江門(mén)CNC刀具的挑選與切削用量的斷定
刀具的挑選和切削用量的斷定是數(shù)控加工技術(shù)中的重要內(nèi)容，它不僅影響數(shù)控機(jī)床的加工功率，而且直接影響加工質(zhì)量。CAD/CAM技能的發(fā)展，使得在數(shù)控加工中直接運(yùn)用CAD的計(jì)劃數(shù)據(jù)成為也許，特別是微機(jī)與數(shù)控機(jī)床的聯(lián)接，使得計(jì)劃、技術(shù)計(jì)劃及編程的全部進(jìn)程悉數(shù)在核算機(jī)上完結(jié)，通常不需要輸出專(zhuān)門(mén)的技術(shù)文件。  

如今，很多CAD/CAM軟件包都供給主動(dòng)編程功用，這些軟件通常是在編程界面中提示技術(shù)計(jì)劃的有關(guān)問(wèn)題，比方，刀具挑選、加工途徑計(jì)劃、切削用量設(shè)定等，編程人員只需設(shè)置了有關(guān)的參數(shù)，就能夠主動(dòng)生成NC程序并傳輸至數(shù)控機(jī)床完結(jié)加工。因而，數(shù)控加工中的刀具挑選和切削用量斷定是在人機(jī)交互狀態(tài)下完結(jié)的，這與通常機(jī)床加工形成明顯的對(duì)比，一起也請(qǐng)求編程人員有必要掌握刀具挑選和切削用量斷定的基本準(zhǔn)則，在編程時(shí)充分思考數(shù)控加工的特色。這篇文章對(duì)數(shù)控編程中有必要面臨的刀具挑選和切削用量斷定問(wèn)題進(jìn)行了評(píng)論，給出了若干準(zhǔn)則和建議，并對(duì)應(yīng)當(dāng)留意的問(wèn)題進(jìn)行了評(píng)論。  

一、數(shù)控加工常用刀具的種類(lèi)及特色  
數(shù)控加工刀具有必要習(xí)慣數(shù)控機(jī)床高速、高效和主動(dòng)化程度高的特色，通常應(yīng)包含通用刀具、通用銜接刀柄及少數(shù)專(zhuān)用刀柄。刀柄要聯(lián)接刀具并裝在機(jī)床動(dòng)力頭上，因而已逐步規(guī)范化和系列化。數(shù)控刀具的分類(lèi)有多種辦法。依據(jù)刀具構(gòu)造可分為：①整體式；②鑲嵌式，選用焊接或機(jī)夾式銜接，機(jī)夾式又可分為不轉(zhuǎn)位和可轉(zhuǎn)位兩種；③特別型式，如復(fù)合式刀具，減震式刀具等。依據(jù)制作刀具所用的資料可分為：①高速鋼刀具；②硬質(zhì)合金刀具；③金剛石刀具；④別的資料刀具，如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等。從切削技術(shù)上可分為：①車(chē)削刀具，格外圓、內(nèi)孔、螺紋、切開(kāi)刀具等多種；②鉆削刀具，包含鉆頭、鉸刀、絲錐等；③鏜削刀具；④銑削刀具等。為了習(xí)慣數(shù)控機(jī)床對(duì)刀具耐用、安穩(wěn)、易調(diào)、可換等的請(qǐng)求，近幾年機(jī)夾式可轉(zhuǎn)位刀具得到廣泛的運(yùn)用，在數(shù)量上到達(dá)全部數(shù)控刀具的30%～40%，金屬切除量占總數(shù)的80%～90%。  

 數(shù)控刀具與通常機(jī)床上所用的刀具對(duì)比，有很多不一樣的請(qǐng)求，主要有以下特色：  
 ⑴剛性好（尤其是粗加工刀具），精度高，抗振及熱變形?。? 
 ⑵互換性好，便于快速換刀；  
 ⑶壽數(shù)高，切削性能安穩(wěn)、可靠；  
 ⑷刀具的尺度便于調(diào)整，以削減換刀調(diào)整時(shí)間；  
 ⑸刀具應(yīng)能可靠地?cái)嘈蓟蚓硇?，以利于切屑的掃除? 
 ⑹系列化，規(guī)范化，以利于編程和刀具管理。  

二、數(shù)控加工刀具的挑選  
刀具的挑選是在數(shù)控編程的人機(jī)交互狀態(tài)下進(jìn)行的。應(yīng)依據(jù)機(jī)床的加工能力、工件資料的性能、加工工序、切削用量以及其它有關(guān)因素正確選用刀具及刀柄。刀具挑選總的準(zhǔn)則是：安裝調(diào)整便利，剛性好，耐用度和精度高。在滿意加工請(qǐng)求的前提下，盡量挑選較短的刀柄，以進(jìn)步刀具加工的剛性。  

挑選刀具時(shí)，要使刀具的尺度與被加工工件的外表尺度相習(xí)慣。出產(chǎn)中，平面零件周邊概括的加工，常選用立銑刀；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；加工毛坯外表或粗加工孔時(shí)，可挑選鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀；對(duì)一些立體型面和變斜角概括外形的加工，常選用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤(pán)形銑刀。  

