1.引言

　　目前許多CAD／CAM軟件包都提供自動(dòng)編程功能波耗，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，如刀具選擇、加工路徑規(guī)劃玄糟、切削用量設(shè)定等，編程人員只要設(shè)置了有關(guān)的參數(shù)袄秩，就可以自動(dòng)生成NC程序并傳輸至數(shù)控機(jī)床完成加工阵翎。

　　因此，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)下完成的之剧，這與普通機(jī)床加工形成鮮明的對(duì)比郭卫，同時(shí)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，在編程時(shí)充分考慮數(shù)控加工的特點(diǎn)，能夠正確選擇刀刃具及切削用量箱沦。

　　2．?dāng)?shù)牲加工常用刀具的種類及特點(diǎn)

　　數(shù)控加工刀具必須適應(yīng)數(shù)控機(jī)床高速辩恼、高效和自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)，一般應(yīng)包括通用刀具谓形、通用連接刀柄及少量專用刀柄荸速。刀柄要聯(lián)接刀具并裝在機(jī)床動(dòng)力頭上，因此已逐漸標(biāo)準(zhǔn)化和系列化柒谈。

　　2．1數(shù)控刀具的分類有多種方法

　　a．根據(jù)刀具結(jié)構(gòu)可分為

　　(1)整體式穴阱；

　　(2)鑲嵌式，采用焊接或機(jī)夾式聯(lián)接胖辨，機(jī)夾式又可分為不轉(zhuǎn)位和可轉(zhuǎn)位兩種爱蚣；

　　(3)特殊型式，如復(fù)合式刀具讹毁、減震式刀具等间炮。

　　b．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)合金刀具让多；

　　(3)金剛石刀具卫银；

　　(4)其他材料刀具，如立方氮化硼刀具顶食、陶瓷刀具等掐边。

　　c．從切削工藝上可分為：

　　(1)車削刀具，分外圓熄阻、內(nèi)孔斋竞、螺紋、切割刀具等多種秃殉；

　　(2)鉆削刀具坝初，包括鉆頭、鉸刀复濒、絲錐等脖卖；

　　(3)鏜削刀具；

　　(4)銑削刀具等巧颈。

　　為了適應(yīng)數(shù)控機(jī)床對(duì)刀具耐用畦木、穩(wěn)定、易調(diào)砸泛、可換等的要求十籍，近幾年機(jī)夾式可轉(zhuǎn)位刀具得到廣泛的應(yīng)用，在數(shù)量上達(dá)到整個(gè)數(shù)控刀具的30％一40％唇礁，金屬切除量占總數(shù)的80％~90％勾栗。

　　2．2數(shù)控刀具與普通機(jī)床上所用的刀具相比惨篱，有許多不同的要求，主要有以下特點(diǎn)：

　　(1)剛性好（尤其是粗加工刀具）幌侧、精度高令掠、抗振及熱變形小整栏；互換性好辫扯，便于快速換刀；

　　(2)壽命高碗昭，切削性能穩(wěn)定侄突、可靠；

　　(3)刀具的尺寸便于調(diào)整体笨，以減少換刀調(diào)整時(shí)間;

　　(4)刀具應(yīng)能可靠地?cái)嘈蓟蚓硇枷押岳谇行嫉呐懦?/p>

　　(5)系列化標(biāo)準(zhǔn)化以利于編程和刀具管理。

　　3．?dāng)?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)行的烧啊。應(yīng)根據(jù)機(jī)床的加工能力赐汤、工件材科的性能、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碟堵。刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便螺谅、剛性好、耐用度和精度高来累。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄窘奏，以提高刀具加工的剛性嘹锁。

　　(1)選取刀具時(shí)，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng)着裹。生產(chǎn)中领猾，平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀骇扇；銑削平面時(shí)摔竿，應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀，加工凸臺(tái)少孝、凹槽時(shí)继低，選高速鋼立銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔時(shí)稍走，可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀袁翁；對(duì)一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常采用球頭銑刀现辰、環(huán)形銑刀盔雷、錐形銑刀和盤形銑刀牺闪。

　　(2)在進(jìn)行自由曲面（模具）加工時(shí)，由于球頭刀具的端部切削速度為零篱汤，因此扼漓，為保證加工精度，切削行距一般采用頂端密距铃越，故球頭常用于曲面的精加工滴推。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，因此驻碟，只要在保證不過切的前提下仪从，無論是曲面的粗加工還是精加工，都應(yīng)優(yōu)先選擇平頭刀卸禽。另外潜狭，刀具的耐用度和精度與刀具價(jià)格關(guān)系極大，必須引起注意的是洪稿，在大多數(shù)情況下谭央，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疟位，則可以使整個(gè)加工成本大大降低瞻润。

