数控铣床刀具选择

时间：2021-02-05 17:16:38 数控毕业论文我要投稿

数控铣床刀具选择

　　数控铣床刀具选择

　　摘要：随着工业水平的发展，数控铣床在现代化工业生产中发挥着越来越重要的作用，在数控铣床中合理的选择刀具是一件很重要的事，能否正确的选择刀具决定着加工零件的质量、加工的效率、加工成本等。本文从刀具材料要求和如何进行对刀具选择两个方面进行了探究。

　　关键词：数控铣床;数控刀具;刀具材料;零件质量

　　“三分加工，七分刀具”这是对普通加工的真实写照，其实，对于数控加工而言，刀具的作用更胜于普通加工，尤其在刀具方面更是数控加工所独有。下面从刀具的材料要求和刀具选择两个方面对刀具在数控加工中的重要作一下探究。

　　一、铣床刀具材料

　　金属在切削过程中，刀具切削部分是在较大的切削压力、较高的切削温度级剧烈摩擦条件下工作的。在切削余量不均匀级断续加工时，刀具受到很大的冲击和振动，因此，刀具切削部分材料应具备如下性能：

　　1.高硬度。硬度是刀具材料最基本的性能，其硬度必须高于工件材料的硬度，方能将工件上多余的金属切削掉。

　　2.高耐磨性。高耐磨性是刀具抵抗磨损的能力，在剧烈的摩擦下刀具磨损要小高耐磨性一方面取决于它的硬度;另一方面与它的化学成分、纤维组织有关。材料硬度越高，耐磨性越好;含有耐磨的合金化合物越多，晶粒越细，分布均匀则耐磨性越好。

　　3.足够的强度和韧度。切削时刀具要能承受各种压力与冲击。一般用抗弯强度和冲击来衡量材料强度与韧度的高低。

　　4.高耐热性与化学稳定性。高耐热性，是指刀具在高温下仍能保持原有的硬度，强度，韧度还耐磨性能。化学稳定性，是指高温下不易与加工材料或周围介质发生化学反应的能力，包括抗氧化能力和粘结能力。化学稳定性越高，刀具磨损越慢，加工表面质量越好。

　　二、铣床刀具的选择

　　1.常用刀具的`种类

　　数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上，因此已逐渐标准化和系列化。

　　(1)根据刀具结构可分为：

　　整体式; 镶嵌式，采用焊接或机夹式联接，机夹式又可分为不转位和可转位两种;特殊型式，如复合式刀具、减震式刀具等。

　　(2)根据制造刀具所用的材料可分为：

　　高速钢刀具; 硬质合金刀具; 金刚石刀具; 其他材料刀具，如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。

　　(3)从切削工艺上可分为：

　　车削刀具，分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种; 钻削刀具，包括钻头、铰刀、丝锥等; 镗削刀具; 铣削刀具等。

　　为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求，近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用，在数量上达到整个数控刀具的30%～40%，金属切除量占总数的80%～90%。

　　2.刀具的选择

　　刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应铣床刀具的选择分铣刀直径选择和铣刀齿数选择。铣刀直径的选择：一般尽可能选用小直径规格的铣刀，因为铣刀直径大，切削力矩增大，易造成切削振动，而且铣刀的切入长度增加，使铣削效率下降。当然，也不尽然，当铣刀的刚性较差，则应按加工情况尽可能选用较大直径的铣刀，以增加铣刀的刚性。

　　选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。生产中，平面零件周边轮廓的加工，常采用立铣刀;铣削平面时，应选硬质合金刀片铣刀;加工凸台、凹槽时，选高速钢立铣刀;加工毛坯表面或粗加工孔时，可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀;对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工，常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。

　　在经济型数控机床的加工过程中，由于刀具的刃磨、测量和更换多为人工手动进行，占用辅助时间较长，因此，必须合理安排刀具的排列顺序。一般应遵循以下原则：

　　①尽量减少刀具数量;②一把刀具装夹后，应完成其所能进行的所有加工步骤;③粗精加工的刀具应分开使用，即使是相同尺寸规格的刀具;④先铣后钻 ;⑤先进行曲面精加工，后进行二维轮廓精加工;⑥在可能的情况下，应尽可能利用数控机床的自动换刀功能，以提高生产效率等。

　　因此刀具选用时应该符合下列原则：

　　(1)平面铣削应选用不重磨硬质合金端铣刀或立铣刀。一般采用二次走刀，第一次走刀最好用端铣刀粗铣，沿工件表面连续走刀。

　　注意选好每次走刀宽度和铣刀直径，使接刀刀痕不影响精切走刀精度。因此加工余量大又不均匀时，铣刀直径要选小些。精加工时铣刀直径要选大些，最好能包容加工面的整个宽度。

　　(2)立铣刀和镶硬质合金刀片的端铣刀主要用于加工凸台、凹槽和箱口面。

　　为了提高槽宽的加工精度，减少铣刀的种类，加工时可采用直径比槽宽小的铣刀，先铣槽的中间部分，然后用刀具半径补偿功能铣槽的两边。

　　(3)铣削平面零件的周边轮廓一般采用立铣刀。

　　(4)加工型面零件和变斜角轮廓外形时常采用球头刀、环形刀、鼓形刀和锥形刀等。

　　参考文献：

　　[1] 杨建明.数控加工工艺学与编程.北京：大学出版社，2006

　　[2] 华茂发.数控机床加工工艺.北京：机械工业出版社.2004.