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篇1

[關(guān)鍵詞]數(shù)控銑刀分類應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TG21文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1671－7597(2008)0110042－01

近年來，隨著數(shù)控機(jī)床的不斷發(fā)展，數(shù)控機(jī)床刀具種類越來越多，其劃分也越來越細(xì)，但無論樣式如何改變，從總體上看，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(dòng)化程度高的特點(diǎn)，而數(shù)控刀具中又以數(shù)控銑刀應(yīng)用最為廣泛，現(xiàn)就目前數(shù)控刀銑刀的類型總結(jié)如下。

一、數(shù)控銑刀的分類

（一）按制造銑刀所用的材料可分為

1．高速鋼刀具；

2．硬質(zhì)合金刀具；

3．金剛石刀具；

4．其他材料刀具，如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。

（二）按銑刀結(jié)構(gòu)形式不同可分為

1．整體式：將刀具和刀柄制成一體。

2．鑲嵌式：可分為焊接式和機(jī)夾式。

3．減振式當(dāng)?shù)毒叩墓ぷ鞅坶L與直徑之比較大時(shí)，為了減少刀具的振動(dòng)，提高加工精度，多采用此類刀具。

4．內(nèi)冷式：切削液通過刀體內(nèi)部由噴孔噴射到刀具的切削刃部；

5．特殊型式：如復(fù)合刀具、可逆攻螺紋刀具等。

（三）按銑刀結(jié)構(gòu)形式不同可分為

1．面銑刀（也叫端銑刀）：面銑刀的圓周表面和端面上都有切削刃，端部切削刃為副切削刃。面銑刀多制成套式鑲齒結(jié)構(gòu)和刀片機(jī)夾可轉(zhuǎn)位結(jié)構(gòu)，刀齒材料為高速鋼或硬質(zhì)合金，刀體為40Cr。鉆削刀具，包括鉆頭、鉸刀、絲錐等；

2．模具銑刀：模具銑刀由立銑刀發(fā)展而成，可分為圓錐形立銑刀、圓柱形球頭立銑刀和圓錐形球頭立銑刀三種，其柄部有直柄、削平型直柄和莫氏錐柄。它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是球頭或端面上布滿切削刃，圓周刃與球頭刃圓弧連接，可以作徑向和軸向進(jìn)給。銑刀工作部分用高速鋼或硬質(zhì)合金制造。

3．鍵槽銑刀：用于銑削鍵槽。

4．成形銑刀：切削刃與待加工面形狀一致。

二、常用數(shù)控銑刀

現(xiàn)就幾種目前比較常用的銑刀類型就其應(yīng)用場(chǎng)合加以說明。

（一）單刃銑刀

該刀具加工效率高，采用優(yōu)質(zhì)的硬質(zhì)合金作刀體，一般采用刃口銳磨工藝，以及高容量的排屑，使刀具在高速切割中有不粘屑，低發(fā)熱，光潔度高等特點(diǎn)。它廣泛應(yīng)用于工藝品、電子、廣告、裝飾和木業(yè)加工等行業(yè)，適合工廠批量加工以及高要求的產(chǎn)品。

（二）兩刃立銑刀和四刃立銑刀

該類刀具一般采用整體合金結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是擁有很強(qiáng)的穩(wěn)定性，刀具可在加工面上穩(wěn)固地工作，使加工質(zhì)量得以有效的保證。適用材料范圍廣，如碳素鋼、模具鋼、合金鋼、工具鋼、不銹鋼、鈦合金、鑄鐵、適用于一般模具、機(jī)械零件加工。（三）螺紋銑刀

隨著中國數(shù)控機(jī)床的發(fā)展，螺紋銑刀越來越得到人們的認(rèn)可，它很好的加工性能，成為降低螺紋加工成本、提高效率、解決螺紋加工難題的有力加工刀具。由于目前螺紋銑刀的制造材料為硬質(zhì)合金，加工線速度可達(dá)80～200m/min，而高速鋼絲錐的加工線速度僅為10～30m/min，故螺紋銑刀適合高速切削，加工螺紋的表面光潔度也大幅提高。高硬度材料和高溫合金材料，如鈦合金、鎳基合金的螺紋加工一直是一個(gè)比較困難的問題，主要是因?yàn)楦咚黉摻z錐加工上述材料螺紋時(shí)，刀具壽命較短，而采用硬質(zhì)合金螺紋銑刀對(duì)硬材料螺紋加工則是效果比較理想的解決方案．可加工硬度為HRC58～62。對(duì)高溫合金材料的螺紋加工，螺紋銑刀同樣顯示出非常優(yōu)異的加工性能和超乎預(yù)期的長壽命。對(duì)于相同螺距、不同直徑的螺紋孔，采用絲錐加工需要多把刀具才能完成，但如采用螺紋銑刀加工，使用一把刀具即可。在絲錐磨損、加工螺紋尺寸小于公差后則無法繼續(xù)使用，只能報(bào)廢；而當(dāng)螺紋銑刀磨損、加工螺紋孔尺寸小于公差時(shí)，可通過數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行必要的刀具半徑補(bǔ)償調(diào)整后，就可繼續(xù)加工出尺寸合格的螺紋。同樣，為了獲得高精度的螺紋孔，采用螺紋銑刀調(diào)整刀具半徑的方法，比生產(chǎn)高精度絲錐要容易得多。對(duì)于小直徑螺紋加工，特別是高硬度材料和高溫材料的螺紋加工中，絲錐有時(shí)會(huì)折斷，堵塞螺紋孔，甚至使零件報(bào)廢；采用螺紋銑刀，由于刀具直徑比加工的孔小，即使折斷也不會(huì)堵塞螺紋孔，非常容易取出，不會(huì)導(dǎo)致零件報(bào)廢；采用螺紋銑削，和絲錐相比，刀具切削力大幅降低，這一點(diǎn)對(duì)大直徑螺紋加工時(shí)，尤為重要，解決了機(jī)床負(fù)荷太大，無法驅(qū)動(dòng)絲錐正常加工的問題。

螺紋銑刀作為一種采用數(shù)控機(jī)床加工螺紋的刀具，成為一種目前廣泛被采用的實(shí)用刀具類型。

三、結(jié)論

數(shù)控銑刀的種類多種多樣，隨著數(shù)控行業(yè)的日益發(fā)展，數(shù)控銑刀的類型和應(yīng)用條件和場(chǎng)合也必將發(fā)生變化，我們?nèi)砸^續(xù)對(duì)其動(dòng)態(tài)進(jìn)行關(guān)注和研究，這是很有現(xiàn)實(shí)意義的。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁海、黃華劍，螺紋銑刀在數(shù)控加工中心上的應(yīng)用[J].現(xiàn)代制造工程.2006，10：2931.

篇2

關(guān)鍵詞： 數(shù)控車 對(duì)刀

對(duì)刀是數(shù)控車削加工中的主要操作和重要技能。數(shù)控加工程序編制完成后，正式加工之前首先要進(jìn)行對(duì)刀，確定刀具與工件的相對(duì)位置，一旦對(duì)刀完畢，加工過程就將自動(dòng)完成，所以，在一定條件下，對(duì)刀的精度直接決定著零件的加工精度，同時(shí)，對(duì)刀的熟練程度還直接影響數(shù)控加工效率。

對(duì)刀時(shí)僅僅知道對(duì)刀方法是不夠的，還要知道數(shù)控系統(tǒng)的各種對(duì)刀設(shè)置方式，以及這些方式在加工程序中的調(diào)用方法，同時(shí)要知道各種對(duì)刀方式的優(yōu)缺點(diǎn)、使用條件等，這樣才能在數(shù)控加工中熟練、合理地運(yùn)用各種對(duì)刀方法，保證工件質(zhì)量，提高加工效率。

一、 理解對(duì)刀的概念。

一般來說，零件的數(shù)控加工編程和上機(jī)床加工是分開進(jìn)行的。數(shù)控編程時(shí)根據(jù)零件的設(shè)計(jì)圖紙，選定一個(gè)方便編程的坐標(biāo)系及其原點(diǎn)，我們稱之為程序坐標(biāo)系和程序原點(diǎn)。程序原點(diǎn)一般與零件的工藝基準(zhǔn)或設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，因此又稱作工件原點(diǎn)。

數(shù)控車床通電后，須進(jìn)行回零（參考點(diǎn)）操作，其目的是建立數(shù)控車床進(jìn)行位置測(cè)量、控制、顯示的統(tǒng)一基準(zhǔn)，該點(diǎn)就是所謂的機(jī)床原點(diǎn)，它的位置由機(jī)床位置傳感器決定。由于機(jī)床回零后，刀具（刀尖）的位置距離機(jī)床原點(diǎn)是固定不變的，因此，為便于對(duì)刀和加工，可將機(jī)床回零后刀尖的位置看作機(jī)床原點(diǎn)。

在圖1中，O是程序原點(diǎn)，O’是機(jī)床回零后以刀尖位置為參照的機(jī)床原點(diǎn)。編程時(shí)按程序坐標(biāo)系中的坐標(biāo)數(shù)據(jù)編制刀具（刀尖）的運(yùn)行軌跡。由于刀尖的初始位置（機(jī)床原點(diǎn)）與程序原點(diǎn)存在X向偏移距離和Z向偏移距離，使得實(shí)際的刀尖位置與程序指令的位置有同樣的偏移距離，因此，須將該距離測(cè)量出來并設(shè)置進(jìn)數(shù)控系統(tǒng)，使系統(tǒng)據(jù)此實(shí)現(xiàn)刀尖的運(yùn)動(dòng)軌跡。

所謂對(duì)刀，其實(shí)質(zhì)就是測(cè)量程序原點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)之間的偏移距離并設(shè)置程序原點(diǎn)在以刀尖為參照的機(jī)床坐標(biāo)系里的坐標(biāo)。

