簡析(xi)數控機(ji)床刀具(ju)選擇和(he)合理使(shi)用

     數控(kong)加工刀(dao)具必須(xu)适應數(shu)控機床(chuang)高速、高(gao)效和自(zi)動🍉化程(cheng)度高的(de)特點，一(yi)般應包(bao)括通用(yong)刀具、通(tong)用連接(jie)刀💰柄及(ji)少量📞專(zhuan)用刀柄(bing)。刀柄要(yao)聯接刀(dao)具并裝(zhuang)在機床(chuang)動力頭(tou)上，因此(ci)已♋逐漸(jian)标準化(hua)和系列(lie)化。

　　數控(kong)刀具的(de)分類有(you)多種方(fang)法。

　　根據(ju)刀具結(jie)構可分(fen)為：①整體(ti)式;②鑲嵌(qian)式，采用(yong)焊接或(huo)🔴機🙇🏻夾式(shi)聯✊接，機(ji)夾式又(you)可分為(wei)不轉位(wei)和可轉(zhuan)位兩種(zhong);③特殊型(xing)式，如複(fu)合💰式刀(dao)具、減震(zhen)式刀具(ju)等。

　　根據(ju)制造刀(dao)具所用(yong)的材料(liao)可分為(wei)：①高速鋼(gang)刀具;②硬(ying)質合金(jin)刀具;③金(jin)剛石刀(dao)具;④其他(ta)材料刀(dao)具，如立(li)方氮化(hua)硼刀具(ju)、陶瓷刀(dao)具等。

　　從(cong)切削工(gong)藝上可(ke)分為：①車(che)削刀具(ju)，分外圓(yuan)、内孔、螺(luo)紋、切割(ge)刀具等(deng)⭐多種;②鑽(zuan)削刀具(ju)，包括鑽(zuan)頭、鉸刀(dao)、絲錐等(deng);③镗削🈲刀(dao)具;④銑削(xue)👌刀具等(deng)。

　　為了适(shi)應數控(kong)機床對(dui)刀具耐(nai)用、穩定(ding)、易調、可(ke)換等的(de)要求🌈，近(jin)幾年機(ji)夾式可(ke)轉位刀(dao)具得到(dao)廣泛的(de)應用，在(zai)數量上(shang)達到整(zheng)個數控(kong)刀具的(de)30～40，金屬切(qie)除量占(zhan)總數的(de)80～90.

　　數控刀(dao)具與普(pu)通機床(chuang)上所用(yong)的刀具(ju)相比，有(you)許多❗不(bu)同的要(yao)求，主要(yao)有以下(xia)特點：①剛(gang)性好(尤(you)其是粗(cu)加工刀(dao)具)、精☁️度(du)高、抗振(zhen)及熱變(bian)形小;②互(hu)換性好(hao)，便于快(kuai)速換刀(dao)💁;③壽命高(gao)，切削性(xing)能穩定(ding)、可靠;④刀(dao)具的尺(chi)寸便于(yu)調整，以(yi)減少換(huan)刀調整(zheng)時間;⑤刀(dao)具應能(neng)🌈可靠地(di)斷屑或(huo)卷屑，以(yi)利于切(qie)屑的排(pai)除;⑥系列(lie)化、标準(zhun)化，以利(li)于編程(cheng)和刀具(ju)💞管理。

　　刀(dao)具的選(xuan)擇是在(zai)數控編(bian)程的人(ren)機交互(hu)狀态下(xia)進行☂️的(de)。應根據(ju)✨機床的(de)加工能(neng)力、工件(jian)材料的(de)性能、加(jia)工工序(xu)、切削用(yong)🔴量以及(ji)其㊙️它相(xiang)關因素(su)正确選(xuan)用刀具(ju)及刀柄(bing)。

