簡析數控機(jī)床刀具選擇(ze)和合理使用(yong)

     數控加工刀(dāo)具必須适應(yīng)數控機床高(gao)速、高效和自(zi)動化程🐅度🈲高(gāo)的特點，一般(bān)應包括通用(yòng)刀具、通用連(lian)接刀柄及少(shǎo)量專用✔️刀柄(bing)。刀柄要聯接(jie)刀具并裝在(zai)機床動力頭(tóu)上，因此已逐(zhu)漸标準化和(he)系列化。

　　數(shù)控刀具的分(fèn)類有多種方(fang)法。

　　根據刀(dāo)具結構可分(fen)為：①整體式;②鑲(xiang)嵌式，采用焊(hàn)接或機💔夾🏃‍♂️式(shì)聯接⛱️，機夾式(shì)又可分為不(bu)轉位和可轉(zhuǎn)位兩種;③特🐪殊(shu)型式，如複合(hé)式刀具、減震(zhen)式刀具等。

　　根據制造刀(dao)具所用的材(cai)料可分為：①高(gāo)速鋼刀具;②硬(ying)質合📐金刀具(ju);③金剛石刀具(jù);④其他材料刀(dāo)具，如立方氮(dan)化硼🤩刀具、陶(táo)瓷🈚刀具等。

　　從切削工藝(yì)上可分為：①車(chē)削刀具，分外(wài)圓、内孔、螺紋(wen)、切割刀具等(deng)多種;②鑽削刀(dāo)具，包括鑽頭(tou)、鉸刀、絲錐等(deng)‼️;③镗削刀具💃🏻;④銑(xi)削☁️刀具等。

　　為了适應數(shu)控機床對刀(dao)具耐用、穩定(ding)、易調、可換等(deng)的要求，近幾(jǐ)年機夾式可(ke)轉位刀具得(dé)到廣泛的應(yīng)💋用，在數量上(shàng)達到整個數(shù)控刀具的30～40，金(jin)屬切除量占(zhàn)總數的80～90.

　　數(shu)控刀具與普(pu)通機床上所(suo)用的刀具相(xiang)比，有許多不(bú)同的要求，主(zhu)要有以下特(tè)點：①剛性好(尤(yóu)其是粗加工(gōng)刀具)、精度高(gao)、抗振及熱變(bian)形小;②互換性(xìng)好，便于快速(su)換刀;③壽命高(gao)🐉，切削性能穩(wen)定、可靠;④刀具(jù)的尺寸便㊙️于(yu)調整，以減少(shǎo)換刀調整時(shí)間;⑤刀具應能(neng)可靠地斷‼️屑(xiè)或卷屑，以利(lì)于切屑的🔅排(pai)除;⑥系列化、标(biāo)準化，以利于(yú)編程和刀🏃🏻具(jù)管理。

　　刀具(jù)的選擇是在(zai)數控編程的(de)人機交互狀(zhuàng)态下進行的(de)📱。應✨根據機床(chuang)的加工能力(li)、工件材料的(de)性能、加工工(gōng)序、切削用量(liang)以及其它相(xiàng)關因素正确(què)選用刀具及(ji)刀柄。

　　刀具(jù)選擇總的原(yuan)則是：安裝調(diào)整方便、剛性(xing)好、耐用度和(he)精度高✂️。在滿(man)足加工要求(qiú)的前提下，盡(jìn)量選擇較短(duǎn)的刀🔱柄，以提(ti)高🔴刀具加工(gong)的剛性。選取(qǔ)刀具時，要使(shǐ)刀具的尺寸(cùn)與被加工工(gong)⭐件的表面尺(chi)寸相适應。生(shēng)産中，平面零(ling)件✍️周邊輪廓(kuò)的加工，常采(cai)用立銑🐅刀;銑(xi)削平面時，應(ying)選硬質合金(jīn)刀片銑刀;加(jiā)工凸台、凹槽(cao)時，選高速鋼(gāng)立銑刀;加工(gōng)毛坯表面或(huò)粗加工孔時(shí)，可選取鑲硬(yìng)質合金刀片(pian)的玉米銑刀(dao);對一些立體(tǐ)型面和變斜(xie)角輪廓外形(xíng)的加工，常采(cǎi)用球頭銑刀(dāo)、環形銑刀、錐(zhuī)形銑刀和盤(pán)🔞形銑刀。

　　在(zài)進行自由曲(qǔ)面(模具)加工(gōng)時，由于球頭(tou)刀具的端部(bù)切削速度♈為(wei)零，因此，為保(bao)證加工精度(dù)，切削行距一(yi)般采用頂端(duān)密距，故球📞頭(tóu)常用于曲面(miàn)的精加工。而(ér)平頭🈚刀具在(zài)表面加工質(zhi)量♻️和切削效(xiao)率方面都優(you)于球頭刀，因(yin)此，隻要在保(bǎo)證不過切的(de)前提下，無論(lun)是曲面的👨‍❤️‍👨粗(cū)加工還是精(jīng)加工，都應優(you)先選擇平頭(tóu)刀。

　　另外，刀(dāo)具的耐用度(dù)和精度與刀(dao)具價格關系(xi)極大👌，必須引(yin)起注意的是(shi)，在大多數情(qing)況下，選擇好(hao)的刀具雖然(ran)增加了刀具(jù)成本，但由此(ci)帶來的加工(gong)質量和加工(gōng)⭕效率的提高(gao)，則可以使🚩整(zhěng)個加工成本(běn)大大🚶降低。

