數控機床刀具選擇（zé）指南

數控加（jiā）工刀具必須適應數控機床高速、高效和自動化（huà）程度（dù）高的特點，一般應包括通用刀（dāo）具、通用連接刀柄及（jí）少量專用刀柄。刀柄（bǐng）要聯（lián）接刀具並（bìng）裝在機床（chuáng）動力頭上，囙此已逐（zhú）漸標準化和係列化。數控刀具的分類有多種方（fāng）法。

根據刀具結構可（kě）分（fèn）為：

①整體式；

②鑲嵌式，採用焊接或機夾式聯接，機夾式又可分為不轉（zhuǎn）位和可轉位兩種；③特（tè）殊型式，如複合式刀具、減震式刀具等。

根（gēn）據製造刀具所用的資料可分為：

①高速鋼刀具；

②硬質合金刀具；

③金剛石（shí）刀（dāo）具；

④其他資料刀具，如立（lì）方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。

從切削工藝上可分（fèn）為：

①車削刀具，分外圓、內孔、螺紋、切割刀具等多種；

②鑽削刀具（jù），包括鑽（zuàn）頭、鉸（jiǎo）刀、絲錐等；

③鏜削刀具；

④銑（xǐ）削刀具等。

為了適應數控機床對刀（dāo）具耐用、穩定、易調、可換（huàn）等的（de）要求，近幾年機夾式可轉位刀具得到廣（guǎng）泛的應用，在數量上達（dá）到整個（gè）數控刀具的30～40，金（jīn）屬切除量占總數的（de）80～90.

數控刀具與普（pǔ）通機床上所用的刀具相比，有許多不同的（de）要求，主要有以下特點：

①剛性好（尤其是粗加工刀具）、精度高、抗振及熱變形小；

②互（hù）換性好，便於快速換刀；

③壽命高，切削效能穩定、可靠；

④刀具的尺寸便於（yú）調整（zhěng），以減少換刀調整時間；

⑤刀具應能可（kě）靠地（dì）斷屑或卷屑，以利於切屑的排除；

⑥係列（liè）化、標準化，以利（lì）於程式設計和（hé）刀具管理。

刀具的選擇是在數控程（chéng）式設計的（de）人機交互（hù）狀態下進行的。應根據（jù）機床的加工能力、工件資料（liào）的效能、加工工序、切（qiē）削用量以及（jí）其它相關因素正確選用刀具及刀柄。

刀具選擇總的原則是：安（ān）裝調整方便、剛性好、耐用度（dù）和（hé）精度高。在滿足加工要求的前提下，儘量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。選取刀具時，要使刀具（jù）的尺寸（cùn）與被加工工件的表麵尺（chǐ）寸相適應。生產（chǎn）中，平麵零件周邊輪廓的加工，常採用立（lì）銑刀；銑削平麵時，應選硬質合金刀片銑刀；加工凸台、凹槽時，選高速鋼立銑刀；加工毛坯表麵或粗加工孔時，可（kě）選取鑲硬質合金刀片（piàn）的玉米銑刀；對一些立體型麵和變（biàn）斜角（jiǎo）輪廓外（wài）形的加工，常採用球頭銑刀、環形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。

在進行（háng）自由曲麵（模具）加工（gōng）時，由於（yú）球頭刀具的端部切削速度為零，囙此，為保證加工精度，切削行距一般採用頂端密距，故球頭常用於曲麵的精加工。而平頭（tóu）刀具在表麵加工質量（liàng）和切削效率方麵都優於球頭刀，囙此，隻要在保證不過切的前提下，無論是曲（qǔ）麵的粗加工還是精（jīng）加工（gōng），都應優先選擇平頭（tóu）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（dà）多數情況下，選擇好的刀具雖然新增了刀具成本，但由（yóu）此帶來的加工質量和（hé）加工效率的提高，則可以使（shǐ）整個加工成本大大降低。

在加工中心上，各種刀具分別裝在刀庫上，按程（chéng）式規（guī）定隨時進行選刀和換刀（dāo）動作。囙（yīn）此（cǐ）必須採用標準刀柄，以便使鑽、鏜、擴、銑削等工序用的標準刀具迅速、準確地裝到機床主軸或刀（dāo）庫上（shàng）去。程式（shì）設計人員應瞭解機床上所用刀柄的結構尺寸、調整方法以及調整範圍，以（yǐ）便（biàn）在程式設計時確定刀具的徑向和軸（zhóu）向（xiàng）尺寸。目前我國的加工中心採用TSG工具係統（tǒng），其刀柄有直柄（3種規格）和錐柄（bǐng）（4種規格）2種，共包括16種不同（tóng）用途的刀柄。

在經（jīng）濟型數控機床的加工過程中，由於刀具的刃磨、量測和更（gèng）換多為人工手（shǒu）動進（jìn）行，佔用輔助時間較長，囙此，必須合理安排刀具的排列順序。一般應遵（zūn）循以下（xià）原則：①儘量減少刀具數量；②一把刀具裝夾後，應完成其所能進行的（de）所有加工步驟；③粗精加工的刀具應分開使用，即使是相同尺寸規格（gé）的刀具；④先銑後鑽；⑤先進行（háng）曲麵（miàn）精加工，後進行二維輪廓精加工；⑥在可能的（de）情況下，應盡可能利（lì）用數控機床的自動換（huàn）刀功能，以（yǐ）提高生（shēng）產（chǎn）效率等。

合理選擇切削用量的原則是：粗加工時，一般以提高生產率為主，但也應考慮經濟（jì）性和加工（gōng）成本；半精（jīng）加工和精加工時，應在保證（zhèng）加工質量的前提下，兼（jiān）顧切削效率、經濟（jì）性和加工成（chéng）本。具體數值應（yīng）根據機床說明書、切削用（yòng）量手冊，並結合經（jīng）驗而定。

具（jù）體要考慮以下（xià）幾個因素（sù）：

①切（qiē）削（xuē）深度t.在機床、工件和刀具剛度允許的情（qíng）況下，t就等於加工（gōng）餘量，這（zhè）是提高生產率的一個有效措（cuò）施。為了保證零件的加工精度和表麵粗糙度，一般應留一定的餘量（liàng）進行精加工。數控機床的精加工餘量可略小於普通機床。

②切削寬度（dù）L.一般L與（yǔ）刀具直徑d成正比，與切削深度成（chéng）反比。經濟（jì）型數控機床的（de）加工過程

③切削速度v.提高（gāo）v也是提高生產率的一（yī）個措施，但v與刀具耐用度的關係比較密切。隨著v的增大，刀（dāo）具耐用度急劇下（xià）降，故v的選擇主要取決於刀具耐用度。另外，切削速（sù）度與加工資料也有很大關係，例如用立銑刀（dāo）銑削合金剛30CrNi2MoVA時，v可採用8m/min左右；而用同樣的立銑刀銑削鋁合金（jīn）時，v可選（xuǎn）200m/min以上。

④主軸轉速n（r/min）。主軸轉速一般根（gēn）據切削速度v來選定。計算公式為：v=nd/1000.數控機床（chuáng）的控製台上一般備有主軸轉速（sù）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。

⑤進給速度vF.vF應根據零件的加工精度和表麵粗糙度要求以及刀具和工件資料來選擇。vF的新增也可以提高生產效率。加工表麵粗（cū）糙度要求低（dī）時，vF可選擇得大些。在加工過程中，vF也可通（tōng）過機床控製台上的修調開關進行人工調整，但是*進給速度要受到設備（bèi）剛度和進給係統性（xìng）能等的限製。