1.影響數控刀具選擇的因素
在(zài)選擇刀具的類(lèi)型和規格時,主要考慮以下因素的影響:
(1)生產性質
在這裏生產性(xìng)質指的是(shì)零件的批量大小,主要從加工成本上考慮對刀具選擇的影響(xiǎng)。
例如在(zài)大(dà)量生產(chǎn)時采用特殊刀具,可能是合算的,而在單件或小批量生產時,選擇標準刀具更適合一些。
(2)機床類型
完成該(gāi)工序所用的數控機床對選擇(zé)的刀具類(lèi)型(鑽、車刀或銑刀)的影響。在能(néng)夠保證工(gōng)件係統和刀具係統剛(gāng)性好的條件下,允許采用高生產率的刀具,例如高速切削車刀和大進給(gěi)量車刀。
(3)數控加工方案
不同的(de)數控加工方案可以采用不同類型(xíng)的刀具。例如孔的加工可以用鑽及(jí)擴孔鑽,也可用(yòng)鑽(zuàn)和鏜刀來進行加工。
(4)工件的(de)尺寸及外形
工件的尺寸及外形也(yě)影響刀具類型和規格的選擇,例如特型表麵要采用特殊的刀具來加工。
(5)加工表麵粗糙度
加工表麵粗糙度影響刀具的結構形狀和切削(xuē)用量,例如毛坯粗(cū)銑加工時,可采用粗齒銑刀,精銑時最(zuì)好用細齒銑刀。
(6)加(jiā)工精度
加(jiā)工精度影(yǐng)響精加工刀具的類型和結構(gòu)形狀,例如孔的最後加工依據孔(kǒng)的精度可用鑽、擴孔鑽、鉸刀(dāo)或鏜刀來加工。
(7)工件材料
工件材(cái)料將決定刀具材料和切削部分幾何參數(shù)的選擇,刀具材料與工件的加工精度、材料硬度等有關。

2.數控(kòng)刀具的(de)性能要求
由於數(shù)控(kòng)機床具有加工精度高、加工效率高、加工工序集中和零件裝夾次數少的特點(diǎn),對所(suǒ)使用的數控刀具提出了更高的要求。從刀具性能上講,數控刀具應高於普通機床所使用的刀具(jù)。
選擇數控刀具(jù)時,首先要應優先選用(yòng)標準刀具,必要時才可選用(yòng)各種高(gāo)效率的複合刀具及特殊的專用刀具。在選擇標準數控刀(dāo)具時,應(yīng)結合實際情況,盡可能選用各種先進刀具,如可轉位刀具、整體硬質合金刀具、陶瓷刀具等。
在選擇數控機床加工刀具時(shí),還應考慮以下幾方(fāng)麵的問題:
(1)數控刀具(jù)的類型、規(guī)格和精度等(děng)級應能夠滿足加工要求,刀具(jù)材料(liào)應與工件材料相適應。
(2)切削性能好。為適應刀具在粗加工或對難加工材料的工件加(jiā)工時能采用大的背吃刀量(liàng)和高進給量,刀具應具有能夠承受高速切削和強力切削的性能。同時,同一批刀具在切削性能和刀具壽(shòu)命方麵一(yī)定要穩定,以便實現按刀具使用壽命換刀或由(yóu)數控係統對刀具(jù)壽命進行管理。
(3)精度高。為適應(yīng)數控(kòng)加工的高精度和自動換刀(dāo)等要求(qiú),刀具必須具有較高的精度,如有的整體式立銑刀的徑向尺寸精度高達0.005mm。
(4)可靠性高。要保證數控加工(gōng)中不會發生刀具意(yì)外損傷及潛在缺陷而影響到加工的順利進行,要求刀具及(jí)與之組合的附件必須具有很好的可靠性(xìng)及較強的適應性。
(5)耐用度高。數控加工的刀具,不論在粗加工或精加工中,都應具有比普(pǔ)通(tōng)機床加工所用刀具(jù)更高的耐用度,以盡量減(jiǎn)少更換或修磨刀具及對刀的次數,從而提高數(shù)控機床的加工效率和保證(zhèng)加工質量。
(6)斷屑及排屑性能好。數控加工中,斷屑和排(pái)屑(xiè)不(bú)像普通(tōng)機(jī)床加工那樣能(néng)及時由人工處理,切屑易(yì)纏繞(rào)在(zài)刀具和工(gōng)件(jiàn)上,會損壞刀具和劃(huá)傷工件已加工表麵,甚至會(huì)發生傷(shāng)人和(hé)設備事故,影響加工質(zhì)量和機床的安全運行(háng),所以(yǐ)要求刀(dāo)具具(jù)有較好的(de)斷(duàn)屑和排屑性能。

