數(shù)控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)容级衅，它不僅影響數(shù)控機床的加工效率扇售，而且直接影響加工質(zhì)量藕届。CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展本刽，使得在數(shù)控加工中直接利用CAD的設(shè)計數(shù)據(jù)成為可能鲸湃，特別是DNC系統(tǒng)微機與數(shù)控機床的聯(lián)接，使得設(shè)計子寓、工藝規(guī)劃及編程的整個過程全部在計算機上完成暗挑，一般不需要輸出專門的工藝文件。

　　目前斜友，許多CAD/CAM軟件包都提供自動編程功能炸裆，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，如鲜屏，刀具選擇晒衩、加工路徑規(guī)劃、切削用量設(shè)定等墙歪，編程人員只要設(shè)置了有關(guān)的參數(shù)囚缝，就可以自動生成NC程序并傳輸至數(shù)控機床完成加工。

　　因此抄瀑，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)下完成的旧匈，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隆惊，在編程時充分考慮數(shù)控加工的特點闯智，能夠正確選擇刀刃具及切削用量。

　　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)控機床高速、高效和自動化程度高的特點犹耻，一般應(yīng)包括通用刀具财军、通用連接刀柄及少量專用刀柄。刀柄要聯(lián)接刀具并裝在機床動力頭上春探，因此已逐漸標準化和系列化欧移。數(shù)控刀具的分類有多種方法。根據(jù)刀具結(jié)構(gòu)可分為：

　　整體式辑皿；

　　鑲嵌式时簸，采用焊接或機夾式聯(lián)接，機夾式又可分為不轉(zhuǎn)位和可轉(zhuǎn)位兩種赖晶；

　　特殊型式律适，如復(fù)合式刀具、減震式刀具等遏插。

　　根據(jù)制造刀具所用的材料可分為：

　　高速鋼刀具捂贿；

　　硬質(zhì)合金刀具；

　　金剛石刀具胳嘲；

　　其他材料刀具厂僧，如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等胎围。

　　從切削工藝上可分為：

　　車削刀具吁系，分外圓德召、內(nèi)孔白魂、螺紋、切割刀具等多種上岗；

　　鉆削刀具福荸，包括鉆頭、鉸刀膀概、絲錐等疤草；

　　鏜削刀具；

　　銑削刀具等度限。

　　為了適應(yīng)數(shù)控機床對刀具耐用孩板、穩(wěn)定、易調(diào)浙梗、可換等的要求蛆删，近幾年機夾式可轉(zhuǎn)位刀具得到廣泛的應(yīng)用，在數(shù)量上達到整個數(shù)控刀具的30%～40%务冠，金屬切除量占總數(shù)的80%～90%捅悦。

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

　　剛性好(尤其是粗加工刀具)目露、精度高逗耕、抗振及熱變形小惯波；

　　互換性好摘肤，便于快速換刀；

　　壽命高吞杭，切削性能穩(wěn)定盏浇、可靠；

　　刀具的尺寸便于調(diào)整芽狗，以減少換刀調(diào)整時間绢掰；

　　刀具應(yīng)能可靠地斷屑或卷屑，以利于切屑的排除童擎；

　　系列化滴劲、標準化，以利于編程和刀具管理顾复。

　　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)下進行的班挖。應(yīng)根據(jù)機床的加工能力、工件材料的性能芯砸、加工工序萧芙、切削用量以及其它相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便假丧、剛性好双揪、耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下幢耍，盡量選擇較短的刀柄链愉，以提高刀具加工的剛性。

　　選取刀具時忿和，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng)拦吓。生產(chǎn)中，平面零件周邊輪廓的加工渤惦，常采用立銑刀子敷；銑削平面時，應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀舵邦；加工凸臺任团、凹槽時，選高速鋼立銑刀恒襟；加工毛坯表面或粗加工孔時赂裸，可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀；對一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常采用球頭銑刀贾虽、環(huán)形銑刀逃糟、錐形銑刀和盤形銑刀。

　　在進行自由曲面(模具)加工時蓬豁，由于球頭刀具的端部切削速度為零绰咽，因此，為保證加工精度地粪，切削行距一般采用頂端密距取募，故球頭常用于曲面的精加工。而平頭刀具在表面加工質(zhì)量和切削效率方面都優(yōu)于球頭刀蟆技，因此玩敏，只要在保證不過切的前提下，無論是曲面的粗加工還是精加工质礼，都應(yīng)優(yōu)先選擇平頭刀旺聚。另外，刀具的耐用度和精度與刀具價格關(guān)系極大眶蕉，必須引起注意的是砰粹，在大多數(shù)情況下，選擇好的刀具雖然增加了刀具成本造挽，但由此帶來的加工質(zhì)量和加工效率的提高敢俭，則可以使整個加工成本大大降低。