二、 確定對(duì)刀點(diǎn)。

確定對(duì)刀點(diǎn)，是數(shù)控加工工藝分析的重要內(nèi)容之一?！皩?duì)刀點(diǎn)”是數(shù)控加工時(shí)工具相對(duì)零件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，又稱“起刀點(diǎn)”，也就是程序運(yùn)行的起點(diǎn)。對(duì)刀點(diǎn)選定后，即確定了機(jī)床坐標(biāo)系和零件坐標(biāo)系之間的相互位置關(guān)系。

刀具在機(jī)床上的位置是由“刀位點(diǎn)”的位置來表示的。不同的刀具，刀位點(diǎn)不同。對(duì)平頭立銑刀、端銑刀類刀具、刀位點(diǎn)為它們的底面中心；對(duì)鉆頭，刀位點(diǎn)為鉆尖；對(duì)球頭銑刀，則為球心；對(duì)車刀、鏜刀類刀具，刀位為其刀尖。對(duì)刀點(diǎn)找正的準(zhǔn)確度直接影響加工精度，對(duì)刀時(shí)，應(yīng)使“刀位點(diǎn)”與“對(duì)刀點(diǎn)”一致。

對(duì)刀點(diǎn)的選擇原則，主要是考慮對(duì)刀點(diǎn)在機(jī)床上對(duì)刀方便、便于觀察和檢測(cè)，編程時(shí)便于教學(xué)處理和有利于簡(jiǎn)化編程。對(duì)刀點(diǎn)可選在零件或夾具上。為提高零件的加工精度，減少對(duì)刀誤差，對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)量選在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。如以孔定位的零件，應(yīng)將孔的中心作為對(duì)刀點(diǎn)。對(duì)車削加工，則通常將對(duì)刀點(diǎn)設(shè)在工件外端面的中心上。

對(duì)數(shù)控車床、鏜銑床、加工中心等多刀面加工數(shù)控機(jī)床，在加工過程中需要進(jìn)行換刀，故編程時(shí)應(yīng)考慮不同工序之間的換刀位置（即換刀點(diǎn)）。為避免換刀時(shí)刀具與工件及夾具發(fā)生干涉，換刀點(diǎn)應(yīng)設(shè)在工件的外部。

三、 試切對(duì)刀原理

對(duì)刀的方法有很多種，按對(duì)刀的精度可分為粗略對(duì)刀和精確對(duì)刀；按是否采用對(duì)刀儀可分為手動(dòng)對(duì)刀和自動(dòng)對(duì)刀；按是否采用基準(zhǔn)對(duì)刀，又可分為絕對(duì)對(duì)刀和相對(duì)對(duì)刀等。但無論采用哪種對(duì)刀方式，都離不開試切對(duì)刀，試切對(duì)刀是最根本的對(duì)刀方法。

以圖2對(duì)例，試切對(duì)刀步驟如下：

（1） 在手動(dòng)操作方式下，用所選刀具在加工余量范圍內(nèi)試切工件外圓，記下此時(shí)顯示屏中的X坐標(biāo)值，記為Xa。（注意：數(shù)控車床顯示和編程的X坐標(biāo)一般為直徑值）。

（2） 將刀具沿+Z方向退回到工件端面余量處一點(diǎn)（假定為a點(diǎn)）切削端面，記錄此時(shí)顯示屏中的Z坐標(biāo)值，記為Za。

（3） 測(cè)量試切后的工件外圓直徑，記為。

如果程序原點(diǎn)O設(shè)在工件端面（一般必須是已經(jīng)精加工完畢的端面）與回轉(zhuǎn)中心的交點(diǎn)，則程序原點(diǎn)O在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為

Xo = Xa ―

Zo = Za

注意：公式中的坐標(biāo)值均為負(fù)值。將Xo、Zo設(shè)置進(jìn)數(shù)控系統(tǒng)即完成對(duì)刀設(shè)置。

四、 多刀對(duì)刀

1、 絕對(duì)對(duì)刀：所謂絕對(duì)對(duì)刀即是用每把刀在加工余量范圍內(nèi)進(jìn)行試切對(duì)刀，將得到的偏移量設(shè)置在相應(yīng)刀號(hào)的偏置補(bǔ)償中，這種方式思路清晰，操作簡(jiǎn)單，各個(gè)偏移值不互相關(guān)聯(lián)。因而調(diào)整起來也相對(duì)簡(jiǎn)單，所以在實(shí)際加工中得到廣泛應(yīng)用。

2、 相對(duì)對(duì)刀：所謂相對(duì)對(duì)刀即選定一把基準(zhǔn)刀，用基準(zhǔn)刀試切對(duì)刀，將基準(zhǔn)刀的偏移用G50來設(shè)置，將基準(zhǔn)刀的刀偏補(bǔ)償設(shè)為零，而將其它刀具相對(duì)于基準(zhǔn)刀的偏移值設(shè)置在各自的刀偏補(bǔ)償中。

五、 精確對(duì)刀

從理論上說，上述通過試切、測(cè)量、計(jì)算得到的對(duì)刀數(shù)據(jù)應(yīng)是準(zhǔn)確的，但實(shí)際上由于機(jī)床的定位精度、重復(fù)精度、操作方式等多種因素的影響，使得手動(dòng)試切對(duì)刀的對(duì)刀精度是有限的。因此還必須精確對(duì)刀。

所謂精確對(duì)刀，就是在零件加工余量范圍內(nèi)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的自動(dòng)試切程序，通過“自動(dòng)試切――測(cè)量――誤差補(bǔ)償”的思路，反復(fù)修調(diào)偏移量、或基準(zhǔn)刀的程序起點(diǎn)位置和非基準(zhǔn)刀的刀偏量，使程序加工指令值與實(shí)際測(cè)量值的誤差達(dá)到精度要求。由于保證基準(zhǔn)刀程序起點(diǎn)精確是得到準(zhǔn)確的非基準(zhǔn)刀刀偏置的前提，因此一般修正了前者后再修正后者。

對(duì)刀是數(shù)控加工的重要環(huán)節(jié)，對(duì)刀方法很多，只有在加工實(shí)踐中不斷摸索和總結(jié)，才能較好掌握對(duì)刀的技術(shù)，為提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率打好基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

1.王愛玲，張吉堂，吳雁?，F(xiàn)代數(shù)控原理及控制系統(tǒng)[M]。北京：國防工業(yè)出版社，2002。

篇3

關(guān)鍵詞：航空制造；數(shù)控；刀軌算法

在現(xiàn)代大型航空制造中，航空制造的工件具有體積大、制造難度高、制造工藝復(fù)雜、技術(shù)含量高等特點(diǎn)。飛機(jī)的大部分工件具有強(qiáng)度高、質(zhì)量小、工件壁薄、容易變形、加工難度大等特性。隨著數(shù)控機(jī)床在現(xiàn)代制造業(yè)中的普及，目前大部分的工件都是在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行加工制造。數(shù)控加工，基于工件特征的數(shù)控加工工藝已非常流行和普及，機(jī)械工件的加工特征主要包括工件加工過程中與加工工序工藝密切相關(guān)的所有信息的集合，其中就包括加工工藝的規(guī)劃和刀具軌跡的信息。比較重要的特征是孔加工直徑、圓心位置、中心軸的方向及加工切削深度等?；谔卣鞯臄?shù)控加工在現(xiàn)代CAD機(jī)械加工設(shè)計(jì)中是較為重要的信息。如何對(duì)航空制造中飛機(jī)零部件進(jìn)行精細(xì)數(shù)控加工，是航空制造工程師面對(duì)的較為關(guān)鍵的技術(shù)難題，而利用零部件的特征信息對(duì)數(shù)控加工進(jìn)行設(shè)計(jì)是一個(gè)較為可行的辦法。在數(shù)控加工中，刀軌的算法設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)機(jī)械工件的加工至關(guān)重要，直接決定了工件的加工質(zhì)量和誤差。本文設(shè)計(jì)一種刀軌優(yōu)化算法，對(duì)于復(fù)雜工件加工，采用插補(bǔ)算法增加額外的刀軌，使刀具下刀位置更加準(zhǔn)確，走刀速度更快，進(jìn)而使得機(jī)械工件加工質(zhì)量大大提高。

1傳統(tǒng)刀軌設(shè)計(jì)

在航空機(jī)械工件加工過程中，刀具的選擇直接決定了數(shù)控加工的速度和加工效率[1]。如果選擇直徑大的刀具，可以以較快的速度切削更多[2]，由機(jī)零部件的幾何形狀大多不規(guī)則，這樣會(huì)留下更多的加工殘余料。為了保證不產(chǎn)生或少產(chǎn)生加工殘余，就必須選擇合適的刀具，同時(shí)不能選取直徑太大的刀具，這樣切削量變小，使得加工軌跡變長，則加工速度大打折扣。為了綜合解決這兩個(gè)問題，可以選取多個(gè)刀具進(jìn)行多次加工操作，先選取大直徑刀具加工，可以快速切削加工工料，再根據(jù)需要把刀具直徑從大到小依次加工，這樣就可以快速、高質(zhì)加工工料。目前傳統(tǒng)的機(jī)械加工一般是先用較大直徑的刀具在短時(shí)間內(nèi)切削大部分的工料[3]，粗加工完成后再用直徑小的刀具切削殘留的工料達(dá)到精加工的目的，完成工件的數(shù)控加工制造。

2刀軌算法優(yōu)化設(shè)計(jì)

