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試論如何選擇數控銑加工的刀具和切削用量

2020-3-9 來源：江南工業集團有限公司作者：彭湘彭小彥

摘要:中國的機械加工技術呈現出突飛猛（měng）進的發展態勢，使得機械製造業的經濟效益明顯提高。數控機床是對機床進行（háng）數字化控製，提供運行程序完成各項工作。為了提高數控（kòng）機床的加（jiā）工質量和加工（gōng）效（xiào）率（lǜ），就要對刀具（jù）以及切削（xuē）用量合理確定。本文針對（duì）如何（hé）選擇數控銑加工（gōng）的刀具和切削用量（liàng）進行研究。

關鍵詞（cí）：數控銑加工刀具切削（xuē）用量

計算（suàn）機技術、網絡技術和信息通（tōng）信技術的快速（sù）發展（zhǎn）使數（shù）控技術不斷（duàn）創新並廣泛應用（yòng）於數控機（jī）床。隨著人們對產品的加工技術質量要求越來越高，就需要對刀具和切削量正確選擇，在確保數控機床安全運行的（de）基（jī）礎上，加工產品的質量和效率都會（huì）有所提高。圖1為軸類（lèi）加工數控銑麵鑽中心孔機床。

圖1 軸類加工數控銑（xǐ）麵鑽中心孔機床

1、數控銑加工的刀具選取

應用數字控製技術進行機械加工，可以使得加工的質量和加工的效率明顯提高。與傳統的（de）機械加工技術相比較，數字化控製技術的加工速度（dù）更快，而（ér）且可以保證加工部件的質量。在數字化控製技術應用（yòng）中，要使用計算機（jī）對刀具所在位置進行調整，確（què）保數控加工（gōng）的持續性，由此提升機械加工（gōng）的速度。目前的數控銑加（jiā）工中所使用的刀具主要包括（kuò）兩種，即銑削加工中使用的刀具和孔加工中使用的刀具。在對刀具進行選擇的時候，要求刀（dāo）具的剛性要滿足機械加工的需求，還要在（zài）加工中對參數不斷地調整。在銑削加工中通常會采用分層的方法，按照已經設定的程序進行機械加工。

如（rú）果銑刀所留出的餘量非常大（dà），就需要對更大直（zhí）徑的（de）刀具做好篩選工作。銑刀的耐久性要強，避免損害到防控表層的刀具，還要對刀（dāo）具的位（wèi）置進行（háng）不（bú）斷的調整。在選擇銑刀的（de）時候，要按照新的數控加工要（yào）求進行選擇。在加工的過程中，編（biān）寫程序的工作人員要（yào）將最佳型（xíng）號的刀具確定下（xià）來之後，就進入到數控加工環境，對於工件材料的質量、機床所具備的特性、需要遵循的切削加（jiā）工流程以及切削量達（dá）到都要做好綜合性判定工作，要求刀（dāo）具要具（jù）有耐久性，操作精度高，而且（qiě）可以根據加工需要做出調整。具體的刀具（jù）選擇方式如下。

1.1 數（shù）控銑加工中對（duì）銑（xǐ）削刀具的選擇

當對曲麵式的零件進行製作的過程中就要使用銑削刀具（jù）。在進行機械加工的過程中，要求（qiú）刀具的切削要與加工的輪廓相符合，以對工件的輪廓以及刀刃的切割具有很高的精確度。通常而言，可以（yǐ）選擇（zé）球頭刀進行切割，如果采（cǎi）用粗加工的模式，則可以選擇雙（shuāng）刃式的銑（xǐ）刀進行加工（gōng）。如果采用精細式的（de）加工模式，則可（kě）以選擇四刃式（shì）的銑刀進行加工。銑刀的表（biǎo）層麵積是非（fēi）常（cháng）大的（de）,為了使得所加工的工件表麵平滑，可以選（xuǎn）取盤（pán）狀鑲嵌式的刀具。如果所加（jiā）工的位置是在鍵槽處，就可以選擇雙刃的加工銑刀進行加工。如果銑加工中，對部（bù）件的台階麵進行（háng）加工處理，或者加工（gōng）的平麵比較小時，就可以考慮（lǜ）選擇通用（yòng）式的銑刀。

1.2 數控銑加工中對孔加（jiā）工類刀具的選擇

數控銑（xǐ）加工中對孔加工類刀具的選擇需要遵循一定的規則，即數控加工中對孔的加工都不需要（yào）使用鑽模。如（rú）果切削的環境條件不（bú）良，切鑽頭的剛性不夠理想，就需要對（duì）鑽孔的深度重新設置，要求鑽孔的深度（dù）與（yǔ）鑽頭的直徑之間的比為5∶1。當進（jìn）入到鑽（zuàn）孔環節之前，要對中心鑽的位置明確，劃定準確的部位，保證定位的精度。鉸孔（kǒng）加工中采用（yòng）浮（fú）動式的刀具，前期要倒角，後期的鏜孔要（yào）選擇鏜（táng）刀，刀頭為對稱式的，使得加工中平衡性的（de）振動（dòng）有所減小。

