一荷愕、科學(xué)選擇數(shù)控刀具

　　1衡怀、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。在制定切削用量時(shí)安疗，應(yīng)首先選擇合理的刀具壽命抛杨，而合理的刀具壽命則應(yīng)根據(jù)優(yōu)化的目標(biāo)而定够委。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(shí)最少的目標(biāo)確定怖现，后者根據(jù)工序成本最低的目標(biāo)確定茁帽。

　　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、制造和磨刀成本來選擇屈嗤。復(fù)雜和精度高的刀具壽命應(yīng)選得比單刃刀具高些潘拨。對(duì)于機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具，由于換刀時(shí)間短饶号，為了充分發(fā)揮其切削性能铁追，提高生產(chǎn)效率，刀具壽命可選得低些对轴，一般取15-30min溺硼。對(duì)于裝刀、換刀和調(diào)刀比較復(fù)雜的多刀機(jī)床亮史、組合機(jī)床與自動(dòng)化加工刀具邪涕，刀具壽命應(yīng)選得高些，尤應(yīng)保證刀具可靠性哩敞。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)皂计，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)，刀具壽命也應(yīng)選得低些哼狰。大件精加工時(shí)辉九，為保證至少完成一次走刀，避免切削時(shí)中途換刀痊追，刀具壽命應(yīng)按零件精度和表面粗糙度來確定祷书。與普通機(jī)床加工方法相比，數(shù)控加工對(duì)刀具提出了更高的要求蛆狱，不僅需要岡牲好舔艾、精度高，而且要求尺寸穩(wěn)定洪囤，耐用度高徒坡，斷和排性能壇同時(shí)要求安裝調(diào)整方便，這樣來滿足數(shù)控機(jī)床高效率的要求瘤缩。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(如高速鋼喇完、超細(xì)粒度硬質(zhì)合金)并使用可轉(zhuǎn)位刀片。

　　2剥啤、 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锦溪、尖形車刀、圓弧形車刀以及三類府怯。成型車刀也稱樣板車刀刻诊，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防楷。數(shù)控車削加工中，常見的成型車刀有小半徑圓弧車刀则涯、非矩形車槽刀和螺紋刀等复局。在數(shù)控加工中，應(yīng)盡量少用或不用成型車刀粟判。尖形車刀是以直線形切削刃為特征的車刀赚朱。這類車刀的刀尖由直線形的主副切削刃構(gòu)成，如900內(nèi)外圓車刀以叛、左右端面車刀谁班、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(shí)基本相同疼喝，但應(yīng)結(jié)合數(shù)控加工的特點(diǎn)(如加工路線诊乐、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)度我值。

　　二是圓弧形車刀晰等。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(diǎn)都是圓弧形車刀的刀尖岸零，應(yīng)此歉莫，刀位點(diǎn)不在圓弧上，而在該圓弧的圓心上竞蹲。圓弧形車刀可以用于車削內(nèi)外表面张绊，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(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闸衫，以免發(fā)生加工干淺該半徑不宜選擇太小涛贯，否則不但制造困難，還會(huì)因刀尖強(qiáng)度太弱或刀體散熱能力差而導(dǎo)致車刀損壞蔚出。

　　3弟翘、 選擇數(shù)控銑削用刀具

　　在數(shù)控加工中，銑削平面零件內(nèi)外輪廓及銑削平面常用平底立銑刀骄酗，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稀余，一般取RD=(0.8一0.9)Rmin。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趋翻。三是用平底立銑刀銑削內(nèi)槽底部時(shí)睛琳，由于槽底兩次走刀需要搭接，而刀具底刃起作用的半徑Re=R-r,嘿歌，即直徑為d=2Re=2(R-r)掸掏，編程時(shí)取刀具半徑為Re=0.95 (Rr)。對(duì)于一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工宙帝，常用球形銑刀丧凤、環(huán)形銑刀、鼓形銑刀步脓、錐形銑刀和盤銑刀晰奉。

　　目前，數(shù)控機(jī)床上大多使用系列化空崇、標(biāo)準(zhǔn)化刀具措抒，對(duì)可轉(zhuǎn)位機(jī)夾外圓車刀、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(hào)對(duì)于加工中心及有自動(dòng)換刀裝置的機(jī)床居绸，刀具的刀柄都已有系列化和標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)定精克，如錐柄刀具系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為TSG-JT，直柄刀具系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為DSG-JZ,此外因登，對(duì)所選擇的刀具硅魁，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)，并由操作者將這些數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)系統(tǒng)步鸣，經(jīng)程序調(diào)用而完成加工過程枯昂，從而加工出合格的工件。

