如何為數（shù）控機床選擇合適的刀（dāo）具和編程
2017-10-24
作者：UC模具編程（chéng）
數控刀具的選擇和切削用量的確定是數控加工工藝中的重要內容，它不僅影響數控機床的加工效率（lǜ），而且直（zhí）接影響加工質量。 CAD/CAM技（jì）術的發展，使得在數控（kòng）加工中直（zhí）接利用 CAD的設計數據成為（wéi）可能，特別是 DNC係統微機與數控機床的聯接，使（shǐ）得設計、工藝規劃及編程的整個過程全部在計算機上（shàng）完成，一般不需要輸出（chū）專（zhuān）門的工藝文件。
目前，許多 CAD/CAM軟件包都（dōu）提供自（zì）動編程（chéng）功能，這些軟件一般是在（zài）編程界麵中提示工藝規劃的有關問題，如，刀具選擇、加工路（lù）徑規劃、切削用（yòng）量設定等，編程人員隻要設置了有關的參數，就可（kě）以自動生成 NC程序並傳輸至數控機床完成加工。因此，數控加工中的刀具選擇和切削用量確（què）定（dìng）是在人機交互狀態下完成的，這與普通機床（chuáng）加工形成鮮明的對比，同時也要求（qiú）編程人員（yuán）必須掌握刀具選擇和切削用（yòng）量確（què）定的基本原則，在編程時充分考慮數控加工的特點，能夠正確選擇（zé）刀刃具及切削用量。
數控加工常用刀具的種類及（jí）特點：
數控加工刀具必須適應數控機床高速、高效和自動化程度高的特點，一般應包括通用刀具、通用連（lián）接刀柄及少量專（zhuān）用刀柄。
刀柄（bǐng）要聯接刀（dāo）具並裝在機床動力頭上，因此已逐漸標（biāo）準化和係列化。
數控刀具的分類有多（duō）種方法。
根據刀具結構可分為：整體式、鑲嵌式，采用焊接或機夾式（shì）聯接（jiē），機夾式又可分為不轉位和可轉（zhuǎn）位兩種；特（tè）殊型式，如複合式刀具（jù）、減震式刀等。
據製造刀具所用的材料可分（fèn）為： 高速（sù）鋼刀（dāo）具、硬質合金刀具、金剛石刀（dāo）具。其他材料刀具，如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。
從切削工藝上（shàng）可（kě）分為：車（chē）削刀具，分外圓、內孔、螺紋、切割刀具等多種；鑽削刀具，包括鑽頭（tóu）、鉸刀、絲錐（zhuī）等，鏜削刀具、銑削刀具等。為了適應數控（kòng）機床對刀具耐用、穩定、易調、可（kě）換等的要求，近幾年機夾式（shì）可轉位刀具得到廣泛的應用，在數量上達到整個數控刀具的 30%～40%，金屬切除量占總數的 80%～90%。數控刀具與普通機床上所用的刀具相比，有許多不同的要求，主要有以下特點：剛性好(尤其是粗（cū）加工刀具，精度高、抗振及熱變小；互換性好，便於快速換刀（dāo）；壽命高，切削性能穩定、可靠；刀具的尺寸便於調整，以減（jiǎn）少換（huàn）刀調整時間。刀具（jù）應能可靠地斷屑或卷屑，以利於切屑的排除；係列化、標準化，以（yǐ）利於編程和刀具（jù）管理。
數控（kòng）加工（gōng）刀具的選擇：刀具的選擇是在數控（kòng）編（biān）程的人機交互（hù）狀態（tài）下進行的（de）。應根據機床的加工能力、工件材料的性能、加工（gōng）工序、切（qiē）削用量以及其它相因素正確選用刀具及刀柄。
刀具選擇總的原則是：安裝調整方便、剛性好（hǎo）、耐用度和精度高。在滿足（zú）加（jiā）工要求的前提（tí）下，盡量選擇較短的刀（dāo）柄，以提（tí）高刀具加工的（de）剛性。
選取刀具時，要使刀具的尺寸（cùn）與被加工工件的（de）表麵尺（chǐ）寸相適應。
生產中，平麵零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀（dāo）；銑削（xuē）平麵（miàn）時，應選硬質合金刀片銑刀；加工（gōng）凸台、凹槽時（shí），選高速鋼立銑刀；加工毛坯表麵或粗加工孔時，可選取鑲硬質合金刀片的玉米銑（xǐ）刀；對一些立體型麵和變斜角輪廓外形的加工，常采用（yòng）球頭銑刀（dāo）、環形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。
在進行自由曲（qǔ）麵(模具)加工時，由（yóu）於球頭刀具的端部切削速（sù）度為零，因此，為保（bǎo）證加工精度，切（qiē）削行距（jù）一般采用頂端密距，故球（qiú）頭常用於曲麵的精加工。而平頭刀具在（zài）表麵加工（gōng）質量和切（qiē）削效率（lǜ）方麵都優於球頭刀，因此，隻（zhī）要在保證不過切的前提下，無論是曲麵（miàn）的粗加工還是精加工（gōng），都應優先選擇平（píng）頭刀。另外，刀具的耐用度和精度與刀具價格關係極大，必須引起注意的是，在大多數情況下，選擇好的刀具雖然增加了刀具成本，但由此帶來（lái）的（de）加工質量和加工效率的（de）提高，則可以使整個加（jiā）工成本大大降（jiàng）低。
主軸轉速 n(r/min)。主軸轉速一般根據切削速（sù）度 v來選定。計算公式為：/1000。數控機床的控製麵板上一般備有主軸轉速修調(倍率)開關，可在加工過程中對主軸轉速進行（háng）整倍數調整（zhěng）。進給速度 Vf。vF應根據零件的加工精度（dù）和表麵粗糙度要求以及刀具和工件材料來選擇。Vf的增加（jiā）也可以提高生產效（xiào）率。加工表麵粗糙度要（yào）求低時，Vf可選擇得大些。
在加工（gōng）過程中，Vf也可通過機床控製麵（miàn）板上的修調開關（guān）進行人工（gōng）調整，但是最大進給速度要受到設備剛（gāng）度和進給（gěi）係（xì）統性能等的（de）限製。
隨著數控機床（chuáng）在生產實際中的廣泛應（yīng）用，量化生產線的形成，數控（kòng）編程已經（jīng）成為數控加工中的關鍵問題之一。在數控程序的編製過程（chéng）中，要在人機交互狀（zhuàng）態下即時選擇刀具和確定切削用量（liàng）。因（yīn）此，編程人員必（bì）須熟悉刀具的選（xuǎn）擇方法和（hé）切削用量的確定原則，從而保證（zhèng）零件（jiàn）的加工（gōng）質量和加工效率，充（chōng）分發揮數控機床的優（yōu）點，提高企業的（de）經濟效益和生產水平。
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