數控加工刀具的選擇的選擇的選擇方法方法隨著數控機床在生產實際中的廣泛應用,量化生產線的形成(chéng),數控編程已經成(chéng)為數控加工中的關鍵問題(tí)之一。在數控程序的編製過程中,要在人(rén)機交互狀態下即時選擇刀具和確定(dìng)切削用量。因此,編(biān)程人員必須熟悉刀具的選擇方法和切削用量(liàng)的確定原(yuán)則,從而保證零件的加工質(zhì)量(liàng)和加工效率,充分發揮數控機床的優點,提高企業的經濟效益和生產水(shuǐ)平。
刀具的選擇(zé)是在數控編程的人機交互狀態下進行的。應根據機床的(de)加工能力、工件材科(kē)的性能、加工工(gōng)序切削用量以(yǐ)及其它相關因素正確選用刀具及(jí)刀柄。刀具選擇總的原則(zé)是:安裝調(diào)整(zhěng)方便、剛性好、耐用度和精(jīng)度高。在滿足加工要求的前提下,盡量選擇較短(duǎn)的刀柄,以提高刀具加工的剛性。

(1)選取刀具時,要使刀具(jù)的尺寸(cùn)與被加工(gōng)工件的表麵尺寸相適應。生產中,平麵零件周邊輪廓的加工,常采用立銑刀;銑(xǐ)削平(píng)麵時,應選硬質合金刀片(piàn)銑刀,加工凸台、凹槽時,選(xuǎn)高速鋼立銑刀(dāo);加工毛坯表麵或粗加工孔時,可選取鑲硬質合金刀片的玉(yù)米銑(xǐ)刀;對一些立體型麵和變斜角輪廓外形的(de)加工,常采用球頭銑刀、環形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。
(2)在進行自(zì)由曲麵(miàn)(模具)加工時,由於球頭刀具的端部切削速度為零。因此,為保證加工精度,切削(xuē)行距一般采用頂端密距,故球頭常用於曲麵的精加工。而平頭刀具在表麵加工質量和切削效(xiào)率方麵都優於球頭刀,因此,隻要(yào)在保證不過切的前提下,無論是曲麵的粗加工(gōng)還是精加工,都應優先選擇平頭刀。另外,刀具的耐用度和精度與刀具(jù)價格關係極(jí)大,必須引起注意的是,在大多數情況下,選擇好的刀具(jù)雖然增加了刀(dāo)具成本(běn),但由此帶來的加工(gōng)質量和加工效(xiào)率(lǜ)的(de)提高(gāo),則可以使整個加工成本大大降低。

(3)在加工中心上,各種刀具分別裝在刀庫上,按程序規定隨時進行選刀和按刀動作。因此必須采用標準刀柄,以便使鑽、鏜、擴(kuò)、銑削等工序用的標準刀具迅速、準確地裝(zhuāng)到機床主軸或(huò)刀庫上去。編程人員應了解機床上所用刀柄的(de)結構尺(chǐ)寸(cùn)、調整方法以及(jí)調整範圍,以便在編程時確定刀具的徑向(xiàng)和軸向尺(chǐ)寸。目前我國的加工中心(xīn)采用TSG工具係統,其刀柄有直柄(3種規格)和錐柄(4種規格)2種,共包括16種不同(tóng)用途的刀柄。
(4)在經濟型數控機床的加工過程中,由於刀具的刃磨、測量和更換多(duō)為人工手動進行,占用輔(fǔ)助時間(jiān)較長,因此,必(bì)須合理安排刀具的排列順序。
一般應遵循以下原(yuán)則(zé):
①盡量減少刀具數量;
②一把刀具裝夾後,應完成其所能進行的所有加工步(bù)驟(zhòu);
③粗精加工的刀具應分開(kāi)使(shǐ)用,即(jí)使是相同尺寸規格的刀具;
④先銑後鑽;
⑤先進行(háng)曲麵精(jīng)加工,後進行二維輪廓精加工;
⑥在(zài)可能的情況下,應盡可能(néng)利用數控機床的自動換刀功能,以提高生產效率等。

3.加工過程中切削用量的確(què)定
合理選擇切削用量的(de)原(yuán)則是:粗加工時,一般以提高生產率為主,但也應考慮經濟性和加工成(chéng)本;半精加工和精加工時,應在(zài)保證加工(gōng)質量的前(qián)提下,兼顧切削(xuē)效率、經濟(jì)性和加工成本。具體(tǐ)數(shù)值應根據機床說明書切削用量手冊,並結合經驗而定。
具體(tǐ)要考慮以下幾個因素:
(1)切削深度(dù)ap。在機床、工件和刀具剛度(dù)允許的情況下,ap就等於(yú)加(jiā)工餘量,這是提高生產率的一個有效(xiào)措施。為了保證零件的加工精度和(hé)表麵粗糙度,一般應留一定的(de)餘量進行精(jīng)加工。數控機床的精(jīng)加工餘量可略(luè)小於普通機床。切削寬度(dù)L。一般L與刀具直徑(jìng)d成正比,與切削深(shēn)度成反比。經濟(jì)型數控機床(chuáng)的加工過程中,一般L的(de)取值範圍為L=(0.6~0.9)d。
(2)切削速度V。提高V也是提高生產率的(de)一個措(cuò)施,但v與刀具耐用度的關係比較密切。隨(suí)著v的增大,刀具耐用度急劇下降,故v的選擇主(zhǔ)要取決於刀具耐用度。另(lìng)外,切削速(sù)度與加工材料也有很大(dà)關係,例如用立銑刀銑削(xuē)合金剛30CrNi2MoVA時,V可采用8m/min左右;而用同(tóng)樣的立銑刀銑削鋁合金時,V可選200m/min以上。主軸轉(zhuǎn)速n(r/min)。主軸轉速一(yī)般根據切削(xuē)速度(dù)v來選定(dìng)。計算公(gōng)式為:V=pnd/1000。數控機床的(de)控製(zhì)麵板上一般備(bèi)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整倍數調整。
(3)進給速度Vf。Vf應根據零(líng)件的加工精度和表麵粗糙度要求以及刀具和工件材料來選(xuǎn)擇(zé)。Vf的增加(jiā)也可(kě)以提高生產(chǎn)效率(lǜ)。加工表麵粗糙(cāo)度要求(qiú)低時,Vf可選擇得大些。在加工過程中,Vf也可通過機床控製麵板上的修調開關進行人工調整,但(dàn)是(shì)最大進給速度要受到(dào)設備剛度(dù)和進給係(xì)統性能等的限製。