刀具走刀軌跡路徑，是指刀具加工工件時(shí)切削方向的連線。在本文數(shù)控加工刀軌優(yōu)化算法設(shè)計(jì)時(shí)，首先要確定加工區(qū)域的邊界，完整的加工區(qū)域邊界確定后，還需要確定大直徑刀具切削完剩余的殘留區(qū)域，通過殘留區(qū)域邊界的計(jì)算，方便設(shè)計(jì)小直徑刀具的刀軌優(yōu)化方案，通過逐步計(jì)算刀軌是否在切削殘留區(qū)域邊界內(nèi)，判斷刀軌的合理性，然后把不合理的無效刀軌刪除，計(jì)算下一步刀軌的切削方向。刀具在機(jī)械工件加工中的位置信息可以用刀具中心點(diǎn)和刀軸矢量進(jìn)行表示，刀具中心點(diǎn)可以為刀心點(diǎn)或者刀尖點(diǎn)，刀位點(diǎn)數(shù)據(jù)可以確定刀具在機(jī)械工件加工過程中任一位置點(diǎn)的全部所需數(shù)據(jù)。在有效的加工區(qū)域內(nèi)確保刀位所處線段的平行線分布均勻，在保證殘留高度的情況下，以最大距離來平均分平行線段，得到均分點(diǎn)，這個(gè)均分點(diǎn)就是刀位點(diǎn)，然后檢查是否為有效的刀位點(diǎn)，如果不是有效刀位點(diǎn)，說明刀具在該點(diǎn)不能切削到殘留區(qū)域，是無效刀位點(diǎn)，刪除該刀位點(diǎn)。刀位軌跡線是機(jī)械加工中由所有刀位點(diǎn)所組成的曲線，每一點(diǎn)包含一個(gè)刀軸矢量。刀具的軌跡線可以通過切觸點(diǎn)曲線定義刀具偏置并計(jì)算出來，然后存儲(chǔ)在刀位文件中。在不規(guī)則的工件加工中，很多時(shí)候由于刀軸方向不是平行的，刀位點(diǎn)在加工區(qū)域內(nèi)也不能保證所有中心軌跡都在已加工區(qū)域內(nèi)，所以還必須添加額外的刀軌來保證所有的中心軌跡在刀具切削過程中，都在已加工區(qū)域內(nèi)部，根據(jù)插補(bǔ)方法的不同，一般用起始下刀點(diǎn)處插補(bǔ)、中間過程中插補(bǔ)、倒角處插補(bǔ)三種方法來進(jìn)行。經(jīng)過優(yōu)化算法實(shí)際加工檢驗(yàn)，證明該算法性能比較穩(wěn)定，響應(yīng)速度快，而且能夠大幅地降低數(shù)控機(jī)床的震動(dòng)噪聲，大幅地提高了機(jī)械工件加工的質(zhì)量和效率。

3結(jié)語

本文針對(duì)航空機(jī)械工件比較復(fù)雜的問題，根據(jù)航空工件的不同平面、斜面和圓弧面特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了數(shù)控機(jī)床的刀軌優(yōu)化算法，加入了特定的走刀軌跡算法，可以一次處理完多種曲面混合加工場(chǎng)景，很好地解決了彈刀現(xiàn)象，而且大幅提高了加工效率和加工質(zhì)量。

作者:曹瑩 單位:中航工業(yè)沈陽飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)有限公司

參考文獻(xiàn):

[1]宮虎.數(shù)控側(cè)銑加工非可展直紋面的刀位整體優(yōu)化原理與方法[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào),2005(11):14-15.

篇4

關(guān)鍵詞：數(shù)控銑床；自動(dòng)換刀裝置；改造

中圖分類號(hào)：TG547 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）20-0065-02

準(zhǔn)備工作：（1）準(zhǔn)備支架，刀庫。（2）準(zhǔn)備中間繼電器5個(gè)，接觸器3個(gè)，空氣開關(guān)2個(gè)。（3）準(zhǔn)備電線，紅色22v，藍(lán)色24v，黑色380v。動(dòng)力線，信號(hào)線。（4）準(zhǔn)備工具，扳手、六角扳手、油、小刀、扎帶等。

1 刀庫類型的確定

自動(dòng)換刀裝置有斗笠式刀庫，圓盤式刀庫，鏈?zhǔn)降稁斓阮愋汀＿@部分內(nèi)容是《機(jī)床與數(shù)控機(jī)床》的專業(yè)知識(shí)，查閱資料，根據(jù)需求進(jìn)行分析，確定刀庫的使用參數(shù)，選用合適的刀庫。當(dāng)前設(shè)備數(shù)控銑床，所加工產(chǎn)品的刀具在20把以內(nèi)，通過分析每種刀庫的特點(diǎn)和企業(yè)需求，確定了自動(dòng)換刀裝置選用圓盤式刀庫，刀具容量24把以及刀庫的參數(shù)指標(biāo)。

2 支架的設(shè)計(jì)

支架和是連接刀庫機(jī)床的連接件，支架的設(shè)計(jì)使用到《機(jī)械CAD/CAM》以及《機(jī)械基礎(chǔ)》專業(yè)知識(shí)，通過測(cè)量機(jī)床和刀庫尺寸以及刀庫的重量，對(duì)支架進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，運(yùn)用CAD軟件實(shí)體進(jìn)行造型仿真，優(yōu)化支架結(jié)構(gòu)，完成支架的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。

支架的機(jī)加工部分由我們加工完成，包括平面銑削、槽銑削、鍵的加工。這部分專業(yè)知識(shí)在《機(jī)加工實(shí)訓(xùn)》《數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)》中學(xué)習(xí)到。

3 刀庫安裝

利用龍門架將支架吊裝至主軸立柱的預(yù)留安裝位置；將立柱與支架的安裝面清理干凈，保證配合面安裝準(zhǔn)確；將支架的定位鍵插入立柱鍵槽；移動(dòng)支架使其與立柱通過定位鍵準(zhǔn)確定位；用緊固螺栓將支架固定在立柱上；在立柱上安裝用于調(diào)整支架位置的螺栓部件。

利用龍門架將自動(dòng)換刀裝置吊裝至機(jī)床附近，并拆除自動(dòng)換刀裝置的支承附件；將自動(dòng)換刀裝置吊裝至支架位置，調(diào)整自動(dòng)換刀裝置并用螺栓將其固定在支架上。連接信號(hào)線、動(dòng)力線、接通氣路。

4 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的任務(wù)，在這個(gè)任務(wù)運(yùn)用《電工與電子技術(shù)》《機(jī)床電控與PLC》的專業(yè)知識(shí)。

（1）電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)。自動(dòng)換刀裝置分度電機(jī)和刀臂電機(jī)的控制的強(qiáng)電部分設(shè)計(jì)。M2、M6分別為自動(dòng)換刀裝置分度電機(jī)和刀臂電機(jī)。KM02和KM03分別為自動(dòng)換刀裝置正、反轉(zhuǎn)控制接觸器，正反電機(jī)之間互鎖。KM06為刀臂電機(jī)接觸器，由于刀臂電機(jī)只做一個(gè)方向的運(yùn)轉(zhuǎn)，刀臂順逆旋轉(zhuǎn)靠內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換，故換刀動(dòng)作只有一個(gè)接觸器。QF03、QF06為空氣斷路器，當(dāng)過載時(shí)切斷電路，保證安全運(yùn)行。ZM02、ZM06為吸收電路，用于改進(jìn)電動(dòng)機(jī)在開通和關(guān)斷時(shí)所承受的電壓和電流波形。

（2）接觸器電路的設(shè)計(jì)。該部分主要是實(shí)現(xiàn)PMC的輸出信號(hào)的變化接通或斷開的控制，KA02、KA03、KA06分別控制KM02、KM03、KM06線圈得電的物理中間繼電器。

（3）倒刀回刀動(dòng)作的控制。分別由物理繼電器KA04、KA05控制YV2、YV3電磁閥。

5 機(jī)床調(diào)試

在與這部分任務(wù)用到了《數(shù)控機(jī)床維修》《數(shù)控原理與應(yīng)用》的專業(yè)知識(shí)。在調(diào)試之前，設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)，將K參數(shù)中K3.3=1 K5.5=1，實(shí)現(xiàn)單步換刀（M80-M86）。

（1）自動(dòng)換刀裝置位置調(diào)整。這部分內(nèi)容自動(dòng)換刀裝置與主軸相對(duì)位置的確定十分重要，關(guān)系到換刀能否順利完成。順序執(zhí)行M80（刀套垂直）、M81（刀臂持刀）、M82（刀位松）、M83（換刀）、M84（刀位緊）、M85（刀臂原點(diǎn)）、M86（刀套水平）指令，使換刀臂處于換刀位置（M83），將一刀柄錐面均勻涂抹紅丹油放置在刀臂上，用于調(diào)整自動(dòng)換刀裝置位置，這時(shí)調(diào)整支架上X向、Y向微調(diào)螺釘用來調(diào)整自動(dòng)換刀裝置位置，同時(shí)在手輪模式下，Z軸上下移動(dòng)主軸，使主軸錐孔與刀柄錐面輕輕接觸，觀察主軸錐孔上紅丹油的分布情況，直至紅丹油均勻分布在主軸錐孔面上。鎖緊支架螺釘，這樣自動(dòng)換刀裝置的位置調(diào)整完畢。

（2）機(jī)床第二參考點(diǎn)設(shè)置（換刀點(diǎn)）。在調(diào)試之前，機(jī)床回機(jī)械原點(diǎn)，執(zhí)行回零操作，一般機(jī)械原點(diǎn)高于換刀點(diǎn)。設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)，將K參數(shù)中K3.3=1 K5.5=1。輸入#1326號(hào)系統(tǒng)參數(shù)Z 50，#1851號(hào)參數(shù)APC置1，重新開關(guān)機(jī)，#1851號(hào)參數(shù)APZ置1，再次重新開機(jī)，此時(shí)調(diào)整前的參數(shù)設(shè)置完畢。在手輪模式下移動(dòng)Z軸，使主軸錐孔與刀柄輕微接觸，Z軸上移0.3mm，將這一位置作為Z軸第二參考點(diǎn)即換刀點(diǎn)。將換刀點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)Z向差值輸入到#1241號(hào)參數(shù)Z值，機(jī)床第二參考點(diǎn)即換刀點(diǎn)設(shè)置完畢。

