數控機床（chuáng）刀具選擇指南

數控加（jiā）工刀（dāo）具必須適應數控機床高速、高效和自動化程度高的特點，一般應包（bāo）括通用刀具、通用連接刀柄及少（shǎo）量專（zhuān）用刀柄。刀（dāo）柄（bǐng）要聯接（jiē）刀具並裝在機床動（dòng）力頭上，囙此（cǐ）已逐漸標準化和係列化。數控刀具的分類有多種方法。

根（gēn）據刀（dāo）具結構可分為（wéi）：

①整體式（shì）；

②鑲嵌式，採用焊接或機夾式聯接，機（jī）夾式又可分為（wéi）不（bú）轉位和可轉位兩種；③特殊型（xíng）式，如複（fú）合（hé）式刀具、減震式刀具等。

根據製造刀具所用的（de）資料可分為：

①高速鋼刀具；

②硬質合金刀具（jù）；

③金剛（gāng）石刀具；

④其（qí）他資料（liào）刀（dāo）具，如立方氮化硼刀（dāo）具、陶瓷刀（dāo）具等。

從切削（xuē）工藝（yì）上可分為：

①車削刀具（jù），分外圓、內孔（kǒng）、螺紋、切割（gē）刀具等多種；

②鑽削刀具（jù），包括鑽頭、鉸（jiǎo）刀、絲錐等；

③鏜削（xuē）刀具；

④銑削刀具等（děng）。

為了適應數控機（jī）床對刀具耐用、穩定（dìng）、易調、可換等的要求，近（jìn）幾年機夾式可轉位刀具得到廣泛的應（yīng）用，在（zài）數量（liàng）上達到整個（gè）數（shù）控刀具的（de）30～40，金屬切除量占總數的80～90.

數控刀具與普通機床上所用的刀具相比，有許多不同的要求，主要有以下（xià）特（tè）點：

①剛性好（尤其是粗（cū）加工刀具）、精度高（gāo）、抗振及熱變形小；

②互換性好，便於快速換刀；

③壽命高，切削效能穩定、可靠；

④刀具的尺寸便於調整，以減少換刀調整時間；

⑤刀具應能可靠地斷屑或卷屑，以利於切屑的排除；

⑥係列化、標準（zhǔn）化，以利於程式設（shè）計和刀（dāo）具管理。

刀具的選擇是在數控（kòng）程式設計的（de）人機交互（hù）狀態下進行的。應根據機床的加工能力、工件資料的效能、加（jiā）工工序、切削用量以及其它相（xiàng）關因素正確選用刀具及刀（dāo）柄。

刀具選擇總的原則是（shì）：安裝調整方（fāng）便、剛性好、耐用度和精（jīng）度（dù）高。在滿足加工要求的前（qián）提下，儘量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性（xìng）。選取刀（dāo）具時，要使刀具的（de）尺（chǐ）寸與（yǔ）被加工工件的表麵尺寸相適應（yīng）。生產中，平麵零（líng）件周邊輪廓的加工，常採用立銑刀；銑削平（píng）麵（miàn）時，應選硬質合金刀片（piàn）銑刀；加工凸台、凹槽時，選高速鋼立銑刀；加工毛（máo）坯表麵（miàn）或粗（cū）加工孔（kǒng）時，可選取（qǔ）鑲（xiāng）硬質合金刀片的玉米銑刀；對一些立（lì）體型麵和（hé）變斜角輪廓外形的加（jiā）工（gōng），常採用球頭銑刀、環形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。

在進行自由曲麵（模具）加工時，由於球頭刀具的端部切削速度為零，囙此（cǐ），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。而平頭刀具在表麵加工質量和切削效率方麵都優於球頭刀（dāo），囙此，隻要在保證不過切的前（qián）提下，無論是曲麵（miàn）的粗加工還是精加工，都應優先選（xuǎn）擇平頭刀。

另外，刀具的耐用度和精度與刀具價格關係極（jí）大，必須引起注意的是，在大多數情況下，選擇好的刀具雖然新增了刀具成本，但由此帶來的（de）加工（gōng）質（zhì）量和加（jiā）工效率的（de）提高，則可（kě）以使整個加工成本大大降（jiàng）低。

在加工中心上，各種刀具分別裝（zhuāng）在刀庫上（shàng），按程式規定隨（suí）時進行選刀和換刀（dāo）動作。囙此必須（xū）採用標準刀柄，以便使（shǐ）鑽（zuàn）、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庫（kù）上去（qù）。程式設計人員應瞭解機床上所（suǒ）用刀柄的結構尺寸、調整方法以及調整範圍，以便在程式設計時確定刀具的徑向和軸（zhóu）向（xiàng）尺寸。目前我國（guó）的加工中心採用TSG工（gōng）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種不同用途的刀柄。

在經濟型數控機床（chuáng）的加工過程中，由於刀具的刃磨、量測（cè）和更換多為人（rén）工手動進行（háng），佔用輔助時間較長，囙此（cǐ），必須合理安排刀（dāo）具的（de）排列順序。一般應遵循（xún）以下原則：①儘量減少刀具數量；②一把刀具裝夾後，應完成（chéng）其所能進行的所有加工步（bù）驟；③粗精加工的刀具應分開使用，即使是相（xiàng）同尺寸規格的刀具；④先銑後（hòu）鑽（zuàn）；⑤先進行曲麵精加工，後進行二維輪（lún）廓精加工；⑥在可能的情況下，應盡可能利用數（shù）控機床的自動換刀功能（néng），以提高生產效率等。

合理選擇切削用量的原（yuán）則是：粗（cū）加工時，一般以提高生產率為主，但也應考慮經濟性和（hé）加工成本；半精加工和精加工時，應在保證加工質量的前提下，兼顧切削效率、經濟性和加工成本。具體數值應根據機床說明書（shū）、切削用量手冊，並結合（hé）經驗而定。

具（jù）體要考慮以下幾個因素：

①切削深度t.在機床、工件和刀具剛度允許的情況下，t就等於加工餘量，這是提（tí）高生產率的一個有效措施。為了（le）保證零件的加工（gōng）精度（dù）和表麵粗糙度，一般應留一定的餘量進行精加工。數控機床的精加工餘量可略小於普通機床。

②切削寬度L.一般L與刀（dāo）具直徑d成正比，與切（qiē）削深度成反比。經濟型（xíng）數控機床（chuáng）的加工過程

③切削速度（dù）v.提高v也是提高生產率的一個措施，但v與刀具耐用度的關係比較密切。隨著v的增大，刀具（jù）耐用度急劇下（xià）降，故v的選擇（zé）主要取（qǔ）決於刀具耐用度。另外，切削速（sù）度（dù）與加工資料也有很大（dà）關係，例如用立銑刀銑削合（hé）金剛30CrNi2MoVA時，v可採用8m/min左右；而用同樣的立銑刀（dāo）銑削鋁合金時，v可選200m/min以上。

④主軸轉速（sù）n（r/min）。主軸轉速一般根據切削速度v來選定。計算公式為：v=nd/1000.數控機床的控製台上一般備有主（zhǔ）軸（zhóu）轉速修調（倍率（lǜ））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（jù）零件的加工精度和表麵粗糙度要求以及刀（dāo）具和工（gōng）件資料來選擇。vF的新增也可以提高生產效率。加工表麵粗糙度要求低時，vF可選擇得大些（xiē）。在加工過程中，vF也可通過機床控製台上的修調開關進行人工（gōng）調整，但是*進給速度要受到設備剛度和進（jìn）給係統性能等的限製。