数控加工常用刀具的种类及选择

1、数控加工常用刀具的类型及选择1.数值加工常用工具的类型和特点数控机床必须适应数控机床的高速、高效和高度自动化的特点。通常，它们应该包括通用工具、通用连接工具手柄和少量专用工具手柄。刀柄与刀具连接，安装在机床的动力头上，因此逐渐标准化和系列化。2.1数控工具有多种分类方法A.根据工具结构可分为(1)一体化；(2)镶嵌式，采用焊接或机夹式连接，机夹式可分为不旋转和可转位两种；(3)特殊类型，如复合刀具和减震刀具。B.根据用来制作刀具的材料，它可以分为：(1)高速钢刀具；(2)硬质合金工具；(3)金刚石刀具；(4)其他材料的刀具，如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。C.切割技术可分为：(1)车刀，特别是圆

2、形、内孔、螺纹、刀具等。(2)钻具，包括钻头、铰刀、丝锥等。(3)钻孔工具；(4)铣刀等。为了满足数控机床对刀具耐用、稳定、易调整和易更换的要求，近年来机械夹紧旋转刀具得到了广泛的应用，达到数控刀具总数的30%-40%，金属去除总量的80%-90%。2.2与普通机床使用的刀具相比，数控刀具有许多不同的要求，主要包括以下特点：(1)刚性好(特别是粗加工刀具)，精度高，抗振动，热变形小；互换性好，便于快速换刀；(2)使用寿命长，切割性能稳定可靠；(3)刀具尺寸易于调整，减少换刀调整时间；(4)刀具应能可靠地折断或卷起切屑，以便于切屑的清除；(5)序列化标准化，以便于编程和工具管理。2.数控加工工具

3、的选择刀具选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材料的性能进行划分，加上应使用工序中的切削参数和其他相关因素来正确选择刀具和刀柄。刀具选择的一般原则是：安装调整方便，刚性好，耐用，精度高。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄来提高刀具加工的刚性。(1)选择刀具时，刀具的尺寸应与待加工工件的表面尺寸相适应。在生产中，端铣刀通常用于加工平面零件的周边轮廓。平面铣削选用硬质合金刀片铣刀，凸台和凹槽加工选用高速钢端铣刀。加工毛坯表面或粗加工孔时，可选用硬质合金刀片的玉米铣刀；对于一些实体轮廓和可变斜面轮廓的加工，通常使用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。(2)加

4、工自由曲面(模具)时，球头铣刀的端面切削速度为零。因此，为了保证加工精度，切割线间距一般采用顶端紧密间距，所以球头常用来精加工曲面。然而，平头铣刀在表面加工质量和切削效率方面优于球头铣刀。因此，在不切削的前提下，曲面的粗加工和精加工都应首选平头刀具。此外，刀具的耐用性和精度与刀具的价格有很大关系。必须注意的是，在大多数情况下，尽管选择好的切削工具会增加切削工具的成本，但是由此带来的加工质量和加工效率的提高可以大大降低整体加工成本。(3)在加工中心，各种刀具分别安装在刀库上，刀具的选择和压紧动作根据程序规定随时进行。因此，必须采用标准工具手柄，以便在钻孔、钻孔、扩张、铣削和其他过程中使用的标准工

5、具能够快速(4)在经济型数控机床的加工中，由于刀具的刃磨、测量和更换大多是人工完成的，需要较长时间的辅助，因此刀具的排列顺序必须合理。一般来说，应遵循以下原则：尽量减少刀具数量；(2)对刀夹紧后，应完成其能完成的所有加工步骤；粗加工工具和精加工工具应分开使用，即使它们的尺寸和规格相同；(4)钻前铣；(5)先进行表面精加工，然后进行二维轮廓精加工；尽可能利用数控机床的自动换刀功能，提高生产效率等。3.加工过程中切削参数的确定合理选择切削参数的原则是：在粗加工过程中，生产率普遍提高，但也应考虑经济性和加工成本；在半精加工和精加工过程中，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体

6、数值应根据机床说明书、切削参数手册和经验确定。应考虑以下因素：(1)切割深度ap。当机床、工件和刀具的刚度允许时，ap等于加工余量，这是提高生产率的有效措施。为了保证零件的加工精度和表面粗糙度，应预留一定的余量进行精加工。数控机床的加工余量可以略小于普通机床。切削宽度l。通常l与刀具的直径d成正比，与切削深度成反比。在经济型数控机床的加工过程中，一般l的取值范围是l=(0.6 0.9) d。(2)切削速度。提高切削速度也是提高生产率的一种措施，但切削速度与刀具耐用度密切相关。随着V的增加，刀具寿命急剧下降，因此V的选择主要取决于刀具寿命。此外，切削速度也与加工材料密切相关。例如，当用端铣刀铣削

7、合金钢30立方毫米2毫瓦时，V可以是大约8米/分钟。用同一立铣刀铣削铝合金时，V可达200米/分钟以上。主轴转速n(r/min)。主轴转速一般根据切削速度V选择，计算公式为：V=pnd/1000。数控机床的控制面板一般装有主轴转速调节(放大)开关，可在加工过程中整倍数调节主轴转速。(3)进给速度Vf。Vf应根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件的材料来选择。Vf的增加也可以提高生产效率。当加工表面的粗糙度要求较低时，可以选择较大的Vf。在加工过程中，Vf也可以通过机床控制面板上的调节开关手动调节，但最大进给速度受到设备刚度和进给系统性能的限制。结束语随着数控机床在生产实践中的广泛应用和定量生产线的形成，数控编程已经成为数控加工中的关键问题之