1.影響(xiǎng)數控(kòng)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)生產性質
在(zài)這裏(lǐ)生產性質(zhì)指的是零(líng)件的批量大小,主要從加工成本上(shàng)考(kǎo)慮(lǜ)對刀具選擇的影響。
例如在大量(liàng)生產時(shí)采用特殊刀具,可能是合算的,而在(zài)單件或(huò)小批量生產時,選(xuǎn)擇標準刀具更適合一些。
(2)機床類型
完成該工序所用的數控機床對選擇的刀具類型(鑽(zuàn)、車刀或銑刀)的影響。在能夠(gòu)保證工件係統和刀(dāo)具係統剛性好的條件下,允許采(cǎi)用高生(shēng)產率的刀具,例如(rú)高速切削(xuē)車刀和大進給量車刀。
(3)數控加(jiā)工方案
不同的數控加工方案(àn)可以采用不同類型的刀(dāo)具。例如孔的加工可以用鑽及擴孔鑽,也可用鑽和鏜刀來進行加工。
(4)工件的尺寸(cùn)及外形
工件的尺寸及外形也影響(xiǎng)刀(dāo)具類型和規(guī)格的選擇,例如特型表麵要采用(yòng)特殊的刀具來加工(gōng)。
(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(qiē)削用量,例(lì)如毛坯粗(cū)銑加工時,可采用粗齒銑刀,精銑時最好用細齒銑刀。
(6)加(jiā)工精度(dù)
加工精度影(yǐng)響精加工刀具的(de)類型和結構(gòu)形狀,例如孔(kǒng)的最後加工依據孔的精度可用(yòng)鑽、擴孔鑽、鉸刀(dāo)或鏜刀來加工。
(7)工(gōng)件材料
工件材(cái)料將(jiāng)決定刀具(jù)材料和切削部分幾何參(cān)數的(de)選擇(zé),刀具材料與工件的加工精度、材料硬度等(děng)有關。

2.數控刀具的(de)性(xìng)能要求
由於數控機床具有加工(gōng)精度高、加工效率高、加工工序集中(zhōng)和零件裝夾次(cì)數少的特點,對所使用的數控刀具提出了更(gèng)高的要求。從刀具性能(néng)上講,數控刀具應高於普通機床所使用的刀具(jù)。
選擇(zé)數控刀具時,首先要應優先(xiān)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殊的專用(yòng)刀具。在選擇標準數控刀具時,應結合實際情況,盡(jìn)可能選用各(gè)種先(xiān)進刀具,如可轉位刀具、整體硬質合金刀具、陶瓷刀具(jù)等(děng)。
在選擇數控機床加工刀具時,還(hái)應考慮(lǜ)以下幾方麵的問題:
(1)數控刀具(jù)的類型、規格和精度等級應能夠滿足加工要求,刀具(jù)材料應與(yǔ)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工(gōng)時能采用大的背吃刀量和高進給量,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(zài)切削性能和刀具壽命方麵(miàn)一定要穩定,以便實現按(àn)刀具使用壽命換刀或(huò)由數控(kòng)係統對刀具壽命進(jìn)行管(guǎn)理。
(3)精度高。為適應數控加工的高精度和自動換刀等要求,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度高達0.005mm。
(4)可靠性高(gāo)。要保證數控加工中不會(huì)發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(de)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,都應具有比普通(tōng)機床加(jiā)工所用(yòng)刀具更高的耐用度,以盡量減(jiǎn)少更換或(huò)修磨刀具(jù)及對刀的次數,從而提高數控機床的加工效率(lǜ)和保證加工質量。
