簡析數控(kong)機床刀具選(xuǎn)擇和合理使(shi)用

     數控加工(gōng)刀具必須适(shì)應數控機床(chuang)高速、高效和(he)自🥰動化程度(du)高的特點，一(yī)般應包括通(tong)用刀具、通用(yòng)連接刀😄柄及(jí)少量🔴專用♊刀(dāo)柄。刀柄要聯(lian)接刀具并裝(zhuang)在機床動力(lì)頭上，因此已(yi)逐漸标準化(huà)和系列化。

　　數控刀具的(de)分類有多種(zhong)方法。

　　根據(jù)刀具結構可(ke)分為：①整體式(shi);②鑲嵌式，采用(yong)焊接或機🏃‍♂️夾(jiá)式聯接，機夾(jiá)式又可分為(wei)不轉位和可(ke)轉位兩種;③特(te)殊型👣式，如🥰複(fu)合式刀❄️具、減(jian)震式刀具等(deng)。

　　根據制造(zao)刀具所用的(de)材料可分為(wéi)：①高速鋼刀具(jù);②硬質合金刀(dāo)具;③金剛石刀(dāo)具;④其他材料(liao)刀具，如立方(fang)氮化硼刀具(ju)、陶瓷刀具等(deng)。

　　從切削工(gong)藝上可分為(wei)：①車削刀具，分(fèn)外圓、内孔、螺(luo)紋、切割刀具(jù)等多種;②鑽削(xue)刀具，包括鑽(zuan)頭、鉸刀、絲錐(zhui)等👣;③镗削🤟刀具(jù);④銑削刀具🔞等(deng)。

　　為了适應(yīng)數控機床對(dui)刀具耐用、穩(wen)定、易調、可換(huan)等的要求☀️，近(jìn)幾年機夾式(shì)可轉位刀具(ju)得到廣泛的(de)應用，在數量(liang)上達🏒到整個(gè)數控刀具的(de)30～40，金屬切除量(liang)占總數的80～90.

　　數控刀具與(yǔ)普通機床上(shang)所用的刀具(jù)相比，有許多(duō)不同💯的要求(qiu)，主要有以下(xià)特點：①剛性好(hao)(尤其是粗加(jia)🔱工刀具)、精度(dù)高、抗振及熱(re)‼️變形小;②互換(huan)性好，便于快(kuài)🌂速換刀;③壽命(mìng)高，切削性能(néng)穩定、可靠;④刀(dao)具的尺寸便(bian)于調整，以減(jian)少換刀調整(zheng)時間;⑤刀具應(ying)能可靠地斷(duàn)♈屑或卷屑，以(yi)利于切屑的(de)排除;⑥系列化(huà)、标準化，以利(li)于編程和刀(dao)具管理。

　　刀(dao)具的選擇是(shì)在數控編程(cheng)的人機交互(hù)狀态下進行(hang)🈚的。應根據👉機(jī)床的加工能(neng)力、工件材料(liào)的性能、加工(gong)工序、切削用(yong)量以及其它(ta)相關因素正(zhèng)确選用刀具(jù)及刀柄。

　　刀(dao)具選擇總的(de)原則是：安裝(zhuang)調整方便、剛(gang)性好、耐用度(du)和精❤️度高。在(zài)滿足加工要(yào)求的前提下(xia)，盡量選擇較(jiao)短的刀柄，以(yǐ)提高刀具加(jiā)工的剛性。選(xuan)取刀具時，要(yao)使刀具的尺(chi)🥵寸與被🚶‍♀️加工(gong)工件的表💃面(miàn)尺寸相适應(ying)。生産中，平面(mian)零件周邊輪(lún)廓的加工，常(chang)采用立銑刀(dāo);銑削平面時(shi)，應選硬質合(he)金刀片銑刀(dāo);加工凸台💁、凹(āo)槽時，選高速(sù)鋼立銑刀;加(jiā)工毛坯表面(miàn)或粗加工孔(kong)時，可選取鑲(xiāng)硬質合金刀(dao)片的玉米銑(xi)刀;對一些立(lì)體型面和變(bian)斜角👨‍❤️‍👨輪廓外(wài)形的加工，常(chang)采用球頭銑(xǐ)刀、環形銑刀(dao)、錐形銑刀和(he)盤形銑刀。

　　在進行自由(yóu)曲面(模具)加(jia)工時，由于球(qiu)頭刀具的端(duān)部切削速度(du)💚為零，因此，為(wéi)保證加工精(jīng)度，切削行距(ju)一般🤩采用頂(ding)端密距，故球(qiu)頭常用于曲(qu)面的精加工(gong)。而平頭刀具(ju)在表面加工(gong)質量㊙️和切削(xuē)效率方面都(dou)優于球頭刀(dāo)，因此，隻要在(zai)保證不過切(qiē)的前提下，無(wú)✂️論是曲面的(de)粗加工還是(shi)精加工，都應(yīng)優先選擇平(ping)頭刀。

　　另外(wai)，刀具的耐用(yong)度和精度與(yǔ)刀具價格關(guān)系極大，必須(xū)🙇🏻引起注意的(de)是，在大多數(shu)情況下，選擇(ze)好的刀具雖(sui)然增👌加了刀(dāo)具成本，但由(yóu)此帶來的加(jiā)工質量💛和加(jiā)工效率的🈲提(tí)高，則可以使(shǐ)整個加工成(chéng)本大大降低(di)。