（3）主軸定位的設(shè)置。數(shù)控機(jī)床為了完成ATC的動(dòng)作過程，必須設(shè)置主軸準(zhǔn)停機(jī)構(gòu)。由于刀具裝在主軸上，切削時(shí)切削轉(zhuǎn)矩不可能僅靠錐孔的摩擦力來傳遞，因此在主軸前端設(shè)置一個(gè)突鍵，當(dāng)?shù)毒哐b入主軸時(shí)，刀柄上的鍵槽必須與突鍵對(duì)準(zhǔn)，才能順利換刀：為此，主軸必須準(zhǔn)確停在某固定的角度上。由此可知主軸準(zhǔn)停是實(shí)現(xiàn)ATC過程的重要環(huán)節(jié)。主軸準(zhǔn)停的設(shè)定通過#4031號(hào)參數(shù)設(shè)置，保證主軸凸鍵與刀柄鍵槽對(duì)準(zhǔn)。

（4）換刀操作驗(yàn)證。順序執(zhí)行M80-M86指令，單步完成換刀動(dòng)作，檢查換刀動(dòng)作是否正確順利。

（5）刷新自動(dòng)換刀裝置。通過PMC將刀座號(hào)與刀具號(hào)設(shè)為一致，即主軸為零號(hào)刀，一號(hào)刀位對(duì)應(yīng)一號(hào)刀、二號(hào)刀位對(duì)應(yīng)二號(hào)刀。

（6）參數(shù)復(fù)位。調(diào)試結(jié)束之后，要將參數(shù)復(fù)位，需要復(fù)位的參數(shù)有#1320，#1326，K3.3，K5.5。

6 Y束語

在這個(gè)項(xiàng)目中通過閱資料，根據(jù)企業(yè)需求進(jìn)行分析，確定刀庫的參數(shù)，選用了合適的刀庫；通過測(cè)量機(jī)床和刀庫尺寸以及刀庫的重量，對(duì)支架進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，運(yùn)用CAD軟件實(shí)體進(jìn)行造型仿真，優(yōu)化支架結(jié)構(gòu)，完成支架的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)；參與了刀庫系統(tǒng)的部分設(shè)計(jì)任務(wù)；完成了刀庫位置的調(diào)整任務(wù)；能根據(jù)要求對(duì)機(jī)床參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。

在這個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施過程中應(yīng)用到了《機(jī)床與數(shù)控機(jī)床》、《機(jī)械CAD/CAM》、《機(jī)械基礎(chǔ)》、《機(jī)加工實(shí)訓(xùn)》、《數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)》、《電工與電子技術(shù)》、《機(jī)床電控與PLC》、《數(shù)控機(jī)床維修》、《數(shù)控原理與應(yīng)用》等專業(yè)知識(shí)，一邊學(xué)習(xí)一邊應(yīng)用，對(duì)知識(shí)點(diǎn)有了更深刻的認(rèn)識(shí)，在對(duì)刀庫改裝中起到了良好的效果。

數(shù)控銑床自動(dòng)換刀裝置改造項(xiàng)目的完成，同時(shí)也促進(jìn)了企業(yè)之間的技術(shù)發(fā)展，推動(dòng)了科研的步伐，為數(shù)控專業(yè)更好的學(xué)習(xí)理解專業(yè)知識(shí)提供了條件。提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了人力資源；改造后的機(jī)床能夠承擔(dān)工藝復(fù)雜、工序繁多和批量生產(chǎn)等零件的加工任務(wù)。通過測(cè)試，熟練操作工手動(dòng)換刀一次平均時(shí)間為19秒，而自動(dòng)換刀一次時(shí)間為6秒。對(duì)于多工序、多刀具的的產(chǎn)品生產(chǎn)可以大大提高生產(chǎn)效率，減少生產(chǎn)成本。

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[5]首輪圓盤式自動(dòng)換刀裝置操作說明書[Z].首輪機(jī)械工業(yè)有限公司.

篇5

1試切法對(duì)刀介紹

數(shù)控機(jī)床加工的過程中需要用到試切法對(duì)刀，因?yàn)椴煌瑥S家生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床規(guī)格不同，所用的位置檢測(cè)裝置也不相同，所以分為相對(duì)式試切法和絕對(duì)式試切法兩種。兩種方法采用的對(duì)刀模式都是一樣的，首先就是進(jìn)行試切、然后在進(jìn)行測(cè)量，最后調(diào)整到最正確的位置。在相對(duì)式試切法對(duì)刀中，有三種方法可以采用：（1）在數(shù)控機(jī)床采用試切法對(duì)刀加工工件的時(shí)候，首先將定位塊的工作面與刀位點(diǎn)調(diào)節(jié)到一條線上，然后再將刀具移動(dòng)到對(duì)刀尺寸，才能對(duì)工件進(jìn)行加工。定位塊工作面和刀位點(diǎn)在數(shù)控機(jī)床加工的試切中非常的重要，能夠決定對(duì)刀的精準(zhǔn)度，兩者對(duì)齊度越高，對(duì)刀準(zhǔn)確度就越高。（2）間接法計(jì)算對(duì)刀尺寸，先對(duì)準(zhǔn)備加工的工件的加工面光一刀，然后在測(cè)量工件加工面的相關(guān)尺寸數(shù)據(jù)，通過測(cè)量所得的數(shù)據(jù)計(jì)算對(duì)刀的尺寸。這種通過間接計(jì)算對(duì)刀尺寸的方法進(jìn)行對(duì)刀，所得結(jié)果的準(zhǔn)確度是最高的（。3）直接測(cè)量。利用現(xiàn)有的測(cè)量工具（如鋼板尺等），直接對(duì)加工的工件進(jìn)行測(cè)量，對(duì)準(zhǔn)對(duì)刀的尺寸，這是最為簡(jiǎn)單的對(duì)刀法，但是精確度不是很高，無法滿足高精度科技產(chǎn)品的需求。絕對(duì)式試切法對(duì)刀中，需要采用基準(zhǔn)刀，采用測(cè)量、計(jì)算等手段，將基準(zhǔn)刀與刀位點(diǎn)之間的差值測(cè)量出來，然后將差值作為其他刀具設(shè)定的刀補(bǔ)值。

2數(shù)控機(jī)床的對(duì)刀及坐標(biāo)系

不同于別的加工工序，數(shù)控機(jī)床本身就是機(jī)械生產(chǎn)加工中最為先進(jìn)的設(shè)備，所以工序稍微復(fù)雜。在進(jìn)行對(duì)刀的過程中，需要采用多種刀具而且要根據(jù)裝刀的要求進(jìn)行安裝。因?yàn)榘惭b的要求不同，刀具的切削位置在旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，會(huì)對(duì)刀尖的位置產(chǎn)生相應(yīng)的影響，出現(xiàn)不同的位置。但是數(shù)控機(jī)床的工作人員應(yīng)該知道，在在使用不同刀具對(duì)零件進(jìn)行加工時(shí)，必須保證刀尖切削的位置在同一點(diǎn)上。如果刀尖沒有處于相同的切削點(diǎn)，零件加工程序就會(huì)缺少共同的基準(zhǔn)點(diǎn)，就無法保證對(duì)刀精準(zhǔn)度。因?yàn)樯鲜黾庸ち慵囊?，需要在加工?zhí)行之前，將所用刀具的刀尖位置調(diào)整好，將所有的刀具的刀尖調(diào)整到同一切削位置，避免對(duì)工件的切削產(chǎn)生過影響。這所有的過程總結(jié)到一起就是數(shù)控機(jī)床的對(duì)刀過程。數(shù)控機(jī)床的對(duì)刀過程就是為了根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)來制作工件坐標(biāo)系，通過坐標(biāo)系來確定數(shù)控機(jī)床空間坐標(biāo)中的工件位置，使刀具的運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡有一個(gè)參考的依據(jù)。（1）機(jī)床坐標(biāo)系。機(jī)床原點(diǎn)是機(jī)床上固定的一個(gè)點(diǎn)，在制造數(shù)控機(jī)床的時(shí)候原點(diǎn)就確定了，一般情況下是不允許改動(dòng)的，這是工件坐標(biāo)系以及機(jī)床工作參考點(diǎn)的定位基準(zhǔn)。數(shù)控機(jī)床的機(jī)床原點(diǎn)一般都是設(shè)置在卡盤前端或者是后端面的中心位置，原點(diǎn)一般是由生產(chǎn)廠家確定的，不同的生產(chǎn)廠家，設(shè)置的原點(diǎn)位置也是不相同的，有的設(shè)定在機(jī)床工作臺(tái)的中心，有的設(shè)定在主軸位于正極限位置的一基準(zhǔn)點(diǎn)上。（2）編程坐標(biāo)系是數(shù)控編程時(shí)，用來定義工件形狀和刀具相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系。它的原點(diǎn)是工作人員根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行設(shè)定的，以滿足數(shù)控編程的需要。（3）參考坐標(biāo)系。機(jī)床參考點(diǎn)不同于機(jī)床原點(diǎn)，是機(jī)床上的一個(gè)固定點(diǎn)。所以在加工時(shí)不能用原點(diǎn)的時(shí)候可以采用參考點(diǎn)進(jìn)行參考。數(shù)控機(jī)床在對(duì)工件進(jìn)行加工之前，需要進(jìn)行回零來建立機(jī)床坐標(biāo)系，通過回參考點(diǎn)操作，可以自動(dòng)移動(dòng)到此點(diǎn)建立正確的參考坐標(biāo)系。