2、數控銑加工中要設定（dìng）切削用量

2.1 對切削的深度予以確定

數控銑加（jiā）工所使用的（de）機床種類不同，選用的加工（gōng）材料不（bú）同，切削（xuē）的深度也會有所（suǒ）不同，這就需要將匹配工作做好。當明確了切削深度之後，就要基於實際的加工環境條件進行切削。當處於粗加工環（huán）節的時候（hòu），就可以對切削的深度進一步加深，在刀具的剛度符合規定標準的前提下，要在一次切（qiē）削的過程中切掉（diào）材料。否則（zé），如果刀具的剛度非常低，或者材料比較厚，就會對切（qiē）削工（gōng）作造（zào）成（chéng）不良影響，甚（shèn）至會產（chǎn）生切不斷的現象。在進行切削的過程中，刀口要朝向裏麵，避（bì）免刀刃直接接（jiē）觸到機（jī）床的金屬（shǔ）物而對金屬物造成破損。刀具的剛度比較低、材料相對較厚，在強大的衝擊荷載下，就要將切削深度減小，使得（dé）切削的質量有所改進，這樣可以避免（miǎn）刀（dāo）具在切削的過（guò）程中（zhōng）造成（chéng）損傷。另外，對（duì）於切削的（de）深度要（yào）合理確定（dìng），從加工餘量的角（jiǎo）度（dù）出發來做到餘量合理（lǐ）。為了避免加工中造成大量的資（zī）源浪費（fèi），可以將切削深度減小，以提高切削加工的質量和效率。通（tōng）常而言，切削的深度介於0.05～1.0mm之間。如果切削深度為半精加工，切削的深度介於（yú）1～3mm之間，工（gōng）作人員進行切削加工的時候，就要在（zài）這個範圍內靈活調整深度。

2.2 對切削的速度予以確定（dìng）

進入到銑削加工（gōng）環節，切削速度決定於刀具的耐用情況。在對切（qiē）削速度加以（yǐ）確定的過程中，對（duì）於各（gè）項衡（héng）量指（zhǐ）標都要（yào）明確，包括銑削的總齒數、側麵以及綜合性的吃刀量等。如果銑加工（gōng）的齒數比較（jiào）多，刀（dāo）刃負荷就需要（yào）相應（yīng）地增加，還要在（zài）切削的過程中增（zēng）加（jiā）熱能，刀具的磨（mó）損度就會增加。要提高刀具切（qiē）削的速度，就要選擇耐用性比較強的刀具，還要對刀具的直徑進行延長，使得刀具切削過程中的散熱（rè）狀（zhuàng）態得以改（gǎi）善。

2.3 對（duì）進給速度（dù）予以設定

當（dāng）數（shù）控機床處於運行狀態，一項重要的參數就是進給（gěi）速度。當數控機床加工的過程中，對於進給速度明確之後，就要根（gēn）據工件的粗糙（cāo）度和精確度對進給速度進（jìn）行設定。如果進（jìn）給速度比較快或者比較（jiào）慢，都會導致機床運（yùn）轉的過程中受到製約。從工件的邊框向拐（guǎi）角處加工的過程中，進給速度需要適當地減慢，以避免邊框（kuàng）加工中產生偏差。在（zài）進行工（gōng）件製作的過程中，要保證加工進度快，而且工件的質量（liàng）合格，就（jiù）要（yào）將（jiāng）進給速（sù）度設定好。

2.4 對側邊的（de）吃刀量予以確定

要保證數控機床的加工質（zhì）量，就要對側麵吃刀（dāo）量和背側的吃刀量加以（yǐ）確定。對於工件的側邊加工中，可以將走刀次數適當地減少。根據粗糙程度的（de）不同，可以將數控銑的工序劃分為3類，即精銑，側向吃刀深度為0.5mm；半精銑，側向吃刀深度（dù）為1.3mm;粗銑，側（cè）向吃刀深度為0.3mm，還可以根據具體（tǐ）的數控機床加工情況對側邊的吃刀量做出調整。

3、結語

綜上所（suǒ）述，在數控銑加工中要按照編製的程序進行，要保證加工質量，就要保證刀具的良（liáng）好（hǎo）匹配度，切（qiē）削用量要適當。從目前的數控銑加工的具體情（qíng）況來（lái）看，依然存在需要進一步完善之處，且還要根據加工需要不（bú）斷地改進技術，以提高數控加工質量。

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