為數控車床、CNC加工正（zhèng）確選擇刀具

在（zài）編製程序時，正（zhèng）確地選擇數（shù）控（kòng）刀具是很重要的。對數控刀具總的要求是（shì）安裝調整方便、剛性好、精度高、耐用度好，在此基礎（chǔ）上綜合（hé）考慮工件材料的切削性能，機床（chuáng）的（de）加工能（néng）力，數控加工工序的類（lèi）型，切削用量以（yǐ）及與機床和數控裝置工作範（fàn）圍有關的諸多因素。

1.影響數控刀具選擇的因素

在選擇刀具的類型和規格時，主要考慮以下因素的影響：

生產性質：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慮對刀具（jù）選擇的影響。例如在大（dà）量生產時采用特殊刀具，可能是合算的，而在單（dān）件或小批量（liàng）生產時，選擇標準刀具更適合一些。

機床（chuáng）類型：完成該工序所用的數控機床對選擇的刀具類型（鑽、車刀或銑刀）的影響。在能夠保證工件係統和（hé）刀具（jù）係統剛性（xìng）好的條（tiáo）件下，允許采（cǎi）用高生產率的刀具，  例如高速切削車刀和大進給量車刀。

數控加工方案：不同的數控加（jiā）工（gōng）方案可以采用不同類型的刀具。例如孔的（de）加工可以用鑽及擴孔鑽，也（yě）可用鑽和鏜刀來進（jìn）行（háng）加工。

工件的（de）尺寸及外形：工件的尺（chǐ）寸及外形也影響刀具類型和規格的選擇，例如特型表麵要（yào）采用（yòng）特殊的（de）刀具來加工。

加工表麵粗糙度：加（jiā）工表麵粗糙度影響刀具的（de）結構（gòu）形狀和切削用量，例（lì）如毛坯粗銑加工時，可采用粗齒銑刀，精（jīng）銑時最好（hǎo）用細齒銑刀。

加工精度：加工精（jīng）度影響精加工刀具的類型和結構形狀（zhuàng），例如孔的最後加工依據孔的精度可用鑽、擴孔鑽（zuàn）、鉸刀（dāo）或鏜刀來加工。

工件材料：工件材料將決（jué）定刀具材（cái）料和切削部分幾何參數的選擇，刀具材料與工（gōng）件的加工精度、材料硬度等（děng）有關。

2.數控刀具的性能要求

由於數（shù）控機床具有加工精度高、加工（gōng）效（xiào）率（lǜ）高、加工工序集中（zhōng）和零件裝（zhuāng）夾次（cì）數少的特點，對所使用的數控刀（dāo）具提出了更高的要求。

從刀具性能上講，數（shù）控刀具應高於普通機床所使用的刀具。

選擇數控刀具（jù）時，首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殊的專用刀具。在選擇（zé）標準數控刀具時，應結（jié）合實際情況，盡可能選用各種先進刀具（jù），如可轉位刀具、整體硬質（zhì）合金刀具、陶瓷刀具等。

在選擇數控機床加工刀具時，還應考慮以下幾方麵的問題：

（1）數控刀具（jù）的類型、規格和精度等級應能夠（gòu）滿足加工要求，刀（dāo）具材料（liào）應與工件（jiàn）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（gōng）材料的工件加工時能采用大（dà）的背吃刀（dāo）量和高進給量，刀具應具有能夠承受高速切（qiē）削和強力切削的性能。同時，同一批刀具在切削性能和刀具（jù）壽命方麵（miàn）一定要穩定，以便實（shí）現按（àn）刀具使用壽命換刀或（huò）由數控係統對刀具壽命進行管理。

（3）精度高。為適應數（shù）控加工的高精度和自動（dòng）換刀等要求，刀具必須具有較高（gāo）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。要保證數控加工中不會發生刀具意外（wài）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（hěn）好的（de）可靠性及較強的適應性。

（5）耐用度高。數控加工的刀具，不論（lùn）在粗加工或精加工中（zhōng），都應具有比普通機床加工所用刀具更高的（de）耐用度，以（yǐ）盡量（liàng）減少（shǎo）更換或（huò）修磨刀具及對刀的（de）次數，從而提高數控機床的加工效率和保證加工質量。