3數(shù)控機(jī)床試切對(duì)刀法

數(shù)控機(jī)床在加工工件的時(shí)，需要進(jìn)行試切對(duì)刀，對(duì)刀方法步驟如下：（1）開機(jī)。接通數(shù)控機(jī)床的電源，將開關(guān)打開，打開綠色的系統(tǒng)電源開關(guān)，旋開急停按鈕并按復(fù)位鍵，最后取消報(bào)警。（2)機(jī)床回參考點(diǎn)，方便機(jī)床原點(diǎn)的確認(rèn)。（3）將加工的工件和所用道具裝好。（4）主軸正轉(zhuǎn)：按MDI功能鍵，按程序鍵，輸入指令，按循環(huán)啟動(dòng)鍵。（5）將數(shù)控機(jī)床的加工原點(diǎn)確定在機(jī)床坐標(biāo)系中Z向的位置。（6）確定加工原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中X的位置。這樣就完成了對(duì)刀的工序，然后再根據(jù)對(duì)刀位置的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)行刀偏量的修改，將誤差降到最低，確保對(duì)刀的精準(zhǔn)度。

4結(jié)束語

篇6

關(guān)鍵詞： 數(shù)控機(jī)床；刀具材料；選擇及應(yīng)用

機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)應(yīng)用數(shù)控機(jī)床（CNC）加工中心（MC）柔性制造單元（FMC）和柔性制造（FMS）作為自動(dòng)化制造工程組成部分，成配套數(shù)控機(jī)床選擇合適的刀具材料與刀具，在數(shù)控機(jī)床加工生產(chǎn)中是核心重要問題。正確設(shè)計(jì)與合理使用數(shù)控機(jī)床對(duì)應(yīng)材料的刀具，對(duì)數(shù)控機(jī)床高效率自動(dòng)化流程作業(yè)進(jìn)程有提高生產(chǎn)效率和提升工件表面加工精度的重要意義。

數(shù)控機(jī)床應(yīng)用刀具為兩大類。模塊化刀具為主流，以前常用普通機(jī)床配置的常規(guī)刀具。目前數(shù)控機(jī)床模塊化刀具在數(shù)控加工制造業(yè)占比重越來越高，數(shù)控機(jī)床模塊化刀具可以縮短換到時(shí)間、縮短數(shù)控機(jī)床停機(jī)時(shí)間、單位時(shí)間內(nèi)增加工件的產(chǎn)成率、將數(shù)控機(jī)床的夾具對(duì)應(yīng)配套刀具配置與換刀時(shí)間大幅縮短，使單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)效率提升，提高性價(jià)比和經(jīng)濟(jì)效益。數(shù)控加工刀具執(zhí)行科學(xué)合理與標(biāo)準(zhǔn)化配置，提高了刀具使用率。按照模塊化刀具系統(tǒng)，數(shù)控加工刀具分配為車削加工刀具、鉆削加工刀具、鏜銑加工刀具。

加工逆螺紋刀具、復(fù)合機(jī)床刀具應(yīng)用于特別的數(shù)控機(jī)床加工工件，為特殊加工刀具?？赊D(zhuǎn)位與不可轉(zhuǎn)位機(jī)床夾具由加工刀具的刀體結(jié)構(gòu)決定歸類為機(jī)架式刀具和焊接式刀具，即為鑲嵌式加工刀具。加工復(fù)雜體工型件轉(zhuǎn)速較高及材料硬度較高毛坯件時(shí)，需加工刀具刀柄有良好減震措施，即為減震式加工刀具。加工高硬度、高強(qiáng)度材料毛坯件造成高熱高溫需降溫，由加工刀具的中空體內(nèi)部精細(xì)通孔將切削冷卻液注射至隨機(jī)刀刃切削刃位置起到冷卻和帶走切削屑的作用，此為冷卻式加工刀具。切削工字鋼及YT類可鍛鑄鐵為P型，切削合金鑄鐵及高含量錳鋼和不銹鋼奧氏體及鑄鐵為YW類屬于M型，切削鈦金屬及高溫合金屬于M-S型，切削非鈦金屬、低溫強(qiáng)硬鑄鐵、鑄鐵屬于K類即YG型，切削非鐵合金、鎂鋁金屬屬于K-N型，切削淬火硬化合金屬于K-H型。以上屬于在數(shù)控加工切削過程中使用頻率極高的硬質(zhì)合金類刀具。固定型狀毛坯料、堅(jiān)韌級(jí)別高的硬質(zhì)合金適合作為高速鋼刀具；而易磨損、硬度低、紅硬性低于硬質(zhì)合金的高速鋼，則不符合應(yīng)用在數(shù)控高速加工切削選擇的刀具中，無法針對(duì)高硬度材料進(jìn)行切削，高速鋼加工刀具刃部需要在加工前期進(jìn)行針對(duì)加工材料的專業(yè)打磨，加工為符合特別目的的非國標(biāo)準(zhǔn)的非標(biāo)加工刀具。隨著模塊化刀具根據(jù)新興工程材料領(lǐng)域的發(fā)展，特別行業(yè)應(yīng)用陶瓷加工刀具、金剛石加工刀具及PCBN刀人造立方氮化硼刀具。陶瓷加工刀具具有耐磨、高密度、高硬度、無毛細(xì)孔、不會(huì)藏污納垢、非金屬鑄造不會(huì)生銹、切食物無金屬味殘留、輕薄銳利、易拿易切、清洗容易等優(yōu)點(diǎn)，具有許多金屬制刀具無法取代的特性。陶瓷刀的硬度僅次于鉆石；金剛石刀具具有極高的硬度和耐磨性、低摩擦系數(shù)、高彈性模量、高熱導(dǎo)、低熱膨脹系數(shù)，以及與非鐵金屬親和力小等優(yōu)點(diǎn)。可以用于非金屬硬脆材料如石墨、高耐磨材料、復(fù)合材料、高硅鋁合金及其它韌性有色金屬材料的精密加工。金剛石刀具類型繁多，性能差異顯著，不同類型金剛石刀具的結(jié)構(gòu)、制備方法和應(yīng)用領(lǐng)域有較大區(qū)別。PCBN刀具最適合于鑄鐵、淬硬鋼等材料的高速切削加工，當(dāng)切削速度超過一定限度后，切削速度越高，PCBN刀具后刀面磨損速度反而越小，即高速切削下刀具的壽命反而高，這一特點(diǎn)尤其適合現(xiàn)代高速切削加工。

數(shù)控車床車削加工刀具通常應(yīng)用國家標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)位機(jī)夾刀具，轉(zhuǎn)位機(jī)床機(jī)夾夾具均有標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的刀具刀片刃部和刀具刀體。車削刀體刀刃部可按對(duì)應(yīng)車削材料分為高速鋼刀片、硬質(zhì)合金外涂層刀片、及硬質(zhì)合金刀體刀刃刀片三類型。其切削刀具分類為內(nèi)螺紋切削刀、外螺紋切削刀、內(nèi)圓切屑刀、外圓切削刀、切斷切削刀、孔切屑刀、鏜削刀具、改絲錐、心孔鉆削刀具。如果使用機(jī)夾杠銷、機(jī)夾螺釘及機(jī)夾螺釘夾板和機(jī)夾內(nèi)外楔塊，則數(shù)控切削加工刀具作為機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具不需要進(jìn)行刀刃部位打磨。數(shù)控車削刀具具體為切削斷面、切削斷面環(huán)形槽、切削凹槽、切削內(nèi)螺紋、切削外螺紋、切削內(nèi)孔、切削外圓、切削斷面等。

數(shù)控機(jī)床鉆削應(yīng)用為：鉆削鉸制孔、鉆削內(nèi)外螺紋、鉆削深孔、鉆削小孔徑、鉆削短淺孔洞。數(shù)控加工鉆削刀具常用六種聯(lián)接方式，各自與數(shù)控銑床、數(shù)控鏜床、數(shù)控加工中心、數(shù)控車床和數(shù)控車削中心配套聯(lián)接。六種聯(lián)接方式為：圓柱聯(lián)接、圓錐聯(lián)接、螺紋聯(lián)接、緊定螺釘直柄聯(lián)接和最簡(jiǎn)單常用的直柄聯(lián)接。

數(shù)控鏜床鏜削加工鏜刀根據(jù)加工要求為粗鏜刀和精鏜刀，根據(jù)鏜刀分部為鏜頭加鏜刀柄式和整體式。鏜刀是精密孔加工中不可缺少的重要刀具。

數(shù)控銑床銑削加工刀具要以以下對(duì)象為基準(zhǔn)進(jìn)行選擇：銑削性能和加工余量、銑削加工件的金屬材質(zhì)、銑削加工件的幾何形狀、銑削加工件的表面質(zhì)量要求、銑削加工件的熱處理狀態(tài)等，銑刀應(yīng)用高剛性、高耐用度的刀具。銑削大面積時(shí)使用鑲嵌刀片式盤形銑刀，增加單位時(shí)間產(chǎn)品產(chǎn)成效率和增加被加工工件外部表面的粗糙度；使用通用銑刀銑削小面積或階梯面；使用用兩刃鍵槽銑刀銑鍵槽；使用鉆頭、鏜刀等孔加工類刀進(jìn)行孔加工。在輕中型銑削中使用平裝結(jié)構(gòu)銑刀，在重型型銑削中使用立裝結(jié)構(gòu)銑刀銑削加工。

數(shù)控機(jī)床的切削刀具選擇問題盡可能選擇高硬度、高強(qiáng)度、高耐受性切削刀具。增強(qiáng)切削加工時(shí)效、提高切削可靠性延遲了刀具使用時(shí)效和耐用度，在切削加工前嚴(yán)格按工藝流程檢查刀具，避免切削過程損失。使用可轉(zhuǎn)位機(jī)夾刀具，補(bǔ)償?shù)毒哳A(yù)調(diào)和滿足精度要求。