　　(3)在加工中心上，各種刀具分別裝在刀庫(kù)上甜刻，按程序規(guī)定隨時(shí)進(jìn)行選刀和按刀動(dòng)作绍撞。因此必須采用標(biāo)準(zhǔn)刀柄，以便使鉆得院、鏜傻铣、擴(kuò)、銑削等工序用的標(biāo)準(zhǔn)刀具迅速祥绞、準(zhǔn)確地裝到機(jī)床主軸或刀庫(kù)上去非洲。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)整范圍蜕径，以便在編程時(shí)確定刀具的徑向和軸向尺寸两踏。目前我國(guó)的加工中心采用TSG工具系統(tǒng)，其刀柄有直柄（3種規(guī)格）和錐柄（4種規(guī)格）2種兜喻，共包括1 6種不同用途的刀柄梦染。

　　(4)在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的加工過程中，由于刀具的刃磨圣辩、測(cè)量和更換多為人工手動(dòng)進(jìn)行啼厌，占用輔助時(shí)間較長(zhǎng)，因此匆罗，必須合理安排刀具的排列順序终于。一般應(yīng)遵循以下原則：①盡量減少刀具數(shù)量萄尽；②一把刀具裝夾后，應(yīng)完成其所能進(jìn)行的所有加工步驟禁脏；粗精加工的刀具應(yīng)分開使用倡照，即使是相同尺寸規(guī)格的刀具；④先銑后鉆谣泄；⑤先進(jìn)行曲面精加工声屯，后進(jìn)行二維輪廓精加工；⑥在可能的情況下褂圣，應(yīng)盡可能利用數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀功能去园，以提高生產(chǎn)效率等。

　　4．加工過程中切削用量的確定

　　合理選擇切削用量的原則是：粗加工時(shí)懊悯，一般以提高生產(chǎn)率為主蜓谋，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(shí)炭分，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下桃焕，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本捧毛。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說明書切削用量手冊(cè)观堂，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。

　　具體要考慮以下幾個(gè)因素：

　　(1)切削深度ap呀忧。在機(jī)床师痕、工件和刀具剛度允許的情況下，ap就等于加工余量荐虐，這是提高生產(chǎn)率的一個(gè)有效措施七兜。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度，一般應(yīng)留一定的余量進(jìn)行精加工福扬。數(shù)控機(jī)床的精加工余量可略小于普通機(jī)床。

　　切削寬度L惜犀。一般L與刀具直徑d成正比铛碑，與切削深度成反比。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的加工過程中势纺，一般L的取值范圍為L(zhǎng)=(0.6~0.9)d赦锰。

　　(2)切削速度V。提高V也是提高生產(chǎn)率的一個(gè)措施演茂，但v與刀具耐用度的關(guān)系比較密切灼址。隨著v的增大，刀具耐用度急劇下降件银，故v的選擇主要取決于刀具耐用度肤轿。另外依特，切削速度與加工材料也有很大關(guān)系，例如用立銑刀銑削合金剛30CrNi2MoVA時(shí)度籍，V可采用8m/min左右;而用同樣的立銑刀銑削鋁合金時(shí),V可選200m/min以上契畔。

　　主軸轉(zhuǎn)速n(r/min)。主軸轉(zhuǎn)速一般根據(jù)切削速度v來選定碌掩。計(jì)算公式為：V=pnd/1000课丢。數(shù)控機(jī)床的控制面板上一般備有主軸轉(zhuǎn)速修調(diào)（倍率）開關(guān)，可在加工過程中對(duì)主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行整倍數(shù)調(diào)整步氏。

　　(3)進(jìn)給速度Vf响禽。Vf應(yīng)根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料來選擇。Vf的增加也可以提高生產(chǎn)效率荚醒。加工表面粗糙度要求低時(shí)芋类，Vf可選擇得大些。在加工過程中腌且，Vf也可通過機(jī)床控制面板上的修調(diào)開關(guān)進(jìn)行人工調(diào)整梗肝，但是最大進(jìn)給速度要受到設(shè)備剛度和進(jìn)給系統(tǒng)性能等的限制。

　　結(jié)束語

　　隨著數(shù)控機(jī)床在生產(chǎn)實(shí)際中的廣泛應(yīng)用铺董，量化生產(chǎn)線的形成巫击，數(shù)控編程已經(jīng)成為數(shù)控加工中的關(guān)鍵問題之一。在數(shù)控程序的編制過程中精续，要在人機(jī)交互狀態(tài)下即時(shí)選擇刀具和確定切削用量坝锰。因此，編程人員必須熟悉刀具的選擇方法和切削用量的確定原則重付，從而保證零件的加工質(zhì)量和加工效率顷级，充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)水平涵店。

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