浅谈数控加工中刀具的特点及选择

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1、浅谈数控加工中刀具的特点及选择引言近年來，随着经济高速发展，为提高竞争力，企业自觉地应用高新技术来改造传统产业，数控机床在机械制造加工业中得到了越来越广泛的应用。其中加工中心因为功能齐全并设有刀库和口动换刀装置，而成为口前世界上产量最多，应用最广泛的数控机床2—。刀具的选择是数控加工工艺中的重要内容，它不仅影响数控机床的加工效率，而且直接影响加工质量。CAD/CAM技术的发展，使得在数控加工中直接利用CAD的设计数据成为可能，特别是计算机与数控机床的连接，使得设计、工艺规划及编程的整个过程全部在计算机上

2、完成，一般不需要输出专门的工艺。现在，许多CAD/CAM软件包都提供自动编程功能，这些软件一般是在编程界面中提示工艺规划的有关问题，如刀具选择、加工路径规划、切削用量的确定等，编程人员只要设置了有关的参数，就可以口动生成NC程序并传输至数控机床完成加工。因此，数控加工屮的刀具选择是在人机交互状态下完成的，这与普通机床加工形成鲜明的对比，同时也要求编程人员必须掌握刀具选择的基本原则，在编程时充分考虑数控加工的特点，以便能够正确的选择刀具。1数控加工刀具的特点1.1数控刀具的定义及应满足的要求数控刀具是指与

3、先进高效的数控机床相配套使用的各种刀具的总称，是数控机床不可缺少的关键配套产品，数控刀具以其高效、精密、高速、耐磨、高耐用度和良好的综合切削性能取代了传统的刀具。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。刀柄耍连接刀具并装在机床动力头上，因此已逐渐标准化和系列化。1.2数控刀具与传统（普通）机床刀具的比较数控刀具与传统机床刀具相比，有许多不同的要求，主要特点皿圳有:1）刚性好（尤其是粗加工刀具），精度高，抗振及热变形小;2）互换性好，便于

4、快速换刀；3）寿命高，切削性能稳定、可靠；4）刀具的尺寸便于调整，以减少换刀调整时间；5）刀具应能可靠地断屑或卷屑，以利于切削的排除；6）系列化、标准化，以利于编程和刀具管理；7）刀具有很高的切削效率；8）数控刀具有高的精度和重复定位精度；9）应有月具在线监控及K寸补偿系统。2数控加工刀具的选择及应考虑的因素2.1数控加工刀具的选择正确选择数控刀具可提高数控工作效率，保证数控刀具资源的合理配置，既可以避免因个别刀具闲置造成的资源浪费，乂可以避免对个别刀具的额繁借用，造成精度无法保证以及生产上的相互牵制。

5、刀具的选择是在数控编程的人机受瓦状态下进行的。刀具选择总的原则是：安装调整方便，刚性好，耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加上的刚性。选择刀具时，要使用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，常采用立铳刀；铳削平面时.应选硬质台金刀片铳刀；加工凸台、I叫槽计，选高速钢矗铳刀；加工毛坯表面或粗加工扎时，可选取镶硬质台金刀片的玉米铳刀；对一些立体碰面和变斜角轮廓外彤的加工吋，常采用球头铳刀、环形铳”、锥形铳月和盘行铳刀。在进行口由曲面加工时，由

6、于球头川具的端部切削速度为零，因此，为保证加上精度，切削行距一般取得很密•故球头刀具常用于曲面的精加工。而平头刀具在表面加工质量和切削效率方血都优于球头刀，因此，强受任保汪币过切的前提下，无论是曲面的粗加工：还是精加工，部应优先选择平头刀。另外，川具的耐用度和精度与刀具价格关系极大，必须引起注意的是，在大多数情况下，选择好的刀具虽然增加了刀具成本，但由此带来的加工质量和加工效率的提高，则可以使整个加工成本人大降低。在加工中心上，各种刀具分别装在月库卜，按程序规定随吋进行选刀和换刀动作。因此，必须采用标准

7、刀柄，以便使钻、镇、扩、铳削等工序用的标准刀具，迅速、准确地装到机床主轴或刀库上去。编程人员应了解机床上所用刀柄的结构尺寸、调整方法以及调整范围,以便在编程时确定刀具的径向和轴向尺寸。目前，我国的加工中心采用TsG±具系统•其屮刀柄有直柄（三种规格）和锥柄（四种规格）两种,共包括16种不同用途的刀柄。在经济型数控加工中，由于刀具的刃磨，测量和更换多为人工手动进行，占用辅助时间较路，因此，必须合理安排刀具的排列顺序。2.2选择刀具应考虑的因素在选择刀具的类型和规格吋，主要考虑以下因素的影响：1）生产性质；

8、2）机床类型；3）数控加工方案;4）工件的尺寸及外形;5）加工表面粗糙度；6）加工精度；7）工件材料。在选择数控机床加工刀具时，还应考虑以下几方面的问题：1）数控刀具的类型、规格和精度等级应能够满足加工要求，刀具材料应与工件材料相适应；2）切削性能好；3）精度高，4）可靠性高；5）耐用度高；6）断屑及排屑性能好。3刀具的选择与自动编程实例3.1基于cAxA2004制造工程师中刀具的选择如图1所示，五角星高45mm,直径币22nmm.五角星的