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關(guān)鍵詞：數(shù)控加工；對(duì)刀；技巧

中圖分類號(hào)：TG547 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1.數(shù)控加工對(duì)刀的概述

在機(jī)械制造生產(chǎn)的過程中，工件加工需在數(shù)控加工機(jī)床上完成，比較重要的就是確定刀點(diǎn)的位置，也就是明確刀具刀位點(diǎn)的起始位置。簡(jiǎn)單說，就是對(duì)刀點(diǎn)或起刀的點(diǎn)，而對(duì)刀就是確定所加工的工件在數(shù)控加工機(jī)床坐標(biāo)系中的具置，明確工件在坐標(biāo)系內(nèi)相對(duì)機(jī)床坐標(biāo)系的關(guān)系。利用對(duì)刀可獲取工件加工處理中所有刀具的補(bǔ)償數(shù)值。了解此相關(guān)性，其實(shí)對(duì)刀應(yīng)當(dāng)：①明確刀具上的刀位點(diǎn)。工件加工，刀位點(diǎn)可以f是基準(zhǔn)點(diǎn)。使用的刀具不同，獲取的刀位點(diǎn)也不相同。如刀具是直線型刃口，那么其刀位點(diǎn)就是一個(gè)點(diǎn)；如刀具是圓弧形，刀位點(diǎn)通常在中心點(diǎn)上。②明確工件坐標(biāo)系原點(diǎn)與機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)之間的關(guān)系?？梢哉f，工件加工所使用的機(jī)床，其坐標(biāo)系應(yīng)是固定的坐標(biāo)系。但是所加工的工件坐標(biāo)系則是為便于編程而人為設(shè)定的坐標(biāo)系。機(jī)床加工處理前就需要將兩者的坐標(biāo)系串起來。③刀位點(diǎn)與工件坐標(biāo)系建立某種聯(lián)系。通過明確告知數(shù)控系統(tǒng)刀位點(diǎn)在工件上的坐標(biāo)系位置來確立兩者之間的聯(lián)系。

在實(shí)際加工處理中，對(duì)刀點(diǎn)可選擇在工件上，同時(shí)也可選擇在夾具或機(jī)床上。實(shí)際加工為保證對(duì)刀的精度，通常會(huì)將對(duì)刀點(diǎn)設(shè)置在工件零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上，以此便可簡(jiǎn)化加工的程序編制，有助于日常檢查，減小加工中誤差的產(chǎn)生。

2.數(shù)控加工中快速對(duì)刀的方法

（1）試切對(duì)刀。所謂試切對(duì)刀，就是采用手動(dòng)控制刀具的方法來完成對(duì)工件的對(duì)刀處理。試切對(duì)刀常常用于精度并不是非常高的工件加工中。此種對(duì)刀方法操作非常簡(jiǎn)單，應(yīng)用的范圍相對(duì)廣泛。通常在刀具安裝后，便可進(jìn)行試切對(duì)刀。先手動(dòng)移動(dòng)刀具，切削工件的右端面，隨后再根據(jù)X軸方向進(jìn)行退刀。這時(shí)候就可將加工機(jī)床的Z坐標(biāo)系數(shù)值輸入系統(tǒng)中，也就完成了刀具Z軸的對(duì)刀處理。移動(dòng)刀具切削外圓后，根據(jù)Z向退出。加工處理需測(cè)量工件的直徑，依據(jù)取得的數(shù)值按測(cè)量鍵，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)完成X軸對(duì)刀處理。

（2）對(duì)刀儀對(duì)刀。數(shù)控加工的過程中，對(duì)刀操作使用對(duì)刀儀，其實(shí)就是借助較為先進(jìn)的測(cè)量方法直接測(cè)量刀具刀位點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)之間的距離。在工件加工之前，對(duì)刀儀可預(yù)先將刀具校對(duì)好，以此便可完成刀具安裝，直接將對(duì)刀數(shù)據(jù)輸入到系統(tǒng)中，使用刀具補(bǔ)償位置。對(duì)刀儀不僅能夠測(cè)量刀具的長度與直徑，還能夠測(cè)量刀具的形狀與角度。如在加工處理期間，刀具遭受損害，需進(jìn)行更換時(shí)，可利用機(jī)床外對(duì)刀儀來測(cè)量新刀，且還可補(bǔ)償與原刀具之間的偏差，保障加工處理工作能夠順利開展。

（3）自動(dòng)對(duì)刀。一般情況下，數(shù)控加工處理的時(shí)候，自動(dòng)對(duì)刀可通過專門的檢測(cè)系統(tǒng)來完成。專門檢測(cè)系統(tǒng)中含有接觸式的傳感器。通過設(shè)定刀尖的速度促使其與檢測(cè)系統(tǒng)的感應(yīng)器相互接近，在刀尖與感應(yīng)器相互接觸的時(shí)候，就會(huì)有信號(hào)產(chǎn)生，數(shù)控系統(tǒng)就會(huì)瞬間記下瞬息產(chǎn)生的坐標(biāo)數(shù)值，并完成自動(dòng)存儲(chǔ)，以此來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)刀。

3.數(shù)控加工對(duì)刀技巧

在機(jī)械加工不斷發(fā)展的過程中，對(duì)刀儀器已廣泛應(yīng)用于企業(yè)加工處理中，以此來提高加工工件的效率與精度。但是相對(duì)部分企業(yè)，要想購置精度比較高的對(duì)刀儀器，需花費(fèi)較大成本。而為減少這方面的花費(fèi)，實(shí)際上可通過試切對(duì)刀的方法來達(dá)到目的。但是在試切對(duì)刀的時(shí)候，所加工工件的精度具有局限性，因此，為保證加工工件的精度，還需要精確對(duì)刀。為提高對(duì)刀的精度，可在實(shí)際對(duì)刀的時(shí)候，控制對(duì)刀余量。保證在加工余量的范圍內(nèi)，能夠利用試切―測(cè)量―補(bǔ)償?shù)姆椒ǚ磸?fù)調(diào)整數(shù)值，以促使整個(gè)程序獲取的數(shù)量與實(shí)際的數(shù)值差距符合精度要求。不同企業(yè)在生產(chǎn)的過程中，需結(jié)合自身的現(xiàn)有水平以及經(jīng)濟(jì)實(shí)力綜合考慮，在保證對(duì)刀精度的情況下，提高生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量。

數(shù)控工件加工中，對(duì)刀屬于非常重要的部分，對(duì)刀精度將直接影響加工工件的質(zhì)量，因此，為保證對(duì)刀的準(zhǔn)確度，應(yīng)在遵循相應(yīng)原理的基礎(chǔ)上，合理選擇對(duì)刀方法，提高加工效率。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞：數(shù)控車床加工 刀具要求 類型選擇

數(shù)控車床即裝備了數(shù)控系統(tǒng)的車床。由數(shù)控系統(tǒng)通過伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)去控制各運(yùn)動(dòng)部件的動(dòng)作，主要用于軸類和盤類回轉(zhuǎn)體零件的多工序加工，具有高精度、高效率、高柔性等綜合特點(diǎn)。筆者在多年從事數(shù)控車床的一體化教學(xué)工作過程中，感到其加工刀具的選擇在保證加工工件精度、提高加工效率以及延長設(shè)備壽命、促進(jìn)安全文明生產(chǎn)等方面的作用十分重要。

一、數(shù)控車削加工刀具類型

數(shù)控車床加工所用刀具種類很多，為了適應(yīng)數(shù)控機(jī)床高速、高效和自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)，所用刀具正朝著標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和模塊化的方向發(fā)展。

1.根據(jù)刀具結(jié)構(gòu)分類

根據(jù)刀具結(jié)構(gòu)可分為：整體式、焊接式、機(jī)械夾固式、可轉(zhuǎn)位式等。

2.根據(jù)制造刀具所用的材料分類

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、金剛石刀具和其他材料刀具如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等。

3.根據(jù)用途分類

根據(jù)用途可分為如下幾種。

一是外圓車刀。外圓車刀又有直頭外圓車刀、彎頭外圓車刀、90度外圓車刀。直頭外圓車刀用于加工外圓柱表面和外圓錐表面；彎頭外圓車刀可用于加工外圓柱表面、外圓錐表面、端面和倒棱；90度外圓車刀可用于加工細(xì)長軸、剛性不好的軸類零件、階梯軸、凸肩或端面。

二是端面車刀。用于加工工件的端面，一般由工件外圓向中心進(jìn)給。

三是內(nèi)孔車刀。

四是切斷刀、切槽刀。

五是螺紋車刀。

二、數(shù)控車床加工刀具的選擇

刀具選擇總的原則是：安裝、調(diào)整、刃磨方便，剛性好，耐用度和精度高，斷屑及排屑性能好。在滿足加工要求的前提下，我們應(yīng)盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。在刀具配備時(shí)應(yīng)注意：在可能的范圍內(nèi)，使被加工的工件形狀、尺寸標(biāo)準(zhǔn)化，從而減少刀具的種類；使刀具規(guī)格化和通用化，便于刀具管理；盡可能采用可轉(zhuǎn)位刀具，增加刀具的互換性；在選擇刀具時(shí)，應(yīng)盡量采用高效率、斷屑及排屑性能好的刀具。

1.整體式車刀的選用

整體式車刀主要是整體式高速鋼車刀，它由高速鋼刀條按要求磨制而成。其刀桿截面大多為正方形或矩形，俗稱“白鋼刀”，使用時(shí)其刀刃和切削角度可根據(jù)不同用途進(jìn)行修磨。通常用于小型車刀、螺紋車刀和形狀比較復(fù)雜的成形車刀。它具有抗彎強(qiáng)度高，沖擊韌性好，制造簡(jiǎn)單和刃磨方便、刃口鋒利等特點(diǎn)。