　　二醒囊、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)行的一開始霸瘾，必須確定刀具在工件坐標(biāo)系下開始運(yùn)動(dòng)的位置，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)通熄，所以稱程序起始點(diǎn)或起刀點(diǎn)唆涝。此起始點(diǎn)一般通過對(duì)刀來確定，所以唇辨，該點(diǎn)又稱對(duì)刀點(diǎn)石抡。在編制程序時(shí)，要正確選擇對(duì)刀點(diǎn)的位置助泽。對(duì)刀點(diǎn)設(shè)置原則是:便于數(shù)值處理和簡化程序編制啰扛。易于找正并在加工過程中便于檢查;引起的加工誤差小。對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)置在加工零件上嗡贺，也可以設(shè)置在夾具上或機(jī)床上隐解，為了提高零件的加工精度，對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)盡量設(shè)置在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基誰上诫睬。實(shí)際操作機(jī)床時(shí)煞茫，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，即“刀位點(diǎn)”與“對(duì)刀點(diǎn)”的重合摄凡。所謂“刀位點(diǎn)”是指刀具的定位基準(zhǔn)點(diǎn)续徽，車刀的刀位點(diǎn)為刀尖或刀尖圓弧中心。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蘑慕，鉆頭是鉆尖等袒忿。用手動(dòng)對(duì)刀操作价烘，對(duì)刀精度較低，且效率低蓖桅。而有些工廠采用光學(xué)對(duì)刀鏡稻漏、對(duì)刀儀、自動(dòng)對(duì)刀裝置等舍稽，以減少對(duì)刀時(shí)間俗运，提高對(duì)刀精度。加工過程中需要換刀時(shí)发液，應(yīng)規(guī)定換刀點(diǎn)帜贝。所謂“換刀點(diǎn)”是指刀架轉(zhuǎn)動(dòng)換刀時(shí)的位置，換刀點(diǎn)應(yīng)設(shè)在工件或夾具的外部焊辈，以換刀時(shí)不碰工件及其它部件為準(zhǔn)示谐。

　　三、確定切削用量

　　數(shù)控編程時(shí)缔类，編程人員必須確定每道工序的切削用量庭叙，并以指令的形式寫人程序中。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速绘盟、背吃刀量及進(jìn)給速度等鸠真。對(duì)于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量龄毡。切削用量的選擇原則是:保證零件加工精度和表面粗糙度吠卷，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度沦零，并充分發(fā)揮機(jī)床的性能祭隔，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本路操。

　　1疾渴、 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。其計(jì)算公式為:n= 1 0 00 v/7 1D式 中: v— 切削速度屯仗，單位為m/m動(dòng)搞坝，由刀具的耐用度決定; n一一主軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min, D— 工件直徑或刀具直徑魁袜，單位為mm桩撮。計(jì)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)速筛毡。

　　2仆腐、 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、工件的材料性質(zhì)選取鉴凸。最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制伞买。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)效率糙官，可選擇較高的進(jìn)給速度窟潜。一般在100一200mm/min范圍內(nèi)選取;在切斷筒啄、加工深孔或用高速鋼刀具加工時(shí)鱼催，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)加工精度贤方，表面粗糙度要求高時(shí)见毒，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(shí)献甘，特別是遠(yuǎn)距離“回零”時(shí)吴攒，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。

　　3砂蔽、確定背吃刀量

　　背吃刀量根據(jù)機(jī)床洼怔、工件和刀具的剛度來決定，在剛度允許的條件下左驾，應(yīng)盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量镣隶，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率诡右。為了保證加工表面質(zhì)量安岂，可留少量精加工余量，一般0.2一0.5m m,總之 帆吻，切 削用量的具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能域那、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)猜煮，使主軸轉(zhuǎn)速次员、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王带。

　　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)淑蔚，而且其數(shù)值合理與否對(duì)加工質(zhì)量、加工效率虏向、生產(chǎn)成本等有著非常重要的影響档广。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)皇腮，在保證質(zhì)量的前提下悄针，獲得高的生產(chǎn)率和低的加工成本的切削用量。

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