【編者按】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)容菌瘪，它不僅影響數(shù)控機床的加工效率份殿，而且直接影響加工質(zhì)量耸黑。CAD/ CAM技術(shù)的發(fā)展玷室，使得在數(shù)控加工中直接利用CAD的設(shè)計數(shù)據(jù)成為可能零蓉。特別是微機與數(shù)控機床的聯(lián)接，使得設(shè)計穷缤、工藝規(guī)劃及編程的整個過程全部在計算機上完成成為可能敌蜂。

現(xiàn)在箩兽，許多CAD/ CAM軟件包括提供自動編程功能，這些軟件一般是在編程界面中提示工藝規(guī)劃的有關(guān)問題章喉，比如汗贫，刀具選擇、加工路徑秸脱、切削用量設(shè)定等落包，編程人員只要設(shè)置了有關(guān)的參數(shù)，就可以自動生成NC程序并傳輸至數(shù)控機床完成加工摊唇。因此咐蝇，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，這與普通機床加工形成鮮明的對比巷查，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法雄，在編程時充分考慮數(shù)控加工的特點。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行了分析辫慎。

一袁朗、數(shù)控加工常用刀具的種類及性能

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叶偶，一般應(yīng)包括通用刀具跃渠、通用連接刀柄。刀柄要聯(lián)接刀具并裝在機床動力頭上锯运，因此已逐漸標準化和系列化沛四。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：①整體式蛔颖；②鑲嵌式糊晋。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)合金刀具政拾；③金剛石刀具际器；④陶瓷刀具等。從切削工藝上可分為：①銑削刀具贸桶；②鉆削刀具舅逸；③鏜削刀具；④車削刀具等皇筛。

刀具材料應(yīng)具備的性能：

（1）高硬度刀具材料的硬度應(yīng)高于工件的硬度

（2）足夠的韌性承受切削力琉历、振動和沖擊；

（3）高耐磨性耐磨性是材料抵抗磨損的能力水醋；

（4）高耐熱性刀具材料在高溫下保持硬度旗笔、耐磨性、強度和韌性的能力拄踪；

（5）良好的工藝性

二蝇恶、數(shù)控加工刀具的選擇

刀具的選擇應(yīng)根據(jù)機床的加工能力拳魁、工件材料的性能、加工工序艘包、切削用量以及其它相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄的猛。刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便，剛性好想虎，耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下猎之，盡量選擇較短的刀柄桶悍，以提高刀具加工的剛性。

選取刀具時鹃远，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng)讼逐。生產(chǎn)中，平面輪廓的加工嚎闹，常采用立銑刀凸翩；銑削平面時，應(yīng)選鑲硬質(zhì)合金刀片面銑刀暂臀；加工毛坯表面或粗加工孔時肪麦，可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的銑刀；對一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工帐扯，常采用球頭銑刀孩最、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和梯形銑刀等赴辨。在進行曲面加工時眯找，應(yīng)選用球頭刀具，并且球頭刀具半徑應(yīng)小于曲面的最小曲率半徑捣域。由于球頭刀具的端部切削速度為零啼染，因此，為保證加工精度焕梅，切削行距一般取得很密迹鹅，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，因此丘侠，只要在保證精度的前提下徒欣，無論是曲面的粗加工還是精加工，都應(yīng)優(yōu)先選擇平頭刀蜗字。

在數(shù)控加工中打肝，由于刀具的刃磨、測量和更換多為人工手動進行挪捕，占用輔助時間較長粗梭，因此争便，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)量断医；②一把刀具裝夾后滞乙，應(yīng)完成其所能進行的所有加工部位；③粗精加工的刀具應(yīng)分開使用葡谅，即使是相同尺寸規(guī)格的刀具脱处；④先面后孔；⑤先進行曲面精加工括柿，后進行二維輪廓精加工忍抗；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饲丢，以提高生產(chǎn)效率等付厦。

三、數(shù)控加工切削用量的確定

合理選擇切削用量的原則是蜻弧，粗加工時超默，一般以提高生產(chǎn)率為主。半精加工和精加工時吓挣，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下园环，兼顧切削效率、經(jīng)濟性和加工成本川砌。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機床性能韭寸、切削用量手冊，并結(jié)合經(jīng)驗面定荆隘。同時恩伺，使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進給速度三者相互適應(yīng)椰拒，以形成最佳切削用量晶渠。切削用量的選擇可參考表1

表1切削用量的選取（高速鋼立銑刀）

（1）背吃刀量 在機床燃观，工件和刀具的剛度允許的情況下褒脯，應(yīng)盡可能使背吃刀量等于加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)缆毁，提高生產(chǎn)效率番川。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度，應(yīng)留少量精加工余量脊框，一般留0.2 -0.5mm颁督。

（2）切削寬度L一般L與刀具直徑d成正比，與切削深度成反比。數(shù)控加工中沉御，一般L的取值范圍為：L= （0.6- 0.9）d小愚。

（3）切削速度切削速度也是提高生產(chǎn)率的一個措施，但切削速度與刀具耐用度的關(guān)系比較密切芋甸。隨著切削速度的增大绪毅，刀具耐用度急劇下降，故切削速度的選擇主要取決于刀具耐用度谬咽。另外叙傅，切削速度與加工材料也有很大關(guān)系，例如用立銑刀銑削45鋼時麸癌，切削速度可采用26m/ min左右：而用同樣的立銑刀銑削鋁合金時鹰泡，切削速度可選129m/ min以上。

（4）主軸轉(zhuǎn)速n（r/min）主軸轉(zhuǎn)速一般根據(jù)切削速度來選定午四。計算公式為：n= 1000/ d，式中d為刀具直徑（mm）磨慷。數(shù)控機床的控制面板上一般配有主軸轉(zhuǎn)速修調(diào)（倍率）開關(guān)支礼，可在加工過程中對主軸轉(zhuǎn)速進行倍率調(diào)整。

（5）進給速度F進給速度應(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薇痛。

確定進給速度的原則：

第一滨溉、當工件的質(zhì)量要求能夠保證時，為提高生產(chǎn)效率长赞，可選擇較高的進給速度晦攒。一般在100 - 200mm/ min范圍內(nèi)選取。

第二得哆、在刀斷脯颜、加工深孔或用高速鋼刀具加工時，宜選擇較低的進給速度贩据，一般在20- 50mm/ min范圍內(nèi)選取栋操。

第三、當加工精度饱亮、表面粗糙度要求高時矾芙，進給速度應(yīng)選小些，一般在20- 5Omm/ min范圍內(nèi)選取近上。

在數(shù)控加工過程中剔宪，進給速度也可通過機床控制面板上的進給倍率修調(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)性能等的限制壹无。

隨著數(shù)控機床在生產(chǎn)實際中的廣泛應(yīng)用粱储，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彬膘，要在人機交互狀態(tài)下即時選擇刀具和確定切削用量滚讼。因此剑学，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，從而保證零件的加工質(zhì)量和加工效率绊域，充分發(fā)揮數(shù)控機床的優(yōu)點膨溃。

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