(6)斷(duàn)屑(xiè)及排屑性能好。數控加工中,斷屑(xiè)和排屑不像普通機床加工(gōng)那(nà)樣能及(jí)時由人(rén)工(gōng)處理,切屑易纏繞在刀具(jù)和工件上,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故,影響加工質量和機床的安全運行(háng),所以要求刀具具有(yǒu)較好的(de)斷屑和排屑性能。

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,不僅影響機床的加(jiā)工效率,而且直接影響零件的加工質量。由於數(shù)控機床的主軸轉速及範圍遠遠高於普通機(jī)床,而且主軸輸出功率較大,因此與傳統加工方法相比,對數控加工刀具的提出了更高的要求,包括精度高、強度大、剛性(xìng)好、耐(nài)用度高,而且要求尺寸穩定,安裝調整方便。這就要求刀具的結構合理、幾何參數標準化、係列化。數控刀具是提高加工效(xiào)率的先決(jué)條件之一,它的選用取決於被加工零件的幾(jǐ)何形狀(zhuàng)、材料狀態、夾具和機床選用刀(dāo)具的剛(gāng)性。應考慮以下方麵:
(1)根據零件材料的切(qiē)削性能選擇刀具。如車或銑高(gāo)強度鋼、鈦合(hé)金、不鏽鋼(gāng)零件(jiàn),建議選擇耐(nài)磨性較好的可轉位硬質合金刀具。
(2)根(gēn)據零件(jiàn)的加工階段選擇刀具。即粗(cū)加工階段以去除餘量為主,應選擇剛性(xìng)較好、精度較低的刀具,半(bàn)精加工、精加工階段以保證零件的加工精度和產(chǎn)品(pǐn)質量為(wéi)主,應選擇耐用度高、精度(dù)較(jiào)高(gāo)的刀具,粗加工階段所用(yòng)刀具的精度最低、而精加工階段所用(yòng)刀具的精度最高。如果粗、精加工選(xuǎn)擇相同的刀具,建議粗(cū)加工時選用精加工淘汰下來的刀具,因為精(jīng)加工淘汰的刀具磨損情(qíng)況大多為刃部輕微磨損,塗(tú)層磨損修光,繼續(xù)使用會影(yǐng)響精加工的加工質量,但對粗加工的影響較小。
(3)根據加工區域的特點選(xuǎn)擇刀具和幾何參數。在零件結構允(yǔn)許(xǔ)的情況下應選用大直徑、長徑比值小的刀具;切削薄壁、超薄壁零件的過中心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。加工鋁、銅等較軟材料零件時應選擇前角稍大一(yī)些(xiē)的立銑刀,齒數也不要超過4齒。
選取(qǔ)刀具時(shí),要使刀具的(de)尺寸與被加工工件的表(biǎo)麵尺寸相適應。生產中,平(píng)麵零件周邊輪廓的加工,常采用立銑刀;銑削平麵時,應選硬質合金刀片銑(xǐ)刀;加工凸台、凹槽時,選高速鋼立銑(xǐ)刀;加工毛坯(pī)表麵或粗加工孔時,可選取(qǔ)鑲硬質(zhì)合金刀(dāo)片的玉米銑刀;對一些立體型麵和變斜角輪廓外形的加工,常采用球頭銑刀(dāo)、環形銑刀、錐(zhuī)形銑(xǐ)刀和盤形銑刀。
在進行自(zì)由曲麵加工時,由於球頭刀具的端部切削速度為零,因此,為保證加工精度,切削行距一般很(hěn)小,故球(qiú)頭銑刀適用於曲(qǔ)麵的精加工。而端銑刀無(wú)論是在表麵加工質(zhì)量上還是在加(jiā)工效率上都遠遠優於球頭銑刀,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,刀(dāo)具的耐用度和精度與刀具價格關係(xì)極大,必須(xū)引起注意的是(shì),在大多數情況下,選擇好的刀具雖然增加了刀具成本,但由此帶(dài)來的(de)加工質量和加工效率的提高,則(zé)可以使整個加工成本大大降低。
在加工中心上,所有刀具全都預先(xiān)裝在刀庫裏,通過數控程序的選刀(dāo)和換刀指(zhǐ)令進行(háng)相應的換刀(dāo)動作。必(bì)須選(xuǎn)用適(shì)合(hé)機床刀具係統規格的相應標準刀柄,以便數控(kòng)加工用刀具能夠迅速、準確地安裝到機床主(zhǔ)軸上或(huò)返回刀庫。編(biān)程人(rén)員應能夠了解機床所用刀柄(bǐng)的(de)結構尺寸、調整方法以及調整範圍等方麵的內容,以保證在編程時確定刀具的徑(jìng)向(xiàng)和軸向尺寸(cùn),合理(lǐ)安排刀具的排列順序。