數(shù)控加工中刀具的選擇與切削用量的確定
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，它不僅影響數(shù)控機(jī)床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。本文就為大家介紹一下數(shù)控加工中刀具與切削用量方面的內(nèi)容，希望對(duì)大家能夠有所幫助。
數(shù)控加工常用刀具的種類(lèi)
數(shù)控加工刀具必須適應(yīng)數(shù)控機(jī)床高速、高效和自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)一般應(yīng)包括通用刀具、通用連接刀柄及少量專(zhuān)用刀柄。刀柄要聯(lián)接刀具并裝在機(jī)床動(dòng)力頭上，因此已逐漸標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，數(shù)控刀具的分類(lèi)有多種方法。
1.根據(jù)刀具結(jié)構(gòu)可分為：
1)整體式。
2)鑲嵌式采用焊接或機(jī)夾式連接，機(jī)夾式又可分為不轉(zhuǎn)位和可轉(zhuǎn)位兩種。
3)特殊型式，如復(fù)合式刀具，減震式刀具等。
2.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。
3)金剛石刀具。
4)其他材料刀具，如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等。
3.從切削工藝上可分為：
1)車(chē)削刀具，分外圓、內(nèi)孔、螺紋、切割刀具等多種。
2)鉆削刀具，包括鉆頭、鉸刀、絲錐等。
3)鏜削刀具。
4)銑削刀具。
數(shù)控加工常用刀具的特點(diǎn)
數(shù)控刀具與普通機(jī)床上所用的刀具相比，有許多不同的要求，主要有以下特點(diǎn)：
1.剛性好（尤其是粗加工刀具），精度高，抗振及熱變形小。
2.互換性好，便于快速換刀。
3.壽命高，切削性能穩(wěn)定可靠。
4.刀具的尺寸便于調(diào)整，以減少換刀調(diào)整時(shí)間。
5.刀具應(yīng)能可靠地?cái)嘈蓟蚓硇�，以利于切屑的排除�?br/>6.系列化，標(biāo)準(zhǔn)化，以利于編程和刀具管理。
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(jī)交互狀態(tài)下進(jìn)行的。應(yīng)根據(jù)機(jī)床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、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)整方便剛性好，耐用度和精度高。在滿(mǎn)足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄以提高刀具加工的剛性。選取刀具時(shí)，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng)。
1.平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀。
2.銑削平面時(shí)，應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀。
3.加工凸臺(tái)、凹槽時(shí)，選高速鋼立銑刀。
4.加工毛坯表面或粗加工孔時(shí)，可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀。
5.對(duì)一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤(pán)形銑刀。
6.在進(jìn)行自由曲面加工時(shí)，由于球頭刀具的端部切削速度為零，因此，為保證加工精度，切削行距一般取得很能密，故球頭常用于曲面的精加工。
7.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，只要在保證
不過(guò)切的前提下，無(wú)論是曲面的粗加工還是精加工，都應(yīng)優(yōu)先選擇平頭刀。
8.在加工中心上，各種刀具分別裝在刀庫(kù)上，按程序規(guī)定隨時(shí)進(jìn)行選刀和換刀動(dòng)作。
因此必須采用標(biāo)準(zhǔn)刀柄以便使鉆、鏜、擴(kuò)、銑削等工序用的標(biāo)準(zhǔn)刀具，迅速準(zhǔn)確地裝到機(jī)床主軸或刀庫(kù)上去。
應(yīng)盡量減少刀具數(shù)量；一把刀具裝夾后應(yīng)完成其所能進(jìn)行的所有加工部位；粗精加工的刀具應(yīng)分開(kāi)使用即使是相同尺寸規(guī)格的刀具；先銑后鉆；先進(jìn)行曲面精加工再進(jìn)行二維輪廓精加工；在可能的情況下，應(yīng)盡可能利用數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀功能，以提高生產(chǎn)效率等。
數(shù)控加工切削用量的確定
合理選擇切削用量的原則是：粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工和精加工時(shí)，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)、切削用量手冊(cè)，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。
1.切削深度：在機(jī)床、工件和刀具剛度允許的情況下，切削深度就等于加工余量，這是提高生產(chǎn)率的一個(gè)有效措施。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(jìn)行精加工。數(shù)控機(jī)床的精加工余量可略小于普通機(jī)床。
2.切削寬度：一般切削寬度與刀具直徑成正比，與切削深度成反比。
3.切削速度：提高切削速度也是提高生產(chǎn)率的一個(gè)措施，但切削速度與刀具耐用度的關(guān)系比較密切。隨著切削速度的增大，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。
另外，切削速度與加工材料也有很大關(guān)系，例如用立銑刀銑削合金剛30CrNi2MoVA時(shí)，切削速度可采用8m/min左右；而用同樣的立銑刀銑削鋁合金時(shí)，切削速度可選200m/min以上。
4.主軸轉(zhuǎn)速：主軸轉(zhuǎn)速一般根據(jù)切削速度來(lái)選定。數(shù)控機(jī)床的控制面板上一般備有主軸轉(zhuǎn)速修調(diào)（倍率）開(kāi)關(guān)，可在加工過(guò)程中對(duì)主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行整倍數(shù)調(diào)整。
5.進(jìn)給速度：進(jìn)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(lái)選擇。進(jìn)給速度的增加也可以提高生產(chǎn)效率。加工表面粗糙度要求低時(shí)，進(jìn)給速度可選擇得大些。
在加工過(guò)程中，進(jìn)給速度也可通過(guò)機(jī)床控制面板上的修調(diào)開(kāi)關(guān)進(jìn)行人工調(diào)整，但是最大進(jìn)給速度要受到設(shè)備剛度和進(jìn)給系統(tǒng)性能等的限制。
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