在進(jìn)行自在曲面加工時(shí)，因?yàn)榍蝾^刀具的端部切削速度為零，因而，為確保加工精度，切削行距通常取得很能密，故球頭常用于曲面的精加工。而平頭刀具在外表加工質(zhì)量和切削功率方面都優(yōu)于球頭刀，因而，只需在確保不過(guò)切的前提下，無(wú)論是曲面的粗加工還是精加工，都應(yīng)優(yōu)先挑選平頭刀。別的，刀具的耐用度和精度與刀具報(bào)價(jià)聯(lián)系極大，有必要引起留意的是，在大多數(shù)情況下，挑選好的刀具盡管添加了刀具本錢(qián)，但由此帶來(lái)的加工質(zhì)量和加工功率的進(jìn)步，則能夠使全部加工本錢(qián)大大下降。  

在加工中心上，各種刀具別離裝在刀庫(kù)上，按程序規(guī)定隨時(shí)進(jìn)行選刀和換刀動(dòng)作。因而有必要選用規(guī)范刀柄，以便使鉆、鏜、擴(kuò)、銑削等工序用的規(guī)范刀具，敏捷、精確地裝到機(jī)床主軸或刀庫(kù)上去。編程人員應(yīng)了解機(jī)床上所用刀柄的構(gòu)造尺度、調(diào)整辦法以及調(diào)整規(guī)模，以便在編程時(shí)斷定刀具的徑向和軸向尺度。目前我國(guó)的加工中心選用TSG東西體系，其刀柄有直柄（三種標(biāo)準(zhǔn)）和錐柄（四種標(biāo)準(zhǔn)）兩種，共包含16種不一樣用途的刀柄。  

在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控加工中，因?yàn)榈毒叩娜心?、丈量和更換多為人工手動(dòng)進(jìn)行，占用輔佐時(shí)間較長(zhǎng)，因而，有必要合理安排刀具的擺放次序。通常應(yīng)遵循以下準(zhǔn)則：①盡量削減刀具數(shù)量；②一把刀具裝夾后，應(yīng)完結(jié)其所能進(jìn)行的所有加工部位；③粗精加工的刀具應(yīng)分隔運(yùn)用，即使是相同尺度標(biāo)準(zhǔn)的刀具；④先銑后鉆；⑤領(lǐng)先行曲面精加工，后進(jìn)行二維概括精加工；⑥在也許的情況下，應(yīng)盡也許運(yùn)用數(shù)控機(jī)床的主動(dòng)換刀功用，以進(jìn)步出產(chǎn)功率等。  

三、數(shù)控加工切削用量的斷定  
合理挑選切削用量的準(zhǔn)則是，粗加工時(shí)，通常以進(jìn)步出產(chǎn)率為主，但也應(yīng)思考經(jīng)濟(jì)性和加工本錢(qián)；半精加工和精加工時(shí)，應(yīng)在確保加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削功率、經(jīng)濟(jì)性和加工本錢(qián)。詳細(xì)數(shù)值應(yīng)依據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)、切削用量手冊(cè)，并結(jié)合經(jīng)歷而定。  
 ⑴切削深度t。在機(jī)床、工件和刀具剛度答應(yīng)的情況下，t就等于加工余量，這是進(jìn)步出產(chǎn)率的一個(gè)有用辦法。為了確保零件的加工精度和外表粗糙度，通常應(yīng)留必定的余量進(jìn)行精加工。數(shù)控機(jī)床的精加工余量可略小于通常機(jī)床。  
 ⑵切削寬度L。通常L與刀具直徑d成正比，與切削深度成反比。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控加工中，通常L的取值規(guī)模為：L=（0.6～0.9）d。  
喬邢魎俁葀。進(jìn)步v也是進(jìn)步出產(chǎn)率的一個(gè)辦法，但v與刀具耐用度的聯(lián)系對(duì)比密切。隨著v的增大，刀具耐用度急劇下降，故v的挑選主要取決于刀具耐用度。別的，切削速度與加工資料也有很大聯(lián)系，例如用立銑刀銑削合金剛30CrNi2MoVA時(shí)，v可選用8m/min擺布；而用相同的立銑刀銑削鋁合金時(shí)，v可選200m/min以上。  
 ⑷主軸轉(zhuǎn)速n(r/min)。主軸轉(zhuǎn)速通常依據(jù)切削速度v來(lái)選定。核算公式為：  
式中，d為刀具或工件直徑（mm）。  
數(shù)控機(jī)床的控制面板上通常備有主軸轉(zhuǎn)速修調(diào)（倍率）開(kāi)關(guān)，可在加工進(jìn)程中對(duì)主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行整倍數(shù)調(diào)整。  
 ⑸進(jìn)給速度vF 。vF應(yīng)依據(jù)零件的加工精度和外表粗糙度請(qǐng)求以及刀具和工件資料來(lái)挑選。vF的添加也能夠進(jìn)步出產(chǎn)功率。加工外表粗糙度請(qǐng)求低時(shí)，vF可挑選得大些。在加工進(jìn)程中，vF也可通過(guò)機(jī)床控制面板上的修調(diào)開(kāi)關(guān)進(jìn)行人工調(diào)整，可是最大進(jìn)給速度要受到設(shè)備剛度和進(jìn)給體系性能等的約束。 





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