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)容疾瓮，它不僅影響數(shù)控機(jī)床的加工效率撮弧，而且直接影響加工質(zhì)量。CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展寨典，使得在數(shù)控加工中直接利用CAD的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)成為可能氛雪，特別是微機(jī)與數(shù)控機(jī)床的聯(lián)接房匆，使得設(shè)計(jì)耸成、工藝規(guī)劃及編程的整個(gè)過(guò)程全部在計(jì)算機(jī)上完成，一般不需要輸出專門的工藝文件茬麻。

　　現(xiàn)在台泥，許多CAD/CAM軟件包都提供自動(dòng)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(wèn)題模譬，比如必胜，刀具選擇、加工路徑規(guī)劃啥读、切削用量設(shè)定等誓梦，編程人員只要設(shè)置了有關(guān)的參數(shù)，就可以自動(dòng)生成NC程序并傳輸至數(shù)控機(jī)床完成加工然枫。因此夯饲，數(shù)控加工中的刀具選擇和切削用量確定是在人機(jī)交互狀態(tài)下完成的搬体，這與普通機(jī)床加工形成鮮明的對(duì)比，同時(shí)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撑雨，在編程時(shí)充分考慮數(shù)控加工的特點(diǎn)垮川。本文對(duì)數(shù)控編程中必須面對(duì)的刀具選擇和切削用量確定問(wèn)題進(jìn)行了探討，給出了若干原則和建議戴卜，并對(duì)應(yīng)該注意的問(wèn)題進(jìn)行了討論逾条。

　　一、數(shù)控加工常用刀具的種類及特點(diǎn)

　　數(shù)控加工刀具必須適應(yīng)數(shù)控機(jī)床高速投剥、高效和自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)师脂，一般應(yīng)包括通用刀具、通用連接刀柄及少量專用刀柄江锨。刀柄要聯(lián)接刀具并裝在機(jī)床動(dòng)力頭上危彩，因此已逐漸標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。數(shù)控刀具的分類有多種方法泳桦。根據(jù)刀具結(jié)構(gòu)可分為：①整體式汤徽；②鑲嵌式，采用焊接或機(jī)夾式連接灸撰，機(jī)夾式又可分為不轉(zhuǎn)位和可轉(zhuǎn)位兩種谒府；③特殊型式，如復(fù)合式刀具浮毯，減震式刀具等完疫。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)合金刀具债蓝；③金剛石刀具躯饿；④其他材料刀具，如立方氮化硼刀具缚宜，陶瓷刀具等犯弯。從切削工藝上可分為：①車削刀具，分外圓型圈、內(nèi)孔意澡、螺紋、切割刀具等多種喜拥；②鉆削刀具蒜丙，包括鉆頭、鉸刀抹欢、絲錐等溯童；③鏜削刀具；④銑削刀具等。為了適應(yīng)數(shù)控機(jī)床對(duì)刀具耐用求馋、穩(wěn)定刚垦、易調(diào)、可換等的要求喷楣，近幾年機(jī)夾式可轉(zhuǎn)位刀具得到廣泛的應(yīng)用趟大，在數(shù)量上達(dá)到整個(gè)數(shù)控刀具的30%～40%，金屬切除量占總數(shù)的80%～90%铣焊。

　　數(shù)控刀具與普通機(jī)床上所用的刀具相比逊朽，有許多不同的要求，主要有以下特點(diǎn)：

　∏痢⑴剛性好(尤其是粗加工刀具)叽讳，精度高，抗振及熱變形蟹啬肌岛蚤；

　　⑵互換性好懈糯，便于快速換刀涤妒；

　　⑶壽命高赚哗，切削性能穩(wěn)定她紫、可靠；

　÷栉ā⑷刀具的尺寸便于調(diào)整泣幼，以減少換刀調(diào)整時(shí)間；

　∪己贰⑸刀具應(yīng)能可靠地?cái)嘈蓟蚓硇技咐岳谇行嫉呐懦?/p>

　　⑹系列化箭瘫，標(biāo)準(zhǔn)化劈狼，以利于編程和刀具管理。

　　二隅凡、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)行的茫失。應(yīng)根據(jù)機(jī)床的加工能力、工件材料的性能绵捡、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探九。刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便安揣，剛性好，耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下埠通，盡量選擇較短的刀柄赎离，以提高刀具加工的剛性。

　　選取刀具時(shí)端辱，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng)梁剔。生產(chǎn)中，平面零件周邊輪廓的加工舞蔽，常采用立銑刀荣病；銑削平面時(shí)，應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀渗柿；加工凸臺(tái)个盆、凹槽時(shí)，選高速鋼立銑刀朵栖；加工毛坯表面或粗加工孔時(shí)颊亮，可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀；對(duì)一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工陨溅，常采用球頭銑刀终惑、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀健十。

　　在進(jìn)行自由曲面加工時(shí)淀祟，由于球頭刀具的端部切削速度為零，因此决盔，為保證加工精度酌铺，切削行距一般取得很能密，故球頭常用于曲面的精加工酿乾。而平頭刀具在表面加工質(zhì)量和切削效率方面都優(yōu)于球頭刀辕洗，因此，只要在保證不過(guò)切的前提下渣蒙，無(wú)論是曲面的粗加工還是精加工趋亡，都應(yīng)優(yōu)先選擇平頭刀。另外缔寒，刀具的耐用度和精度與刀具價(jià)格關(guān)系極大挪其，必須引起注意的是，在大多數(shù)情況下感细，選擇好的刀具雖然增加了刀具成本什猖，但由此帶來(lái)的加工質(zhì)量和加工效率的提高，則可以使整個(gè)加工成本大大降低红淡。

　　在加工中心上不狮，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)刀柄摇零，以便使鉆推掸、鏜、擴(kuò)驻仅、銑削等工序用的標(biāo)準(zhǔn)刀具谅畅，迅速、準(zhǔn)確地裝到機(jī)床主軸或刀庫(kù)上去噪服。編程人員應(yīng)了解機(jī)床上所用刀柄的結(jié)構(gòu)尺寸毡泻、調(diào)整方法以及調(diào)整范圍，以便在編程時(shí)確定刀具的徑向和軸向尺寸芯咧。目前我國(guó)的加工中心采用TSG工具系統(tǒng)牙捉，其刀柄有直柄(三種規(guī)格)和錐柄(四種規(guī)格)兩種，共包括16種不同用途的刀柄妆吱。

　　在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控加工中橘凿，由于刀具的刃磨、測(cè)量和更換多為人工手動(dòng)進(jìn)行啃端，占用輔助時(shí)間較長(zhǎng)寡络，因此，必須合理安排刀具的排列順序含口。一般應(yīng)遵循以下原則：①盡量減少刀具數(shù)量述搀；②一把刀具裝夾后，應(yīng)完成其所能進(jìn)行的所有加工部位模皱；③粗精加工的刀具應(yīng)分開使用恰避，即使是相同尺寸規(guī)格的刀具；④先銑后鉆噪蒲；⑤先進(jìn)行曲面精加工获殉，后進(jìn)行二維輪廓精加工；⑥在可能的情況下篙萧，應(yīng)盡可能利用數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀功能轩鸭，以提高生產(chǎn)效率等。

　　三漏设、數(shù)控加工切削用量的確定

　　合理選擇切削用量的原則是墨闲，粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)率為主郑口，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本鸳碧；半精加工和精加工時(shí)，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下潘酗，兼顧切削效率杆兵、經(jīng)濟(jì)性和加工成本雁仲。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書仔夺、切削用量手冊(cè)琐脏，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。

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