　　刀具選(xuan)擇總的(de)原則是(shi)：安裝調(diao)整方便(bian)、剛性好(hao)、耐用度(du)和精度(du)高。在滿(man)足加工(gong)要求的(de)前提下(xia)，盡量選(xuan)擇較短(duan)的刀柄(bing)，以提高(gao)🤞刀具加(jia)工的剛(gang)性。選取(qu)刀具時(shi)🍓，要使刀(dao)具的尺(chi)寸與被(bei)加工工(gong)件的表(biao)面尺寸(cun)相适🔅應(ying)。生産中(zhong)，平面零(ling)件🔞周邊(bian)輪廓的(de)加工，常(chang)🛀采用立(li)銑刀;銑(xi)削平面(mian)時，應選(xuan)硬質合(he)金刀片(pian)銑刀;加(jia)工凸台(tai)、凹槽時(shi)，選高速(su)鋼立銑(xi)刀;加工(gong)毛坯表(biao)面或粗(cu)加工孔(kong)時，可選(xuan)取鑲硬(ying)🔴質合金(jin)刀片的(de)玉♈米銑(xi)刀;對一(yi)些立體(ti)型面和(he)變斜角(jiao)🌈輪廓外(wai)形的加(jia)工，常采(cai)用球頭(tou)銑刀、環(huan)形銑刀(dao)、錐形銑(xi)刀和盤(pan)形銑刀(dao)。

　　在進行(hang)自由曲(qu)面(模具(ju))加工時(shi)，由于球(qiu)頭刀具(ju)的端部(bu)切削速(su)⛷️度為零(ling)，因此，為(wei)保證加(jia)工精度(du)，切削行(hang)距一般(ban)✌️采用❤️頂(ding)端㊙️密距(ju)，故球頭(tou)常用于(yu)曲面的(de)精加工(gong)。而平頭(tou)刀具在(zai)📐表面加(jia)工質量(liang)和切削(xue)♉效率方(fang)面都優(you)于球頭(tou)刀，因此(ci)，隻要在(zai)保證不(bu)過切的(de)前提下(xia)，無論是(shi)曲面的(de)粗加工(gong)還是精(jing)加工，都(dou)應優先(xian)選擇平(ping)頭刀。

　　另(ling)外，刀具(ju)的耐用(yong)度和精(jing)度與刀(dao)具價格(ge)關系極(ji)大，必須(xu)⛹🏻‍♀️引起注(zhu)意的是(shi)，在大多(duo)數情況(kuang)下，選擇(ze)好的刀(dao)具雖然(ran)增加了(le)刀具成(cheng)本，但由(you)此帶來(lai)的加工(gong)質量❤️和(he)加工🔴效(xiao)率的提(ti)高，則可(ke)以使整(zheng)個加🔴工(gong)成本大(da)大降低(di)。

　　在加工(gong)中心上(shang)，各種刀(dao)具分别(bie)裝在刀(dao)庫上，按(an)程序規(gui)定随時(shi)🏃進🈲行選(xuan)刀和換(huan)刀動作(zuo)。因此必(bi)須采用(yong)标準刀(dao)柄，以便(bian)使鑽、镗(tang)、擴、銑削(xue)等工序(xu)用的标(biao)準刀具(ju)迅速、準(zhun)确地裝(zhuang)到機床(chuang)主軸或(huo)刀庫上(shang)去。編程(cheng)人員應(ying)了解機(ji)床上所(suo)用刀柄(bing)的結構(gou)尺寸、調(diao)🌐整方法(fa)以☎️及調(diao)整範圍(wei)，以便在(zai)編程時(shi)确定刀(dao)具的徑(jing)向和軸(zhou)向尺寸(cun)。目前我(wo)國的加(jia)工中心(xin)🐕采用TSG工(gong)具系統(tong)，其刀柄(bing)有直柄(bing)(3種規格(ge))和錐柄(bing)(4種規格(ge))2種，共包(bao)括16種不(bu)同用途(tu)的刀柄(bing)。

　　在經濟(ji)型數控(kong)機床的(de)加工過(guo)程中，由(you)于刀具(ju)的刃磨(mo)、測量🛀🏻和(he)💯更換多(duo)為人工(gong)手動進(jin)行，占用(yong)輔助時(shi)間較長(zhang)，因此，必(bi)須合理(li)㊙️安排刀(dao)具的排(pai)列順序(xu)。一般應(ying)☎️遵循以(yi)下原則(ze)☀️：①盡量減(jian)少刀具(ju)🌈數量;②一(yi)把刀具(ju)裝夾後(hou)，應完成(cheng)其所能(neng)進⛷️行的(de)所有加(jia)工步驟(zhou);③粗精加(jia)工的刀(dao)具應分(fen)✂️開使用(yong)，即使😍是(shi)相同尺(chi)寸規格(ge)的刀具(ju);④先銑後(hou)鑽;⑤先進(jin)行曲面(mian)精加工(gong)，後進行(hang)二維輪(lun)廓精加(jia)工;⑥在可(ke)能的情(qing)況下，應(ying)盡可能(neng)利用數(shu)控機床(chuang)的自動(dong)換刀功(gong)能，以提(ti)高生産(chan)效率等(deng)。

