數控機床刀具選（xuǎn）擇指南

數控加工刀具必須（xū）適應數控機床高（gāo）速、高效和自動化程度高的特點，一般應包括通用刀具、通用連接刀（dāo）柄及（jí）少量專用刀柄。刀柄要聯接刀具並裝在機床動力頭上（shàng），囙此已逐漸標準化和係列（liè）化（huà）。數控刀具（jù）的分類有多種方（fāng）法。

根據刀具（jù）結構可分為：

①整體式；

②鑲嵌式，採用焊接或機夾式聯接，機夾式又可分（fèn）為不轉位和可轉位兩種（zhǒng）；③特殊（shū）型式，如複合式刀具、減震式刀具等。

根據製造刀具所用的資料可分（fèn）為：

①高速鋼刀具；

②硬質合金刀具；

③金剛石刀具；

④其他資料刀具，如立（lì）方氮化硼（péng）刀具、陶（táo）瓷刀具等（děng）。

從（cóng）切削工藝上可分為：

①車削刀具，分外（wài）圓、內孔、螺紋、切割刀具等多種（zhǒng）；

②鑽削刀（dāo）具，包括鑽頭、鉸刀、絲錐等；

③鏜（táng）削刀具；

④銑削（xuē）刀具等。

為了適應數控機床對刀具耐用、穩定、易調、可換等的要求，近（jìn）幾年機夾式（shì）可轉位刀具得（dé）到廣泛的應用（yòng），在數量上達到整個數控（kòng）刀具的30～40，金屬切除量占（zhàn）總數的80～90.

數控刀具與（yǔ）普通機床上所用的刀具相（xiàng）比，有許多不同（tóng）的要求，主要有以下特點：

①剛（gāng）性好（尤（yóu）其是粗加工刀具）、精（jīng）度高、抗振及熱（rè）變形小；

②互換性好，便於快（kuài）速換刀；

③壽命高，切削效（xiào）能穩定、可靠；

④刀具的（de）尺寸（cùn）便於調整，以減少換刀調整時間；

⑤刀具（jù）應能可靠地（dì）斷（duàn）屑或卷屑，以利於切屑的排除；

⑥係（xì）列化（huà）、標準化，以利於程式設計和刀具管理。

刀具的選擇是在數控程式設計的人機交互（hù）狀（zhuàng）態下進行的。應根（gēn）據機床的（de）加（jiā）工能力、工件資料的效能、加工工序、切削用量（liàng）以及其它相關因素正確選（xuǎn）用刀具及刀柄。

刀具選擇總的原則（zé）是：安裝調整（zhěng）方（fāng）便（biàn）、剛性好、耐用度和精（jīng）度高。在滿足（zú）加工要求的前提下，儘量選擇較短的刀柄，以（yǐ）提高刀（dāo）具加工的剛（gāng）性。選取刀具時，要使刀具的尺寸與被加工工件（jiàn）的表麵尺寸相（xiàng）適應。生產中，平麵零件周邊輪廓的加工，常採用立銑刀；銑削平麵時，應選硬質合金刀片銑刀；加工（gōng）凸（tū）台、凹槽時（shí），選（xuǎn）高速鋼立銑刀；加工毛坯表麵或粗加（jiā）工孔時，可選取鑲硬質（zhì）合（hé）金刀片的玉（yù）米銑刀；對一些立體型麵和（hé）變斜角輪廓外形的加工，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（qǔ）麵（模具）加工時，由於球頭刀具（jù）的端部切（qiē）削速度為零（líng），囙此，為（wéi）保（bǎo）證加工精度，切削行距一般採用頂端密距，故球頭常用於（yú）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，囙此，隻要在保證不過切的前提下，無論是曲麵的粗加工還是精加工，都應優先選擇平頭刀（dāo）。

另（lìng）外，刀具的耐用度和精度與（yǔ）刀具價格關係極大，必須引起注意的是，在大多數情況下，選（xuǎn）擇好的刀（dāo）具雖然（rán）新增了刀具成本，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（běn）大大降低。

在加工中心上，各種刀具分別裝在刀庫上，按程式規定隨時進行選刀和（hé）換刀動作。囙此必須採用標準刀（dāo）柄，以（yǐ）便使鑽、鏜、擴、銑削等工序用的標準刀具迅速、準（zhǔn）確地裝到機床主軸或刀庫上去。程式設計人員（yuán）應瞭解機床上所用刀柄的結構尺寸、調整方法（fǎ）以及調整（zhěng）範圍，以便在程式設計時確定刀具的徑（jìng）向和軸向尺寸。目前我國的加工（gōng）中心採用TSG工具係統，其（qí）刀柄（bǐng）有直柄（3種規格）和錐柄（4種規格）2種，共包括（kuò）16種不同用途的刀柄（bǐng）。

在經濟型數控機床的加工過程中，由於（yú）刀（dāo）具（jù）的刃（rèn）磨、量測和更換多為人工手動進行，佔用輔助時間較長，囙此，必須合理安（ān）排刀（dāo）具的排列順序。一般應（yīng）遵循以下原則：①儘（jǐn）量減少刀具數量；②一把刀具裝夾後（hòu），應完成其所能進行的（de）所有加工步驟；③粗精加工的刀具應分開使用，即使是相同尺（chǐ）寸規（guī）格的刀（dāo）具；④先銑後鑽；⑤先進行（háng）曲（qǔ）麵精加工，後進行二維輪廓精加工；⑥在可能的情況下，應盡可能利用（yòng）數控機床的自動換刀功能，以提高生產效率等（děng）。

合理選擇切削用（yòng）量的原則是：粗加工時，一（yī）般以提高（gāo）生產率為主，但（dàn）也應考慮經濟性和加工成本；半精加工和精加工時，應在保證（zhèng）加工質量的前提下，兼顧切削效率、經濟性和（hé）加（jiā）工成本。具體數值應根據機床說明書、切削用量手冊，並結（jié）合經驗而定。

具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（yú）量，這是提高生產率的一個有效措（cuò）施。為了保證零（líng）件的（de）加工精（jīng）度和表麵（miàn）粗糙度，一般應留一定的餘量進行精加工。數（shù）控機床的精加工餘量可略小於普通機床（chuáng）。

②切削寬（kuān）度L.一般L與（yǔ）刀具直徑d成正比，與切（qiē）削深度成反比。經濟型數控機床的加工過程

③切削速（sù）度v.提高v也是提高生產率的一個措施，但v與（yǔ）刀具耐用度的關係比較密切。隨著（zhe）v的增大，刀具耐用度急劇下降，故v的選擇主要（yào）取決（jué）於（yú）刀具耐用度。另外，切削（xuē）速度與（yǔ）加工資料也有很大關係，例如用立（lì）銑刀銑削合金（jīn）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n（r/min）。主（zhǔ）軸轉速一般根據切削速度v來選定。計算公（gōng）式為：v=nd/1000.數控機床的控製台上一般備有主軸轉速修調（倍（bèi）率）開關，可（kě）在加工過程中對（duì）主軸轉速（sù）進行整（zhěng）倍數調整。

⑤進（jìn）給速（sù）度vF.vF應根據零（líng）件（jiàn）的（de）加工精度和表麵粗糙度要求以及刀（dāo）具和工件資料來選擇（zé）。vF的新增也（yě）可以提高生（shēng）產效率。加工表麵（miàn）粗糙度要求低時，vF可（kě）選擇得大些。在加工過程中，vF也可通過機（jī）床控（kòng）製台上的修調開關進行人工調整，但是*進給速度要（yào）受到設備剛度和進給係統性（xìng）能等的限製。