　　在加工中心(xin)上，各種刀具(ju)分别裝在刀(dāo)庫上，按程序(xù)規定随時🎯進(jin)行選刀和換(huan)刀動作。因此(ci)必須采用标(biāo)準刀🌈柄，以便(biàn)使鑽、镗、擴、銑(xǐ)📧削等工序用(yòng)的标準刀具(jù)迅速、準确地(dì)裝到機床主(zhǔ)軸或刀庫上(shàng)去。編程人員(yuán)應了解機床(chuang)上所用刀柄(bǐng)的結🆚構尺寸(cùn)、調整方法以(yi)👉及調整範圍(wéi)，以便在編程(chéng)🔴時确定刀具(jù)✉️的徑向和軸(zhou)向尺寸。目前(qian)我國的加工(gong)中心采用TSG工(gōng)具系統，其刀(dao)柄有直柄(3種(zhong)規格)和錐柄(bǐng)(4種規格)2種，共(gòng)包括16種不同(tong)用途的刀柄(bing)。

　　在經濟型(xíng)數控機床的(de)加工過程中(zhong)，由于刀具的(de)刃磨、測量🤟和(hé)更換多為人(rén)工手動進行(hang)，占用輔助時(shi)間較長，因此(ci)，必須合理安(an)排刀具的排(pái)列順序。一般(bān)應遵循以下(xia)原則：①盡量減(jian)少刀具數量(liàng);②一把刀具裝(zhuang)夾後，應完成(chéng)其所能進行(háng)的所有加工(gōng)步驟;③粗精加(jiā)工❄️的刀具應(ying)分開使用，即(jí)使是相同尺(chǐ)寸♉規格的刀(dāo)具🍓;④先銑後鑽(zuan);⑤先進🌐行曲面(miàn)精加工，後進(jìn)行二維輪廓(kuo)精❤️加工;⑥在可(ke)能的情況下(xia)，應盡可能利(li)用數控機床(chuang)的自動換刀(dao)功能，以提🌍高(gao)生産效率等(deng)。

　　合理選擇(ze)切削用量的(de)原則是：粗加(jiā)工時，一般以(yǐ)提高生産率(lü)💰為主，但也應(ying)考慮經濟性(xing)和加工成本(ben);半精加工和(hé)精加工時🌈，應(yīng)在保證加工(gōng)質量的前提(tí)下，兼顧切削(xue)效率、經濟性(xing)和加工成本(ben)。具體數值應(ying)根據機床說(shuo)明書、切削用(yòng)量手冊，并結(jié)合經驗而定(ding)。

　　具體要考(kǎo)慮以下幾個(ge)因素：　　①切削深(shēn)度t.在機床、工(gong)件和刀具剛(gāng)度🏃🏻允許的情(qing)況下，t就等于(yú)加工餘量，這(zhè)是提高生産(chǎn)率的一個有(you)效措施。為了(le)保證零件的(de)加工精度和(he)表面♻️粗糙度(dù)，一般應留一(yī)定的餘量進(jin)行精加工。數(shù)控機床的精(jing)加工餘量可(kě)略小于普通(tōng)機床。　　②切削寬(kuan)度L.一般L與刀(dāo)具直徑d成正(zhèng)比，與切削深(shen)度成反比。經(jīng)濟型數控機(ji)床的加工過(guo)程中，一般L的(de)取🏃🏻‍♂️值範圍為(wei)：L=(0.6～0.9)d.　　③切削速度v.提(ti)高v也是提高(gao)生産率的一(yī)個🌈措施，但v與(yǔ)刀具耐用💋度(dù)的關系比較(jiào)密❓切。随着v的(de)增大，刀具耐(nai)用度急劇下(xià)降，故v的✊選擇(zé)主要取決⁉️于(yú)刀具耐用度(dù)。另外，切削速(sù)度與加工材(cái)料也👨‍❤️‍👨有很大(da)關系，例如用(yong)立銑刀銑削(xue)合金剛30CrNi2MoVA時，v可(ke)采用8m/min左右;而(ér)用同樣的立(lì)銑刀銑削鋁(lü)合金時🧑🏾‍🤝‍🧑🏼，v可選(xuan)200m/min以上。　　④主軸轉(zhuan)速n(r/min)。主軸轉速(su)🛀一般根據切(qiē)削速度v來選(xuan)定。計算公式(shì)為：v=nd/1000.數控機床(chuáng)的控制面闆(pan)上一般備有(you)💔主軸轉速修(xiū)⛷️調(倍率)開關(guan)，可在加工過(guò)程中對主軸(zhóu)轉速進行整(zheng)倍數調整。　　⑤進(jìn)給速度vF.vF應根(gēn)據零件的加(jiā)工精度和表(biao)面粗糙度要(yao)求以及刀具(jù)和工件材料(liao)來選擇。vF的增(zēng)加也可以提(ti)高生産效率(lü)。加工表面粗(cu)糙度要求📧低(di)時，vF可選擇得(dé)大些。在加工(gōng)過程中，vF也可(kě)通過機床控(kong)制面闆上的(de)修調開關進(jìn)行人工調整(zheng)，但是******進給👣速(sù)度😄要受到設(shè)備剛度和進(jìn)給系統性能(neng)等的限🏃🏻制。