　　在加工中(zhōng)心上，各種刀(dao)具分别裝在(zài)刀庫上，按程(cheng)序規定随時(shí)進行選刀和(hé)換刀動作。因(yīn)此必須采用(yòng)标準刀柄，以(yi)便使鑽、镗、擴(kuo)、銑削等工序(xu)用的标準刀(dāo)具迅速、準确(què)地裝到機床(chuáng)主軸或刀庫(kù)上去。編程人(ren)員🔴應了解機(ji)❄️床上所用刀(dao)柄的結構尺(chi)寸、調整方法(fa)以及調整範(fàn)圍，以便在編(biān)程時确定刀(dao)具的徑向和(he)軸向尺寸。目(mu)前我國的加(jiā)工中心采用(yòng)TSG工具系統，其(qí)刀柄有直柄(bǐng)(3種規格)和錐(zhuī)柄(4種規格)2種(zhǒng)💁，共包括16種不(bú)同用途的刀(dao)柄。

　　在經濟(jì)型數控機床(chuáng)的加工過程(cheng)中，由于刀具(ju)的刃磨、測☎️量(liang)和更換多為(wéi)人工手動進(jin)行，占用輔助(zhù)時間較長，因(yīn)此，必須⛹🏻‍♀️合理(lǐ)安排刀具的(de)排列順序。一(yi)般應遵循以(yi)下原則：①盡量(liàng)減🌍少刀具數(shù)量;②一把刀具(jù)裝夾後，應完(wán)成其所能進(jìn)行的所有🥰加(jiā)工步驟;③粗精(jīng)加工的刀具(ju)應分開使用(yòng)，即使⭕是相同(tóng)尺寸規格的(de)刀具;④先銑後(hou)鑽;⑤先進行曲(qu)面精加工⭐，後(hou)進行二維輪(lún)廓精加工;⑥在(zài)可能的情☂️況(kuang)下，應盡可能(neng)利用數控機(ji)床的自動換(huan)刀功能，以提(tí)高生産效率(lü)等。

　　合理選(xuǎn)擇切削用量(liang)的原則是：粗(cu)加工時，一般(ban)以提🛀🏻高🌐生産(chan)率🧑🏽‍🤝‍🧑🏻為主，但也(yě)應考慮經濟(ji)性和加工成(chéng)本;半精加工(gōng)和精加工時(shí)🈚，應在保證加(jia)工質量的前(qian)提下，兼顧切(qiē)削效率、經濟(jì)性和加工成(cheng)本。具體數值(zhí)應根據機床(chuáng)說✨明書、切削(xuē)🤟用量手冊，并(bìng)結合經驗而(er)定。

　　具體要(yao)考慮以下幾(ji)個因素：　　①切削(xuē)深度t.在機床(chuáng)、工件和刀具(ju)剛度允許的(de)情況下，t就等(deng)于加工餘量(liang)，這是提高生(shēng)産🧑🏽‍🤝‍🧑🏻率的一個(ge)有效措施。為(wéi)了保證零件(jiàn)的加工精度(du)和表面粗糙(cāo)度，一般應留(liú)一定的餘量(liang)進行精加工(gōng)。數控機床的(de)精加工餘量(liàng)可略小💯于普(pǔ)通機床。　　②切削(xue)寬度L.一般L與(yǔ)刀具直徑d成(cheng)正比，與切削(xue)深度㊙️成反比(bǐ)。經濟型數控(kòng)機床的加㊙️工(gōng)過程中，一般(bān)L的取值範圍(wei)為：L=(0.6～0.9)d.　　③切削速度(dù)v.提高v也是提(tí)高生産率的(de)一個措🌈施，但(dan)v與刀具耐用(yong)度的關系比(bǐ)較密切。随着(zhe)v的增🏃🏻大，刀具(jù)耐用度急劇(ju)下💃降，故v的選(xuan)擇主要取決(jué)于刀🈲具耐用(yong)度。另外，切削(xuē)速度與加工(gōng)材料也有很(hěn)大關系，例如(ru)用立銑刀銑(xi)削合金剛30CrNi2MoVA時(shi)，v可采用8m/min左右(you);而用同樣的(de)立銑刀銑削(xue)鋁合金時，v可(ke)選200m/min以上。　　④主軸(zhóu)轉速n(r/min)。主軸轉(zhuan)速🔞一般根據(jù)切削速度v來(lai)選定。計算公(gōng)式為：v=nd/1000.數控機(ji)床的控制面(mian)闆上一般備(bèi)有主軸轉速(sù)修調⭐(倍率)開(kai)關，可在加工(gōng)過程中對💚主(zhu)軸轉速進行(hang)整倍數調整(zheng)。　　⑤進給速度vF.vF應(ying)根據零件的(de)加工精度和(he)表面🏃🏻‍♂️粗糙度(du)要求以及刀(dāo)具和工件材(cái)料來選擇。vF的(de)增加也可以(yǐ)提高生産效(xiao)率。加工表面(mian)粗糙度要求(qiu)低時，vF可選擇(ze)得大些。在加(jiā)工過程中，vF也(ye)可通過機床(chuáng)控制面闆上(shang)的修調開關(guān)進行人工調(diào)整👨‍❤️‍👨，但是******進給(gěi)速度要受到(dào)設備剛度和(hé)進給系統性(xìng)能等的限制(zhì)。