（6）斷屑及排屑性能好。數（shù）控加工中，斷屑和排屑不像普通機床加（jiā）工那樣能及時由（yóu）人工處理（lǐ），切屑易（yì）纏繞在刀具和工件上，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（quán）運行，所以要求刀具具（jù）有較好的斷屑和排屑性能。

3.刀具的選擇方法

刀（dāo）具的選擇是數控加工工藝中的重要（yào）內容之一，不（bú）僅影響機（jī）床的加工效率，而且直接影響零件的（de）加工質量。由於數控機床的主軸轉速（sù）及範圍遠遠高於普（pǔ）通機（jī）床，而且主軸輸出功率較大（dà），因此與傳統加工方法相比，對數控加工刀（dāo）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（cùn）穩定，安裝調整（zhěng）方便。這就要求刀具的結構合（hé）理、幾（jǐ）何參數標準化、係列化。數控刀具是提高加工效（xiào）率的先決條件之一，它的選用取決於（yú）被加工零件的幾何形（xíng）狀、材料狀態、夾（jiá）具和（hé）機床選用刀具的剛性。應考慮（lǜ）以下方（fāng）麵：

（1）根據零件材料的切削性能選擇刀具。如車或銑高強度鋼、鈦合金、不鏽鋼零件，建議選擇耐磨性較好的可轉位硬質合金刀（dāo）具。

（2）根據零件的加工階段選擇刀具。

即粗加工（gōng）階段以去除餘量為主，應選擇剛性較好、精度較低的（de）刀具，半精加工、精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（gāo）的刀具，粗加工階段所用刀具的精度最低、而精加工階段所用刀具的精度（dù）最高。如果粗（cū）、精加（jiā）工選擇相同的刀具，建議粗加工時選用精加工淘汰下來的刀具，因為精加（jiā）工（gōng）淘汰的刀具磨（mó）損情況大多（duō）為（wéi）刃（rèn）部（bù）輕微（wēi）磨損，塗層磨損修光，繼續使用會影響精加工（gōng）的加工（gōng）質量，但（dàn）對粗加（jiā）工的影（yǐng）響（xiǎng）較小。

（3）根據加工區域的特點選擇刀具和幾何參數。在零件結構允許的情（qíng）況下應選用大直徑、長徑比值小的刀（dāo）具；切（qiē）削薄壁、超薄壁零件的（de）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（ruǎn）材料零件時應（yīng）選擇前角稍大一些的立（lì）銑刀（dāo），齒數也不要超過4齒。

選取刀具時，要使刀具（jù）的尺寸（cùn）與被加（jiā）工工件的（de）表（biǎo）麵尺寸相適應。生產（chǎn）中，平麵零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀；銑削平麵時，應（yīng）選硬質合金（jīn）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（gōng）孔時（shí），可選取鑲硬（yìng）質合（hé）金刀片的玉米銑刀；對一些立（lì）體型麵和變斜角輪（lún）廓外形的加工，常采用球頭銑刀、環形銑刀、錐形銑刀和（hé）盤形銑刀。

在進行（háng）自由曲麵加工時，由於球頭刀具（jù）的端部切削（xuē）速度（dù）為零，因此，為保（bǎo）證加工精度，切削行距一般很小，故球頭（tóu）銑刀適用（yòng）於曲麵（miàn）的精加工。而（ér）端銑刀無論是在表麵加工（gōng）質量上（shàng）還是（shì）在加工效率上都遠遠（yuǎn）優於（yú）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，盡量選擇端銑刀。另外，刀具的耐用（yòng）度和（hé）精（jīng）度與刀具價格（gé）關係極大，必須引起注意的是，在大多（duō）數情況下，選擇好的刀具雖然增加了刀具（jù）成本，但由此帶來的加工質量和加工效率的提高，則可以使整個加工成本大大（dà）降低。

在加工中心上（shàng），所有刀具全都預先裝在刀庫裏，通過數控程序的選刀和換（huàn）刀指令進行（háng）相應（yīng）的換刀動作。必須（xū）選用適合機床刀具係（xì）統規格的相應標準刀柄，以（yǐ）便數控加工用（yòng）刀具能夠迅速、準確地安裝到機床主軸上或返回刀庫。編程人員應能夠了解（jiě）機床所用刀（dāo）柄的結構尺寸、調整方法以及調整範圍等方麵的內容，以保（bǎo）證在編程（chéng）時確定刀具的（de）徑向和軸向尺（chǐ）寸，合理安排刀（dāo）具的排列順序。