1.影響數(shù)控刀具選擇的因素
在選擇刀具的類型和規格時,主要考慮以下因素的影(yǐng)響:
(1)生(shēng)產(chǎn)性質
在這裏生產性質指的是零件的批量大小,主要從加工成本上考(kǎo)慮對刀具選擇的影響。
例(lì)如在大量生產(chǎn)時采用特殊刀具,可能是合算(suàn)的,而在單件或小批(pī)量生(shēng)產時,選擇標準刀具更適合一些。
(2)機床類型
完成該工序(xù)所用(yòng)的數控機床對選(xuǎn)擇的刀具類型(鑽、車刀或銑(xǐ)刀(dāo))的影響。在能夠保證工件係統和刀具係統剛性好的條件下(xià),允許采用高生產率的刀具,例如高速切削車刀(dāo)和大進給量車刀(dāo)。
(3)數控加工(gōng)方(fāng)案
不同(tóng)的(de)數(shù)控加工(gōng)方案可以采用不同類型的刀具。例如孔的加工可以用鑽及擴孔鑽,也可用鑽(zuàn)和鏜刀來進行加工(gōng)。
(4)工件的尺寸及(jí)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(gōng)表麵粗糙度影響刀具(jù)的結構形(xíng)狀和切削用量,例如毛坯粗銑加工時,可采用粗齒銑刀,精銑時最好用細(xì)齒銑刀(dāo)。
(6)加工精(jīng)度
加工精度影響精加工刀具的類型和結構形狀,例如孔的最後加工依據孔(kǒng)的精度可用鑽、擴(kuò)孔(kǒng)鑽、鉸刀或鏜刀來(lái)加工。
(7)工件材料
工件材料將決定刀(dāo)具材料和切削部分幾何參數的選擇,刀具材料與工件的加工精度(dù)、材料(liào)硬(yìng)度(dù)等有關。

2.數控刀具的性能要(yào)求
由於數控(kòng)機床具有加工精度高、加工效率高、加工工序集(jí)中(zhōng)和零件裝夾次數少的特點,對所使用的數控(kòng)刀具提出了更高的要求。從刀具性能上講,數(shù)控刀具應高於普(pǔ)通機床所使用的刀具。
選擇數控刀具時,首(shǒu)先要應優先選用標準刀具,必要時才可選用各種高效率的複合刀具及特(tè)殊的專用刀具。在選擇標準數控刀具時(shí),應結合實際情況,盡可能選用各(gè)種先進刀具,如可轉位刀具、整體硬質合金刀具、陶瓷(cí)刀(dāo)具等。
在(zài)選擇數(shù)控機床加工刀具時,還應考慮以下幾方麵的問題:
(1)數控刀具的類型、規格和精度等級應能(néng)夠滿足加工要求,刀具材料應(yīng)與工(gōng)件材料相適應。
(2)切削性能(néng)好。為適應刀具在粗(cū)加工或對難加工材料的工件加(jiā)工時(shí)能(néng)采用大(dà)的背吃刀量和高進給量,刀具應(yīng)具(jù)有(yǒu)能夠承受高速切削和強力切(qiē)削(xuē)的性能。同時,同一批刀具在切削性能和刀具壽命(mìng)方麵(miàn)一(yī)定要穩定,以便實現按(àn)刀具使用壽命換(huàn)刀或由數控係統對刀具壽命進行管理。
(3)精度高。為適應數控加工的高精(jīng)度和自動換刀等要(yào)求,刀具必須具(jù)有較高的精度,如有的整體式立銑刀的徑向尺寸精(jīng)度高達0.005mm。
(4)可靠性(xìng)高。要保證數控加工中不(bú)會發(fā)生刀具意外損傷及潛在缺陷而影響到加工的順利進行,要求刀具及與之組合的附件必須具有很好的可靠性及較強的適應性。
(5)耐用度高。數控加工的刀具(jù),不論在粗加工或精加工中,都應具(jù)有(yǒu)比普通機床加工所(suǒ)用刀具更高的耐用度,以盡量減少更換或修磨刀具及對刀的次數,從而提高數控機床的加工效率和保證加工質量。
(6)斷屑及(jí)排(pái)屑性能好。數控加工中,斷屑(xiè)和排屑不像(xiàng)普通機床加工那樣能(néng)及時由人工處理,切屑(xiè)易纏繞在刀(dāo)具和(hé)工件上,會損壞刀具和劃傷工件已加工表麵,甚至會發生傷人和設備事(shì)故,影響加工質量和機床的安全運行(háng),所(suǒ)以要求刀具具有(yǒu)較(jiào)好的斷(duàn)屑和排屑性能。

