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數(shù)控銑床刀具選擇
數(shù)控銑床刀具選擇
摘 要：隨著工業(yè)水平的發(fā)展，數(shù)控銑床在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著越來越重要的作用，在數(shù)控銑床中合理的選擇刀具是一件很重要的事，能否正確的選擇刀具決定著加工零件的質(zhì)量、加工的效率、加工成本等。本文從刀具材料要求和如何進(jìn)行對刀具選擇兩個方面進(jìn)行了探究。
關(guān)鍵詞：數(shù)控銑床;數(shù)控刀具;刀具材料;零件質(zhì)量
“三分加工，七分刀具”這是對普通加工的真實(shí)寫照，其實(shí)，對于數(shù)控加工而言，刀具的作用更勝于普通加工，尤其在刀具方面更是數(shù)控加工所獨(dú)有。下面從刀具的材料要求和刀具選擇兩個方面對刀具在數(shù)控加工中的重要作一下探究。
一、銑床刀具材料
金屬在切削過程中，刀具切削部分是在較大的切削壓力、較高的切削溫度級劇烈摩擦條件下工作的。在切削余量不均勻級斷續(xù)加工時，刀具受到很大的沖擊和振動，因此，刀具切削部分材料應(yīng)具備如下性能：
1.高硬度。硬度是刀具材料最基本的性能，其硬度必須高于工件材料的硬度，方能將工件上多余的金屬切削掉。
2.高耐磨性。高耐磨性是刀具抵抗磨損的能力，在劇烈的摩擦下刀具磨損要小高耐磨性一方面取決于它的硬度;另一方面與它的化學(xué)成分、纖維組織有關(guān)。材料硬度越高，耐磨性越好;含有耐磨的合金化合物越多，晶粒越細(xì)，分布均勻則耐磨性越好。
3.足夠的強(qiáng)度和韌度。切削時刀具要能承受各種壓力與沖擊。一般用抗彎強(qiáng)度和沖擊來衡量材料強(qiáng)度與韌度的高低。
4.高耐熱性與化學(xué)穩(wěn)定性。高耐熱性，是指刀具在高溫下仍能保持原有的硬度，強(qiáng)度，韌度還耐磨性能。化學(xué)穩(wěn)定性，是指高溫下不易與加工材料或周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的能力，包括抗氧化能力和粘結(jié)能力�；瘜W(xué)穩(wěn)定性越高，刀具磨損越慢，加工表面質(zhì)量越好。
二、銑床刀具的選擇
1.常用刀具的種類
數(shù)控加工刀具必須適應(yīng)數(shù)控機(jī)床高速、高效和自動化程度高的特點(diǎn)，一般應(yīng)包括通用刀具、通用連接刀柄及少量專用刀柄。刀柄要聯(lián)接刀具并裝在機(jī)床動力頭上，因此已逐漸標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。
(1)根據(jù)刀具結(jié)構(gòu)可分為：
整體式; 鑲嵌式，采用焊接或機(jī)夾式聯(lián)接，機(jī)夾式又可分為不轉(zhuǎn)位和可轉(zhuǎn)位兩種;特殊型式，如復(fù)合式刀具、減震式刀具等。
(2)根據(jù)制造刀具所用的材料可分為：
高速鋼刀具; 硬質(zhì)合金刀具; 金剛石刀具; 其他材料刀具，如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。
(3)從切削工藝上可分為：
車削刀具，分外圓、內(nèi)孔、螺紋、切割刀具等多種; 鉆削刀具，包括鉆頭、鉸刀、絲錐等; 鏜削刀具; 銑削刀具等。
為了適應(yīng)數(shù)控機(jī)床對刀具耐用、穩(wěn)定、易調(diào)、可換等的要求，近幾年機(jī)夾式可轉(zhuǎn)位刀具得到廣泛的應(yīng)用，在數(shù)量上達(dá)到整個數(shù)控刀具的30%～40%，金屬切除量占總數(shù)的80%～90%。
2.刀具的選擇
刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機(jī)交互狀態(tài)下進(jìn)行的。應(yīng)銑床刀具的選擇分銑刀直徑選擇和銑刀齒數(shù)選擇。銑刀直徑的選擇：一般盡可能選用小直徑規(guī)格的銑刀，因?yàn)殂姷吨睆酱螅邢髁卦龃�，易造成切削振動，而且銑刀的切入長度增加，使銑削效率下降。當(dāng)然，也不盡然，當(dāng)銑刀的剛性較差，則應(yīng)按加工情況盡可能選用較大直徑的銑刀，以增加銑刀的剛性。
選取刀具時，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng)。生產(chǎn)中，平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀;銑削平面時，應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀;加工凸臺、凹槽時，選高速鋼立銑刀;加工毛坯表面或粗加工孔時，可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀;對一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。
在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的加工過程中，由于刀具的刃磨、測量和更換多為人工手動進(jìn)行，占用輔助時間較長，因此，必須合理安排刀具的排列順序。一般應(yīng)遵循以下原則：
�、俦M量減少刀具數(shù)量;②一把刀具裝夾后，應(yīng)完成其所能進(jìn)行的所有加工步驟;③粗精加工的刀具應(yīng)分開使用，即使是相同尺寸規(guī)格的刀具;④先銑后鉆 ;⑤先進(jìn)行曲面精加工，后進(jìn)行二維輪廓精加工;⑥在可能的情況下，應(yīng)盡可能利用數(shù)控機(jī)床的自動換刀功能，以提高生產(chǎn)效率等。
因此刀具選用時應(yīng)該符合下列原則：
(1)平面銑削應(yīng)選用不重磨硬質(zhì)合金端銑刀或立銑刀。一般采用二次走刀，第一次走刀最好用端銑刀粗銑，沿工件表面連續(xù)走刀。
注意選好每次走刀寬度和銑刀直徑，使接刀刀痕不影響精切走刀精度。因此加工余量大又不均勻時，銑刀直徑要選小些。精加工時銑刀直徑要選大些，最好能包容加工面的整個寬度。
(2)立銑刀和鑲硬質(zhì)合金刀片的端銑刀主要用于加工凸臺、凹槽和箱口面。
為了提高槽寬的加工精度，減少銑刀的種類，加工時可采用直徑比槽寬小的銑刀，先銑槽的中間部分，然后用刀具半徑補(bǔ)償功能銑槽的兩邊。
(3)銑削平面零件的周邊輪廓一般采用立銑刀。
(4)加工型面零件和變斜角輪廓外形時常采用球頭刀、環(huán)形刀、鼓形刀和錐形刀等。
參考文獻(xiàn)：
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