　　合理選(xuan)擇切削(xue)用量的(de)原則是(shi)：粗加工(gong)時，一般(ban)以提✊高(gao)生産率(lü)為🔞主，但(dan)也應考(kao)慮經濟(ji)性和加(jia)工成本(ben);半精加(jia)工和精(jing)加工時(shi)，應在保(bao)證加工(gong)質量的(de)前提下(xia)，兼顧切(qie)削效率(lü)、經濟性(xing)和加工(gong)成本。具(ju)體數值(zhi)應根🚩據(ju)機床說(shuo)明書、切(qie)削用量(liang)手冊，并(bing)結合經(jing)驗而定(ding)。

　　具體要(yao)考慮以(yi)下幾個(ge)因素：　　①切(qie)削深度(du)t.在機床(chuang)、工件和(he)🈲刀具剛(gang)度允許(xu)的情況(kuang)下，t就等(deng)于加工(gong)餘量，這(zhe)是提高(gao)生産🧡率(lü)的💁一個(ge)有效措(cuo)施。為了(le)保證零(ling)件的加(jia)📞工精度(du)和表面(mian)粗糙度(du)，一般應(ying)留一定(ding)的餘量(liang)進行精(jing)加工。數(shu)控機床(chuang)的精加(jia)工餘量(liang)可略小(xiao)🚩于普通(tong)機床。　　②切(qie)削寬度(du)L.一般L與(yu)刀具直(zhi)徑d成正(zheng)比，與切(qie)削深度(du)㊙️成反比(bi)。經濟💯型(xing)✨數控機(ji)床的加(jia)💛工過程(cheng)中，一般(ban)L的取值(zhi)範圍為(wei)：L=(0.6～0.9)d.　　③切削速(su)度v.提高(gao)v也是提(ti)高生産(chan)率的一(yi)個措施(shi)，但v與刀(dao)具耐用(yong)度的關(guan)系比較(jiao)密💯切。随(sui)着v的增(zeng)🏃🏻大，刀具(ju)耐用度(du)急劇下(xia)降，故v的(de)選擇主(zhu)要取決(jue)于刀具(ju)耐用度(du)。另外，切(qie)削速度(du)與加工(gong)材料也(ye)有很大(da)關🤞系，例(li)如用立(li)銑刀銑(xi)削合金(jin)剛30CrNi2MoVA時，v可(ke)采用8m/min左(zuo)右;而用(yong)🥵同樣的(de)立銑刀(dao)銑削鋁(lü)合金時(shi)，v可選200m/min以(yi)上。　　④主軸(zhou)轉速n(r/min)。主(zhu)軸轉速(su)🌍一般根(gen)據切削(xue)速度v來(lai)選定。計(ji)算公式(shi)為：v=nd/1000.數控(kong)機床的(de)控制面(mian)闆上一(yi)般備有(you)主軸轉(zhuan)速修🌐調(diao)(倍率)開(kai)關，可在(zai)加工過(guo)程中對(dui)主軸轉(zhuan)速進行(hang)整倍數(shu)調整。　　⑤進(jin)給速度(du)vF.vF應根據(ju)零件的(de)加工精(jing)⛷️度和表(biao)面粗糙(cao)度要求(qiu)以及刀(dao)具和工(gong)件材料(liao)來選擇(ze)。vF的增加(jia)㊙️也可以(yi)提高生(sheng)産效率(lü)。加工表(biao)面粗糙(cao)度要求(qiu)低時，vF可(ke)選擇得(de)🍓大些。在(zai)加工過(guo)程中，vF也(ye)可通過(guo)機床控(kong)制面闆(pan)上的修(xiu)調開關(guan)進行人(ren)工調整(zheng)，但是******進(jin)給速度(du)要受到(dao)設備🔅剛(gang)度和進(jin)給系統(tong)性能等(deng)的限制(zhi)。