　　在加工中心上憨净，各種刀具分別裝在刀庫上纽宇，按程序規(guī)定隨時進行選刀和換刀動作。因此必須采用標準刀柄竭豺，以便使鉆编苛、鏜藻着、擴裤魔、銑削等工序用的標準刀具迅速、準確地裝到機床主軸或刀庫上去猩僧。編程人員應(yīng)了解機床上所用刀柄的結(jié)構(gòu)尺寸赖巴、調(diào)整方法以及調(diào)整范圍，以便在編程時確定刀具的徑向和軸向尺寸纲析。目前我國的加工中心采用TSG工具系統(tǒng)猩刁，其刀柄有直柄(3種規(guī)格)和錐柄(4種規(guī)格)2種，共包括16種不同用途的刀柄农浓。

　　在經(jīng)濟型數(shù)控機床的加工過程中新蟆，由于刀具的刃磨、測量和更換多為人工手動進行，占用輔助時間較長琼稻，因此吮螺，必須合理安排刀具的排列順序。一般應(yīng)遵循以下原則：①盡量減少刀具數(shù)量帕翻；②一把刀具裝夾后鸠补，應(yīng)完成其所能進行的所有加工步驟；③粗精加工的刀具應(yīng)分開使用嘀掸，即使是相同尺寸規(guī)格的刀具紫岩；④先銑后鉆 ；⑤先進行曲面精加工睬塌，后進行二維輪廓精加工泉蝌；⑥在可能的情況下，應(yīng)盡可能利用數(shù)控機床的自動換刀功能揩晴，以提高生產(chǎn)效率等梨与。

　　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，一般以提高生產(chǎn)率為主满戒，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟性和加工成本枚从；半精加工和精加工時，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下蕴黎，兼顧切削效率榛狮、經(jīng)濟性和加工成本。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機床說明書阱剂、切削用量手冊嫡靠，并結(jié)合經(jīng)驗而定。具體要考慮以下幾個因素：
切削深度ap乘害。在機床杂飘、工件和刀具剛度允許的情況下，ap就等于加工余量汹即，這是提高生產(chǎn)率的一個有效措施触咧。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度，一般應(yīng)留一定的余量進行精加工唤邻。數(shù)控機床的精加工余量可略小于普通機床坡牛。

　　切削寬度L。一般L與刀具直徑d成正比泵三，與切削深度成反比耕捞。經(jīng)濟型數(shù)控機床的加工過程中，一般L的取值范圍為：L=(0.6～0.9)d烫幕。

　　切削速度V俺抽。提高V也是提高生產(chǎn)率的一個措施敞映，但v與刀具耐用度的關(guān)系比較密切。隨著v的增大磷斧，刀具耐用度急劇下降驱显，故v的選擇主要取決于刀具耐用度。另外瞳抓，切削速度與加工材料也有很大關(guān)系埃疫，例如用立銑刀銑削合金剛30CrNi2MoVA時，v可采用8m/min左右孩哑；而用同樣的立銑刀銑削鋁合金時栓霜，V可選200m/min以上。

　　主軸轉(zhuǎn)速n(r/min)横蜒。主軸轉(zhuǎn)速一般根據(jù)切削速度v來選定胳蛮。計算公式為：V=pnd/1000。數(shù)控機床的控制面板上一般備有主軸轉(zhuǎn)速修調(diào)(倍率)開關(guān)候铸，可在加工過程中對主軸轉(zhuǎn)速進行整倍數(shù)調(diào)整迄岸。

　　進給速度Vf。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眨额。Vf的增加也可以提高生產(chǎn)效率苗泰。加工表面粗糙度要求低時，Vf可選擇得大些笋再。在加工過程中莲轮，Vf也可通過機床控制面板上的修調(diào)開關(guān)進行人工調(diào)整，但是最大進給速度要受到設(shè)備剛度和進給系統(tǒng)性能等的限制缤贯。

　　隨著數(shù)控機床在生產(chǎn)實際中的廣泛應(yīng)用既帜，量化生產(chǎn)線的形成，數(shù)控編程已經(jīng)成為數(shù)控加工中的關(guān)鍵問題之一瑰柄。在數(shù)控程序的編制過程中制私，要在人機交互狀態(tài)下即時選擇刀具和確定切削用量。因此蚣碰，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揖膜，從而保證零件的加工質(zhì)量和加工效率，充分發(fā)揮數(shù)控機床的優(yōu)點骗爆，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和生產(chǎn)水平次氨。

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