2.焊接式車刀的選用

它是將硬質(zhì)合金刀片用焊接的方法固定在刀體上，經(jīng)刃磨而的車刀。這種車刀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，剛性較好，但抗彎強(qiáng)度低，沖擊韌性差，切削刃不如高速鋼車刀鋒利，不易制作復(fù)雜刀具。

3.機(jī)械夾固式車刀的選用

機(jī)械夾固式車刀是數(shù)控車床上用得比較多的一種車刀，它又分為機(jī)械夾固式可重磨車刀和機(jī)械夾固式不可重磨車刀二種。

機(jī)械夾固式可重磨車刀是將普通硬質(zhì)合金刀片用機(jī)械夾固的方法安裝在刀桿上，刀片用鈍后可以修磨。修磨后，通過調(diào)節(jié)螺釘把刃口調(diào)整到適當(dāng)位置，壓緊后便可以繼續(xù)使用。

機(jī)械夾固式不可重磨車刀刀片為多邊形，有多條切削刃，當(dāng)某條切削刃磨鈍后，只需松開夾固元件，將刀片轉(zhuǎn)一個(gè)位置便可以繼續(xù)使用。其最大優(yōu)點(diǎn)是車刀幾何角度完全由刀片保證，切削性能穩(wěn)定，刀桿和刀片已標(biāo)準(zhǔn)化，加工質(zhì)量好。

4.刀片材料選擇

根據(jù)待加工工件材料的種類，可以選擇對(duì)應(yīng)的刀具

材料。

（1）待加工工件材料種類。鋼材（P類）、不銹鋼材料（M類）、鑄鐵（K類）、鋁及有色金屬（N類）；熱優(yōu)質(zhì)合金鋼（S類）、淬硬材料（H類）等。

（2）刀具材料類型。普通硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金、金屬陶瓷、超硬材料、耐熱優(yōu)質(zhì)合金鋼（S類）、淬硬材料（H類）等。

三、小結(jié)

綜上所述，數(shù)控車床使用的刀具種類較多，刀具的選擇應(yīng)根據(jù)數(shù)控車床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其他相關(guān)因素綜合考量。

參考文獻(xiàn)：

[1]周蘭.數(shù)控車削編程與加工[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

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關(guān)鍵詞：對(duì)刀 工件 坐標(biāo)系

對(duì)刀是數(shù)控車床加工中極其重要和復(fù)雜的工作，對(duì)刀的目的就是建立工件坐標(biāo)系或是編程坐標(biāo)系的過程。就是使刀架上每把刀的刀位點(diǎn)都能準(zhǔn)確到達(dá)指定的加工位置?；蚴鞘构ぜc(diǎn)（編程原點(diǎn)）與機(jī)床參考點(diǎn)之間建立某種聯(lián)系。其中刀位點(diǎn)是刀具上的一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，刀位點(diǎn)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡就是編程軌跡，而機(jī)床參考點(diǎn)是數(shù)控機(jī)床上的一個(gè)固定基準(zhǔn)點(diǎn)，該點(diǎn)一般位于機(jī)床移動(dòng)部件沿其坐標(biāo)軸正向的極限位置。在現(xiàn)代數(shù)控車床操作中，對(duì)刀的方法比較多，筆者根據(jù)自己多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)總結(jié)以下幾種常用的對(duì)刀方法，以便和數(shù)控界同仁商榷。

一、試切法對(duì)刀

1、使用G50、G92指令對(duì)刀

在對(duì)刀時(shí)，我們可以通過設(shè)置刀具起點(diǎn)相對(duì)工件坐標(biāo)系的坐標(biāo)值來設(shè)定工件坐標(biāo)系，如圖1所示，對(duì)刀的目的就是將刀具的刀位點(diǎn)移至A點(diǎn)，這樣，通過A點(diǎn)間接確定出工件的編程坐標(biāo)系原點(diǎn)O的位置。

對(duì)刀步驟如下：

（1）使數(shù)控車床返回機(jī)床參考點(diǎn)。

（2）使刀具原有的偏置量清零。

（3）用“手輪”方式車削工件右端面和工件外圓。

（4）使刀具退到工件右端面和外圓母線的交點(diǎn)，如圖1所示中C點(diǎn)的位置。

（5）讓刀尖向Z軸正向退α mm（可使用相對(duì)坐標(biāo)清零方式操作）。

（6）停止主軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

（7）用外徑千分尺測(cè)量工件外徑尺寸d。

（8）讓刀尖向X軸正向退b-d。

（9）則刀尖現(xiàn)在的位置就為程序中G50（G92）規(guī)定的位置。要求其程序形式為：

O * * * *（程序號(hào)）

N10 G50（G92） Xα Zb

N20 ……

……

至此，對(duì)刀工作全部結(jié)束，可以調(diào)出程序進(jìn)行加工了。但要注意的是采用此種方法對(duì)刀，加工前必須將刀具的刀位點(diǎn)放在指定的位置上，而且此種對(duì)刀方法，僅適合一把刀具加工工件。

2、使用G54/G55/G56/G57/G58/G59指令對(duì)刀

我們可以使用現(xiàn)代數(shù)控車床提供的存儲(chǔ)型零點(diǎn)偏置模式建立坐標(biāo)系，它是將對(duì)刀特定點(diǎn)的當(dāng)前機(jī)床坐標(biāo)輸入到數(shù)控系統(tǒng)零點(diǎn)偏置的存儲(chǔ)單元中，從而得到刀具當(dāng)前刀位點(diǎn)的工件編程坐標(biāo)。對(duì)刀步驟如下：

（1）使數(shù)控機(jī)床返回機(jī)床參考點(diǎn)。

（2）使刀具原有的偏置量清零。

（3）用“手輪”方式車削工件右端面。

（4）沿+X方向退刀，并停下主軸（不要在+Z方向上移動(dòng)刀架）。

（5）把當(dāng)前該把刀的機(jī)床坐標(biāo)系下的Z方向坐標(biāo)值，輸入到G54零點(diǎn)偏置存儲(chǔ)單元上的Z方向坐標(biāo)上。

（6）用“手輪”方式車削工件外圓。

（7）沿+ Z方向上退刀，并停下主軸（不要在+ X方向上移動(dòng)刀架）。

（8）測(cè)量車削后的外圓直徑d。

（9）讀取當(dāng)前該把刀的機(jī)床坐標(biāo)下的X方向坐標(biāo)值，并把此值減去外圓直徑d后的坐標(biāo)值，輸入到G54零點(diǎn)偏置存儲(chǔ)單元中的X坐標(biāo)上。

用同樣的方法，可以把第2刀、第3刀……，對(duì)應(yīng)的輸入到G55、G56……G59零點(diǎn)偏置存儲(chǔ)單元中。

要求程序形式為：

O * * * *（程序號(hào)）

N10 T0101（調(diào)用已經(jīng)設(shè)有刀偏量的1號(hào)刀）

N20 G54 X Z M03 S600（調(diào)用通過G54設(shè)置的工件坐標(biāo)系）

……

Nχχ T0202（調(diào)用已經(jīng)設(shè)有刀偏量的2號(hào)刀）

Nχχ G55 X Z M03 S500（調(diào)用通過G54設(shè)置的工件坐標(biāo)系）

……

采用此種方法對(duì)刀，加工前無須將刀具放在一個(gè)特定點(diǎn)上，而且適合多把刀具加工工件。

3、使用絕對(duì)型刀具位置補(bǔ)償方式對(duì)刀

數(shù)控系統(tǒng)通過對(duì)刀可以直接獲得每把刀具的刀位點(diǎn)相對(duì)于工件編程坐標(biāo)原點(diǎn)的機(jī)床絕對(duì)坐標(biāo)，并將此坐標(biāo)直接輸入到數(shù)控系統(tǒng)的刀具位置存儲(chǔ)單元中，在程序中調(diào)用帶有刀具位置補(bǔ)償號(hào)的刀具功能指令后，即建立起工件的編程坐標(biāo)系。對(duì)刀步驟如下：

（1）使數(shù)控機(jī)床返回機(jī)床參考點(diǎn)。（2）用“手輪”方式車削工件右端面。（3）沿+X方向退刀，并停下主軸（不要在+Z方向上移動(dòng)刀架）。（4）選擇數(shù)控車床操作面板中的“刀補(bǔ)”鍵或是“OFFSET”鍵，在相對(duì)應(yīng)的刀號(hào)上輸入Z=0。（5）用“手輪”方式車削工件外圓。（6）沿+ Z方向上退刀，并停下主軸（不要在+ X方向上移動(dòng)刀架）。（7）測(cè)量車削后的外圓直徑d。（8）選擇數(shù)控車床操作面板中的“刀補(bǔ)”鍵或是“OFFSET”鍵，在相對(duì)應(yīng)的刀號(hào)上輸入X=d。

采用該種方法對(duì)刀，加工前無須將刀具放在一個(gè)特定點(diǎn)上，而且程序中并無G50、G54等指令。

4、使用相對(duì)補(bǔ)償法對(duì)刀

此種對(duì)刀方法是先確定一把刀作基準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)）刀，并設(shè)定一個(gè)對(duì)刀基準(zhǔn)點(diǎn)，把基準(zhǔn)刀的刀補(bǔ)值設(shè)為零，然后使每把刀的刀尖與這一基準(zhǔn)點(diǎn)接觸，利用這一點(diǎn)為基準(zhǔn)，測(cè)出各把刀與基準(zhǔn)刀的X、Z軸的偏置值X、Z，如圖2所示。這樣就得出每把刀的刀偏量，并把此值輸入到數(shù)控系統(tǒng)當(dāng)中。

