在數(shù)控加工中，正確的刀具選擇至關(guān)重要，本文主要對選擇刀具的注意事項(xiàng)以及刀具的優(yōu)化應(yīng)用進(jìn)行了簡單的介紹，旨在提高數(shù)控編程人員對于道具選擇的精準(zhǔn)度，從而保證零件的加工質(zhì)量。
    刀具的選擇
    數(shù)控加工中的刀具主要包括模塊化刀具以及常規(guī)刀具兩種。模塊化刀具是刀具未來的主要發(fā)展方向，主要是由于模塊化刀具的應(yīng)用能夠節(jié)約維護(hù)時間，并且使得刀具的標(biāo)準(zhǔn)化和合理化的程度有所提高，使刀具的性能得以充分的發(fā)揮，大大改善了刀具測量工作出現(xiàn)的中斷現(xiàn)象。
    在數(shù)控加工中，刀具的選擇是重中之重，正確的刀具選擇能夠使得機(jī)床的加工效率以及零件的加工質(zhì)量得到很大程度上的提高。刀具的選擇應(yīng)該根據(jù)機(jī)床的性能、被加工零件的材料性能、加工工序以及加工量等等進(jìn)行選擇。
    與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速以及功率都十分高，所以對刀具的要求就更加嚴(yán)苛，要求刀具需具有較大的精度強(qiáng)度，耐用性良好，并且易于安裝調(diào)整等等優(yōu)點(diǎn)，所以刀具的結(jié)構(gòu)必須合理，其幾何參數(shù)以及材料性能都要合乎一定的標(biāo)準(zhǔn)。對于數(shù)控刀具的正確選擇是保證數(shù)控車床的加工效率的基礎(chǔ)之一。刀具的選擇主要應(yīng)該考慮以下方面：
    1.1.零件材料的切削性能
    選擇刀具時要充分考慮金屬、非金屬材料的剛度、硬度等草料性能，例如在對高強(qiáng)度鋼、不銹鋼零件等進(jìn)行車或銑的加工時，要選擇耐磨性好的硬質(zhì)合金刀具。
    1.2.零件的加工階段
    不同的加工階段可以選擇不同的刀具來滿足切削的性能，在粗加工階段對精度的要求較低，對刀具剛性的要求相對較高；在半精加工、精加工為了保證零件的質(zhì)量就要選擇精度高且耐用的刀具了。如果粗加工跟精加工階段對刀具有一致性的要求，粗加工刀具可以使用精加工替換下來的刀具。
    1.3.零件的加工區(qū)域的特點(diǎn)
    當(dāng)零件的結(jié)構(gòu)允許時，一般盡量選擇大直徑、長徑比值小的刀具。
    1.4.工件的加工余量、幾何形狀以及零件的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
    正前角刀片：適用于內(nèi)輪廓加工或者當(dāng)工件結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜時可以優(yōu)先選用。
    負(fù)前角刀片：適用于加工外圓，當(dāng)加工條件惡劣或者金屬切除率較高時可以選擇此類刀片。我們再次就不一一介紹了。在對道具進(jìn)行選擇時，一定要充分考慮刀具能夠承受的切削用量，當(dāng)加工余量大時要選擇刀尖角較大的刀片，反之則選擇小的。
    刀具的優(yōu)化
    2.1.總體優(yōu)化目標(biāo)
    現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，各個行業(yè)之間的影響以及相互滲透程度越來越大，這就使得對產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越嚴(yán)格，機(jī)械工業(yè)更是這樣。正確的刀具選擇就是在加工中能夠保證零件的質(zhì)量，滿足零件的各項(xiàng)技術(shù)要求并且在降低能耗的同時能夠提高生產(chǎn)效率。提高生產(chǎn)率的主要途徑有：提高切除效率，容易裝卡工件以及換刀方便；降低成本主要體現(xiàn)在刀具的磨損量小，能源的利用率高等等，因此對于刀具的選擇的優(yōu)化總體目標(biāo)為:提高加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。所以正確合理的選擇刀具是實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)的基本前提。保證加工質(zhì)量就要盡量使零件與刀具間不發(fā)生干涉；提高生產(chǎn)效率就在允許范圍內(nèi)盡量使用直徑較大的刀具；降低生產(chǎn)成本就是在滿足切削要求的基礎(chǔ)上盡量使用合理的刀具材料，不出現(xiàn)殺雞用牛刀的現(xiàn)象。在目前對于刀具優(yōu)化的研究中來看，由于優(yōu)化目標(biāo)過于單一，所以優(yōu)化效果十分有限。雖然對于加工時間的優(yōu)化上取得了一些進(jìn)展，但是在加工質(zhì)量以及加工效率方面的結(jié)合還需要繼續(xù)完善。
    2.2.加工特征特性
    加工特征的種類的種類比較多，如表面、倒角、槽、孔、型腔等等，而這些大的特征類型又分很多子類型，不同特征需要的加工特性也不盡相同。以孔為例，某些孔對應(yīng)的刀具有時候是唯一的，如平底盲孔加工時一般只選用銑刀加工，而不是鉆頭加工。一般來說對于這些加工特征特性的刀具的選擇都是有一定的規(guī)則以及規(guī)律的，如形狀、尺寸、精度等都是有固定要求的，因此對于此類加工特征的選刀是比較簡單的，無需進(jìn)行優(yōu)化，當(dāng)然了這些由于日積月累的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出的選到規(guī)則也是對刀具進(jìn)行優(yōu)化的結(jié)果。
    在數(shù)控車床加工中，加工中心的刀具種類十分繁雜，對于刀具的選擇除了加工工件的形狀裝夾方式的考慮外，還要充分考慮加工效率和加工精度等等。
    另外，鉆頭的選擇主要是依據(jù)工件的材料鉆削工藝以及刀柄結(jié)構(gòu)形式。具有標(biāo)準(zhǔn)直徑的鉆頭根據(jù)實(shí)際的加工需要再對刀刃進(jìn)行打磨，可以磨成N、s 、x 等等各種形狀。當(dāng)機(jī)床在在自動執(zhí)行鉆孔程序過程中，往往會出現(xiàn)機(jī)床切屑的纏繞導(dǎo)致堵塞的情況，嚴(yán)重時會導(dǎo)致鉆頭折斷，所以可以在鉆頭刃磨時在后刀面上磨分屑槽，深度設(shè)定為進(jìn)給量的4-5 倍。
    對于粗鏜刀的選擇主要考慮鏜桿剛性以及刀頭能承受的切削量，刀頭材料選用硬質(zhì)合金，若加工要求高，還可以選擇立方氮化硼或人造金剛石的刀頭，當(dāng)然后者的造價也是相當(dāng)可觀的。
在實(shí)際操作中對于小于12mm直徑的孔，可以使用稍加刃磨的鍵槽銑刀這樣可以使粗糙度和位置精度有所提高，當(dāng)孔的加工直徑較大時，且鏜刀的可選擇性比較少，就可以選用立銑刀，缺點(diǎn)是這種道具對于機(jī)床的精度要求很高。

    數(shù)控機(jī)床在機(jī)械加工中的地位一直很高，為了不斷優(yōu)化其加工性能，刀具的模塊化進(jìn)程的腳步越來越快。數(shù)控編程人員應(yīng)該熟悉對刀具的選擇原則，從而使得零件的加工質(zhì)量有所保證，使得數(shù)控機(jī)床的加工優(yōu)勢更加明顯，從而提高企業(yè)效益以及生產(chǎn)水平。
 

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文章名稱：《數(shù)控加工中刀具的應(yīng)用分析》

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