3.刀具的選擇方(fāng)法
刀(dāo)具的選擇(zé)是(shì)數控加工工藝中的重要(yào)內容之一,不僅影響機床(chuáng)的加工效率,而且直接影響(xiǎng)零(líng)件的加工質量。由於數控機床的主軸轉速及範圍遠遠高於普通機床(chuáng),而且主軸輸出功率較大,因(yīn)此與傳統加工方法相(xiàng)比,對數控加工刀具的提(tí)出了更高的要(yào)求,包括精度高、強度大、剛性好、耐用度高,而且要求尺寸穩定,安裝調整方便。這(zhè)就要求刀具的結(jié)構合理(lǐ)、幾何(hé)參數標(biāo)準(zhǔn)化、係列化。數控刀具(jù)是提高加工效率的先決條件(jiàn)之一,它的選用取(qǔ)決於被加工零件的幾何形狀、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(gēn)據零件材料的切削性能選(xuǎn)擇刀具。如車或銑高強度鋼(gāng)、鈦合金、不鏽鋼零件,建(jiàn)議選擇耐磨(mó)性較好(hǎo)的可轉位硬質合金刀具。
(2)根據零件的加工階段選擇刀具。即粗加工階段以去除餘(yú)量為主,應選擇剛性較好、精(jīng)度較低的刀具,半精加工、精加工階段以保證(zhèng)零件的加工精度和產品質量為主,應選(xuǎn)擇耐用度高(gāo)、精度較高的刀具,粗加工階段所用(yòng)刀具(jù)的精度最低、而精加(jiā)工階段所用刀具的精(jīng)度最高。如果粗、精加工選擇(zé)相同的刀具,建議粗加工時選用精加工(gōng)淘汰下來的刀具,因為精(jīng)加工淘汰的刀具磨損情況大多為刃部輕微磨損,塗層磨損修光,繼續使用會影響精加工的加工質量,但對(duì)粗加工的(de)影響較小。
(3)根據加工區(qū)域的特點選擇刀(dāo)具和幾何參數。在零件結構允許(xǔ)的情況(kuàng)下應(yīng)選用大直徑(jìng)、長徑比值小的刀具;切削薄壁、超薄壁零件的過中心銑刀(dāo)端刃應(yīng)有足(zú)夠(gòu)的向心角,以減少刀具和切削部位的切削力。加工鋁、銅等較軟材料零件(jiàn)時應(yīng)選擇前(qián)角稍大一些的立銑刀,齒數也不要超過4齒。
選取(qǔ)刀具時,要使刀具的(de)尺寸與被加工工件的表麵尺寸(cùn)相適應。生產中,平麵零件周邊輪廓的加工(gōng),常采用立銑刀;銑削(xuē)平麵時(shí),應選硬質合金刀片銑刀;加工凸台、凹槽時,選高速鋼立(lì)銑刀;加工毛坯表麵或粗加(jiā)工(gōng)孔時(shí),可選取鑲硬質合金刀片的玉米銑刀;對一些立體型麵和變斜角(jiǎo)輪廓外形的加工,常采用球頭銑刀、環形銑刀(dāo)、錐形銑刀和盤形銑刀。
在(zài)進行自由曲麵加工時,由(yóu)於球頭刀具的端部切削速度為零,因此,為保證加工精度,切削行距一(yī)般很小,故球頭銑刀適用於曲麵的精加工。而端銑刀無論是在表(biǎo)麵加工質量上還(hái)是在加工效率上都遠(yuǎn)遠優於球頭銑刀,因此,在確保零件加工不過切的前提下,粗加工和半精加工曲麵時(shí),盡量選擇端銑刀。另外(wài),刀(dāo)具的耐用度和精度與刀具價格(gé)關係極(jí)大,必須(xū)引起注意的是,在(zài)大多數情況下,選擇好的刀具雖然增加了刀(dāo)具(jù)成本,但由此帶來的加工質量和加工效率的提高(gāo),則可以使整個加工成本大大降(jiàng)低。
在加工中(zhōng)心(xīn)上,所有刀具(jù)全都預先裝在刀庫裏,通過數控程序的選刀和換刀指(zhǐ)令進行相應的換刀動作。必須選用適合機床刀(dāo)具係統規格的相應標準刀柄,以便數控加工用刀具能夠迅速、準確地安裝到機床主軸上或返回刀庫(kù)。編程(chéng)人(rén)員應能夠了解機床所用刀柄的結構尺寸、調整方法以(yǐ)及調(diào)整範圍等方麵(miàn)的(de)內容,以保(bǎo)證在編程(chéng)時確定刀具的徑向(xiàng)和軸向尺寸,合理安排刀具的排列順序。