此種方法操作簡(jiǎn)便易行。采用該種方法對(duì)刀，加工前也無須將刀具放在一個(gè)特定點(diǎn)上，而且程序中也無G50、G54等指令。

二、光學(xué)檢測(cè)對(duì)刀儀對(duì)刀（機(jī)外對(duì)刀）

它是將刀具隨同刀架座一起緊固在刀具臺(tái)安裝座上，搖動(dòng)X向和Z向進(jìn)給手柄，使移動(dòng)部件載著投影放大鏡沿著兩個(gè)方向移動(dòng)直至刀尖或假想刀尖（圓弧刀）與放大鏡中+字線交點(diǎn)重合為止。如圖3所示，通過讀數(shù)器分別讀出X和Z向的長度值，即為該刀具的對(duì)刀長度，并把此值輸入到數(shù)控系統(tǒng)當(dāng)中去。

此種方法是預(yù)先將刀具在機(jī)床外校對(duì)好，以便裝上機(jī)床即可以使用，大大節(jié)省輔助時(shí)間。

三、機(jī)械檢測(cè)對(duì)刀儀對(duì)刀

此種方法是使每把刀的刀尖與百分表測(cè)頭接觸，得到兩個(gè)方向的刀偏量，如圖4所示，并把此值輸入到數(shù)控系統(tǒng)當(dāng)中。

篇10

【關(guān)鍵詞】刀具選擇；合理選擇；數(shù)控配合；刀具特點(diǎn)

引言

與傳統(tǒng)人工操作的機(jī)床相比數(shù)控機(jī)床在刀具使用上要求更為嚴(yán)格，因?yàn)殡娮訑?shù)控技術(shù)是根據(jù)設(shè)定好的程序進(jìn)行操作機(jī)床生產(chǎn)加工高精度零件的，因此無法像傳統(tǒng)人工操作一樣時(shí)刻檢查機(jī)床刀具是否出現(xiàn)問題，因此數(shù)控機(jī)床上的加工刀具應(yīng)該使用鑄鋼中強(qiáng)度較高、剛性優(yōu)良、耐磨且不易形變的材質(zhì)，以往合金鋼材料只在一些特殊領(lǐng)域使用，但是在今時(shí)今日數(shù)控機(jī)床刀具也大多數(shù)使用這一材料。

數(shù)控機(jī)床的刀具選擇上與傳統(tǒng)的機(jī)床刀具選擇時(shí)存在一定的共同點(diǎn)的，但是在一定程度上可以說數(shù)控機(jī)床的本身對(duì)刀具的要求更為嚴(yán)格。由于以往機(jī)場(chǎng)的操作是由人工操作進(jìn)行工作的，對(duì)于高精度批量性生產(chǎn)人工操作就容易導(dǎo)致疲勞或注意力無法長時(shí)間集中導(dǎo)致的零件尺寸出現(xiàn)問題，在加工過程中刀具要求強(qiáng)度高、不易形變、且不易偏折的特點(diǎn)，而在數(shù)控機(jī)床上由于長時(shí)間保證流水線作業(yè)而無法進(jìn)行時(shí)刻刀具檢測(cè)無法像人工操作機(jī)床那樣每一次都檢查刀具，只能做周期性檢測(cè)，因此數(shù)控機(jī)床上的要求除了強(qiáng)度高剛性好之外還更側(cè)重于長時(shí)間使用的過程中精密度始終不變，也就是高耐磨高抗性變能力，因此在刀具材料上因?qū)Σ煌庸C(jī)床材料也不一樣，大多數(shù)采用合金鋼材質(zhì)，如陶瓷合金鋼刀具、鉻合金刀具等。

一、數(shù)控刀具的特點(diǎn)

1、具有較高強(qiáng)度、較好的剛度和抗振性。能夠滿足高速車削和大進(jìn)給量的要求。

2、具有精度高、可靠性好為適應(yīng)數(shù)控加工的高精度和自動(dòng)換刀等要求，刀具必須具有較高的精度，如有的整體式立銑刀的徑向尺寸精度高達(dá)0.005mm。要保證數(shù)控加工中不會(huì)發(fā)生刀具意外損傷及潛在缺陷而影響到加工的順利進(jìn)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(qiáng)的適應(yīng)性。

3、切削性能好。為適應(yīng)刀具在粗加工或?qū)﹄y加工材料的工件加工時(shí)能采用大的背吃刀量和高進(jìn)給量，刀具應(yīng)具有能夠承受高速切削和強(qiáng)力切削的性能。

4、刀具的耐磨性及使用壽命長。數(shù)控機(jī)床的刀具在使用過程中往往有長時(shí)間周期性檢測(cè)的特點(diǎn)，因此在使用的過程中就要選擇耐磨不易形變性質(zhì)優(yōu)越的刀具，以減少更換次數(shù)以提高數(shù)控機(jī)床刀具使用的壽命。

二、影響刀具選擇的因素

1、機(jī)床類型完成該工序所用的數(shù)控機(jī)床對(duì)選擇的刀具類型（鉆、車刀或銑刀）的影響。在能夠保證工件系統(tǒng)和刀具系統(tǒng)剛性好的條件下，允許采用高生產(chǎn)率的刀具，例如高速切削車刀和大進(jìn)給量車刀。根據(jù)零件材料的切削性能選擇刀具。如車或銑高強(qiáng)度鋼、鈦合金、不銹鋼零件，建議選擇耐磨性較好的可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀具。

2、根據(jù)零件加工方案不同的加工階段選擇刀具。不同的數(shù)控加工方案可以采用不同類型的刀具，例如孔的加工可以用鉆及擴(kuò)孔鉆，也可用鉆和鏜刀來進(jìn)行加工。即粗加工階段以去除余量為主，應(yīng)選擇剛性較好、精度較低的刀具，半精加工、精加工階段以保證零件的加工精度和產(chǎn)品質(zhì)量為主，應(yīng)選擇耐用度高、精度較高的刀具，加工精度影響精加工刀具的類型和結(jié)構(gòu)形狀，例如孔的最后加工依據(jù)孔的精度可用鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀或鏜刀來加工。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最高。如果粗、精加工選擇相同的刀具，建議粗加工時(shí)選用精加工淘汰下來的刀具，因?yàn)榫庸ぬ蕴牡毒吣p情況大多為刃部輕微磨損，涂層磨損修光，繼續(xù)使用會(huì)影響精加工的加工質(zhì)量，但對(duì)粗加工的影響較小。

3、根據(jù)加工區(qū)域的特點(diǎn)選擇刀具和幾何參數(shù)。

（1）工件的尺寸及外形影響刀具和規(guī)格的選擇，例如特型表面要采用特殊的刀具來加工。在零件結(jié)構(gòu)允許的情況下應(yīng)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(yīng)有足夠的向心角，以減少刀具和切削部位的切削力。

（2）主軸轉(zhuǎn)速影響切削速度進(jìn)而影響刀具選用，在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時(shí)，宜選擇較低的進(jìn)給速度。切削用量的選擇原則是：保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度，并充分發(fā)揮機(jī)床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本。

（3）加工表面粗糙度影響刀具的結(jié)構(gòu)形狀和切削用量，選取刀具時(shí)，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng)。加工表面粗糙度，例如毛坯粗銑加工時(shí)，可采用粗齒銑刀，精銑時(shí)最好用細(xì)齒銑刀。

（4）機(jī)件的材料屬性影響刀具的磨刀形狀，加工鋁、銅等較軟材料零件時(shí)應(yīng)選擇前角稍大一些的立銑刀，加工毛坯工件表面或粗加工孔時(shí)，可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀；對(duì)一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，一般采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。

（5）加工工件的表面形狀影響刀具的選用，加工平面機(jī)件周邊的輪廓時(shí)，常采用立銑刀；銑削平面時(shí)，應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀；加工凸臺(tái)、凹槽時(shí)，選高速鋼立銑刀。在進(jìn)行自由曲面加工時(shí)，由于球頭刀具的端部切削速度為零，因此，為保證加工精度，切削行距一般很小，故球頭銑刀適用于曲面的精加工。而端銑刀無論是在表面加工質(zhì)量上還是在加工效率上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于球頭銑刀，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面時(shí)，盡量選擇端銑刀。

（6）加工過程的成本預(yù)算影響刀具的選擇，加工過程中在滿足工藝要求的前提下應(yīng)盡可能降低每個(gè)環(huán)節(jié)的加工成本，選刀的環(huán)節(jié)也不例外，一般情況下，刀具的耐用度和精度與刀具價(jià)格關(guān)系極大，必須引起注意的是，在大多數(shù)情況下，選擇好的刀具固然增加了刀具的成本，但由此帶來的加工質(zhì)量和加工效率的提高，則可以使整個(gè)加工成本大大降低。

結(jié)束語

機(jī)床數(shù)字化控制是時(shí)代進(jìn)步的產(chǎn)物，用電子計(jì)算機(jī)代替人工進(jìn)行高精度的操作從而減少人工勞動(dòng)提升產(chǎn)品質(zhì)量和流水線產(chǎn)量，然而在現(xiàn)在的電子計(jì)算機(jī)水平還無法做到完全智能化的電子數(shù)控機(jī)床技術(shù)，因此與人工操作相比機(jī)床刀具的靈活檢查和更換上就會(huì)下降，刀具出現(xiàn)過度磨損、形變或者其他損壞現(xiàn)象都會(huì)直接導(dǎo)致機(jī)床生產(chǎn)出的零件不合規(guī)格，無法做到高精度的生產(chǎn)作業(yè)水平就沒法滿足市場(chǎng)需求，因此在數(shù)控機(jī)床的刀具選擇上是有很多學(xué)問的，本文通過分析刀具應(yīng)該具備的性質(zhì)以及相關(guān)的其他細(xì)節(jié)信息提出了數(shù)控機(jī)床刀具選擇上的一些建議，希望相關(guān)人員采納。

參考文獻(xiàn)

[1]李福援，孫波等.機(jī)械制造工程學(xué).西安電子科技大學(xué)出版社，2011年9月