3.刀具的選擇方法
刀具的選擇是數控加工工藝中(zhōng)的重要內容之一,不僅影響機(jī)床的加工效(xiào)率,而且直接影響零件的加工質量。由於數控機床的主軸轉速及(jí)範圍遠遠高(gāo)於(yú)普通機床,而且主軸輸出功率較大,因此與傳統加工方(fāng)法相比(bǐ),對數控(kòng)加(jiā)工刀具的提(tí)出了更高的(de)要求,包括精度(dù)高、強度大、剛性好、耐用度高,而且要求(qiú)尺寸穩定,安裝調整(zhěng)方(fāng)便。這(zhè)就要求刀(dāo)具的結構合理、幾何參數標準化、係列化。數控刀具(jù)是提高加工效率(lǜ)的(de)先決條件(jiàn)之一,它的選用取決於(yú)被加(jiā)工零件的幾何形狀、材料(liào)狀態、夾具和機床選用刀具的剛性。應考慮以下(xià)方麵:
(1)根據零件材(cái)料的切削性能選擇刀具。如車或銑高強度鋼、鈦合金、不鏽(xiù)鋼(gāng)零件,建(jiàn)議選擇耐磨性較好的可(kě)轉位硬質合金刀具。
(2)根據零件的加(jiā)工階段選擇刀具。即粗加工階段以去除餘量為主,應(yīng)選擇剛性較好、精度較低的刀具,半精加工、精(jīng)加工階段以保證零件的加工精度和(hé)產品質量為主,應選擇耐用度高、精度較高的刀具,粗加(jiā)工階(jiē)段所用刀具的精度最低、而精加工階段所用刀具的(de)精度最高。如果粗、精加工選擇相同的刀具,建議粗加工時選用(yòng)精加工淘汰下來的(de)刀具,因為精加工淘汰的(de)刀具磨(mó)損情況大多為刃部(bù)輕微磨損,塗層磨損修光,繼續使用會(huì)影響精加工的加工質量,但對粗加工的(de)影響較小。
(3)根據加(jiā)工區域的特點選擇刀具和(hé)幾何參數。在零件結構(gòu)允許的情(qíng)況下應選用大直徑、長徑比值小的刀具;切(qiē)削薄(báo)壁、超薄壁零件的過中心(xīn)銑刀端刃應有足夠的向心角,以減少刀具和切削部位的切削力。加(jiā)工鋁、銅等較(jiào)軟(ruǎn)材料零件時應選擇前角稍(shāo)大一些的立銑(xǐ)刀,齒數也不要超過4齒。
選取刀具時,要使刀具的尺寸與被加(jiā)工工件的表麵(miàn)尺寸相適應。生產中,平麵零件周邊輪廓的加工,常采(cǎi)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(gāng)立銑刀;加工毛坯表麵或粗加(jiā)工孔時,可選取鑲硬質合(hé)金刀片的玉米銑刀;對(duì)一些立體(tǐ)型麵和變斜角輪廓外形的加工,常采用球頭銑刀、環形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。
在(zài)進行自由曲麵加工時,由於球頭刀具的端部切削速(sù)度為零,因此,為保證加工精度(dù),切削(xuē)行距一般(bān)很小,故球頭銑刀適用於曲麵的精加工。而端銑刀無(wú)論(lùn)是在表麵加工質量上還是在加工效率上都遠(yuǎn)遠優於球頭銑刀(dāo),因此,在確(què)保零件加工不過(guò)切的前提下,粗加工和半精加工曲麵時(shí),盡量(liàng)選擇端銑刀。另外,刀具的(de)耐用度和精度與刀具價格關係極大,必須引起(qǐ)注意的是(shì),在大多數情況下(xià),選擇好的刀具雖然增加了刀具成本,但由此帶來的加工質量和加工效率的提(tí)高(gāo),則(zé)可以使整個加工成本大大降低。
在加工中心上,所有刀具全(quán)都預先裝在(zài)刀庫裏(lǐ),通過數(shù)控程(chéng)序的選刀和換(huàn)刀指令進行相應的換(huàn)刀動作(zuò)。必須選用適合機床刀具係(xì)統規格的相應標準刀柄,以便數控(kòng)加工用刀(dāo)具能夠迅速、準確(què)地安裝到機(jī)床主軸上或返回刀庫。編程人員應能夠了解(jiě)機床所用刀柄的結構尺寸、調整方法以(yǐ)及調整範圍等方麵的內容,以保證在編程時確定刀具的徑向和軸向尺寸,合理安排刀具的排列順序。