削用刀具

　　在數(shù)控加工中衩匣，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(yàn)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粥航，一般取RD=(0.8一0.9)Rmin琅捏。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。三是用平底立銑刀銑削內(nèi)槽底部時(shí)递雀，由于槽底兩次走刀需要搭接柄延，而刀具底刃起作用的半徑Re=R-r,，即直徑為d=2Re=2(R-r)缀程，編程時(shí)取刀具半徑為Re=0.95 (Rr)搜吧。對(duì)于一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常用球形銑刀裤狱、環(huán)形銑刀乒踢、鼓形銑刀、錐形銑刀和盤銑刀殃秽。

　　目前捡霹，數(shù)控機(jī)床上大多使用系列化、標(biāo)準(zhǔn)化刀具瞬拆，對(duì)可轉(zhuǎn)位機(jī)夾外圓車刀卧袄、端面車刀等的刀柄和刀頭都有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及系列化型號(hào)對(duì)于加工中心及有自動(dòng)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，如錐柄刀具系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為TSG-JT岖疲，直柄刀具系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為DSG-JZ,此外咏摔，對(duì)所選擇的刀具，在使用前都需對(duì)刀具尺寸進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)量以獲得精確數(shù)據(jù)极阴，并由操作者將這些數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)系統(tǒng)昙百，經(jīng)程序調(diào)用而完成加工過程，從而加工出合格的工件碟狞。

　　二啄枕、設(shè)置刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)

　　刀具究竟從什么位置開始移動(dòng)到指定的位置呢?所以在程序執(zhí)行的一開始，必須確定刀具在工件坐標(biāo)系下開始運(yùn)動(dòng)的位置族沃，這一位置即為程序執(zhí)行時(shí)刀具相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)频祝，所以稱程序起始點(diǎn)或起刀點(diǎn)。此起始點(diǎn)一般通過對(duì)刀來(lái)確定脆淹，所以常空，該點(diǎn)又稱對(duì)刀點(diǎn)。在編制程序時(shí)盖溺，要正確選擇對(duì)刀點(diǎn)的位置漓糙。對(duì)刀點(diǎn)設(shè)置原則是:便于數(shù)值處理和簡(jiǎn)化程序編制。易于找正并在加工過程中便于檢查;引起的加工誤差小烘嘱。對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)置在加工零件上昆禽，也可以設(shè)置在夾具上或機(jī)床上，為了提高零件的加工精度蝇庭，對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)盡量設(shè)置在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基誰(shuí)上醉鳖。實(shí)際操作機(jī)床時(shí)，可通過手工對(duì)刀操作把刀具的刀位點(diǎn)放到對(duì)刀點(diǎn)上哮内，即“刀位點(diǎn)”與“對(duì)刀點(diǎn)”的重合剪炮。所謂“刀位點(diǎn)”是指刀具的定位基準(zhǔn)點(diǎn)，車刀的刀位點(diǎn)為刀尖或刀尖圓弧中心达植。平底立銑刀是刀具軸線與刀具底面的交點(diǎn);球頭銑刀是球頭的球心藤门，鉆頭是鉆尖等。用手動(dòng)對(duì)刀操作尸钢，對(duì)刀精度較低，且效率低妄由。而有些工廠采用光學(xué)對(duì)刀鏡熔厌、對(duì)刀儀、自動(dòng)對(duì)刀裝置等像淋，以減少對(duì)刀時(shí)間誉煎，提高對(duì)刀精度。加工過程中需要換刀時(shí)，應(yīng)規(guī)定換刀點(diǎn)痛贬。所謂“換刀點(diǎn)”是指刀架轉(zhuǎn)動(dòng)換刀時(shí)的位置挺久，換刀點(diǎn)應(yīng)設(shè)在工件或夾具的外部，以換刀時(shí)不碰工件及其它部件為準(zhǔn)驻债。

　　三乳规、確定切削用量

　　數(shù)控編程時(shí)，編程人員必須確定每道工序的切削用量合呐，并以指令的形式寫人程序中暮的。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給速度等淌实。對(duì)于不同的加工方法冻辩，需要選用不同的切削用量。切削用量的選擇原則是:保證零件加工精度和表面粗糙度拆祈，充分發(fā)揮刀具切削性能恨闪，保證合理的刀具耐用度，并充分發(fā)揮機(jī)床的性能放坏，最大限度提高生產(chǎn)率咙咽，降低成本。

　　1轻姿、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(lái)選擇犁珠。其計(jì)算公式為:n= 1 0 00 v/7 1D式中: v—切削速度，單位為m/m動(dòng)祷骂，由刀具的耐用度決定; n一一主軸轉(zhuǎn)速雇牍，單位為r/min, D—工件直徑或刀具直徑，單位為mm藤习。計(jì)算的主軸轉(zhuǎn)速n乌心，最后要選取機(jī)床有的或較接近的轉(zhuǎn)速。

　　2第粟、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)匹羹，主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取协颅。最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制糕但。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(shí)，為提高生產(chǎn)效率簇娩，可選擇較高的進(jìn)給速度唠魏。一般在100一200mm/min范圍內(nèi)選取;在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時(shí)货裳，宜選擇較低的進(jìn)給速度例吹，一般在20一50mm/min范圍內(nèi)選取;當(dāng)加工精度捧颅，表面粗糙度要求高時(shí)，進(jìn)給速度應(yīng)選小些较雕，一般在20--50mm/min范圍內(nèi)選取;刀具空行程時(shí)碉哑，特別是遠(yuǎn)距離“回零”時(shí)，可以設(shè)定該機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定的最高進(jìn)給速度亮蒋。

　　3、確定背吃刀量

　　背吃刀量根據(jù)機(jī)床宛蚓、工件和刀具的剛度來(lái)決定激捏，在剛度允許的條件下凄吏，應(yīng)盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量远舅，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率痕钢。為了保證加工表面質(zhì)量图柏，可留少量精加工余量，一般0.2一0.5m m,總之任连，切削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能蚤吹、相關(guān)的手冊(cè)并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)用類比方法確定。

　　同時(shí)划疟，使主軸轉(zhuǎn)速泡募、切削深度及進(jìn)給速度三者能相互適應(yīng)，以形成最佳切削用量苦恶。

　　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)票虎，而且其數(shù)值合理與否對(duì)加工質(zhì)量、加工效率筝踢、生產(chǎn)成本等有著非常重要的影響摔色。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(dòng)力性能(功率、扭矩)彰碑，在保證質(zhì)量的前提下数辱，獲得高的生產(chǎn)率和低的加工成本的切削用量。

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