一、數控銑床刀具種類

數控(kong)加(jia)(jia)工(gong)中刀(dao)(dao)(dao)具(ju)的(de)(de)(de)選擇(ze)和切削(xue)(xue)用量確(que)(que)定是(shi)在(zai)人機(ji)交互狀(zhuang)態下完成(cheng)，要求編(bian)程(cheng)(cheng)人員必須掌握(wo)刀(dao)(dao)(dao)具(ju)選擇(ze)和切削(xue)(xue)用量確(que)(que)定的(de)(de)(de)基本原則，在(zai)編(bian)程(cheng)(cheng)時充(chong)分考慮數控(kong)加(jia)(jia)工(gong)特點，正(zheng)確(que)(que)選擇(ze)刀(dao)(dao)(dao)刃具(ju)及(ji)切削(xue)(xue)用量。數控(kong)加(jia)(jia)工(gong)技術(shu)涉及(ji)的(de)(de)(de)范(fan)圍很廣(guang)，就應用方(fang)面(mian)而言，其加(jia)(jia)工(gong)技術(shu)的(de)(de)(de)特點和難點仍在(zai)于(yu)如何高速、高效率地正(zheng)確(que)(que)選用數控(kong)機(ji)床(chuang)刀(dao)(dao)(dao)具(ju)編(bian)制出(chu)符合產(chan)(chan)品技術(shu)要求的(de)(de)(de)數控(kong)加(jia)(jia)工(gong)工(gong)藝及(ji)程(cheng)(cheng)序。數控(kong)加(jia)(jia)工(gong)可以大幅度縮短(duan)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)制造周(zhou)期(qi)，有效的(de)(de)(de)解(jie)決機(ji)械產(chan)(chan)品中復(fu)雜、精密、單件小批量、形狀(zhuang)多變的(de)(de)(de)零件加(jia)(jia)工(gong)。

數控銑床加(jia)工刀(dao)具(ju)種類(lei)很多，為了適應數控機床高速、高效和(he)自(zi)動化程度高的(de)特點，所用刀(dao)具(ju)正朝(chao)著(zhu)標準(zhun)化、通用化和(he)模塊(kuai)化的(de)方向(xiang)發(fa)展，主要分為銑(xian)削刀(dao)具(ju)和(he)孔加(jia)工刀(dao)具(ju)兩(liang)大類(lei)。為了滿足高效和(he)特殊的(de)銑(xian)削要求，又發(fa)展了各種特殊用途的(de)專用刀(dao)具(ju)。

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（1）刀柄結構形式

數控銑(xian)床(chuang)刀(dao)具刀(dao)柄的(de)結構形式(shi)分為模塊(kuai)式(shi)與整體(ti)式(shi)兩種(zhong)。模塊(kuai)式(shi)刀(dao)具系統(tong)是一種(zhong)較先進(jin)的(de)刀(dao)具系統(tong)，其每(mei)把刀(dao)柄都可(ke)通(tong)過各種(zhong)系列化(hua)的(de)模塊(kuai)組裝而成。針對不(bu)同的(de)加工零件和機床(chuang)，采取不(bu)同的(de)組裝方案，可(ke)獲得多種(zhong)刀(dao)柄系列，從而提高(gao)刀(dao)柄的(de)適應能(neng)力和利用率(lv)。

整體式刀(dao)柄裝夾刀(dao)具的(de)(de)工(gong)作部(bu)分與(yu)機床上安裝定位(wei)用的(de)(de)柄部(bu)是(shi)一體的(de)(de)。這種刀(dao)柄對機床與(yu)零(ling)件的(de)(de)變(bian)換(huan)適應(ying)能力(li)較(jiao)差。為(wei)適應(ying)零(ling)件與(yu)機床的(de)(de)變(bian)換(huan)，用戶必須儲備各種規格(ge)的(de)(de)刀(dao)柄，因(yin)此(ci)刀(dao)柄的(de)(de)利用率較(jiao)低(di)。

數控銑床刀柄(bing)(bing)(bing)與主(zhu)軸(zhou)孔(kong)的(de)配合錐(zhui)(zhui)面采(cai)(cai)用(yong)(yong)7：24圓錐(zhui)(zhui)柄(bing)(bing)(bing)，并采(cai)(cai)用(yong)(yong)相應型式的(de)拉(la)釘，與機(ji)(ji)床(chuang)主(zhu)軸(zhou)相結合。錐(zhui)(zhui)柄(bing)(bing)(bing)具有(you)(you)不自鎖，換刀方便等(deng)特點。刀柄(bing)(bing)(bing)常用(yong)(yong)的(de)規(gui)格有(you)(you)40號(hao)(hao)(hao)、45號(hao)(hao)(hao)和50號(hao)(hao)(hao)。目前在我國應用(yong)(yong)較為(wei)廣泛的(de)有(you)(you)IS07388—1983.MAS403—1982．ANSI／ASME 135.50—1985等(deng)，選擇時應考(kao)慮刀柄(bing)(bing)(bing)規(gui)格與機(ji)(ji)床(chuang)主(zhu)軸(zhou)、機(ji)(ji)械手(shou)(shou)相適(shi)應。JT：表示采(cai)(cai)用(yong)(yong)國際標準IS07388號(hao)(hao)(hao)加工(gong)中心機(ji)(ji)床(chuang)用(yong)(yong)錐(zhui)(zhui)柄(bing)(bing)(bing)柄(bing)(bing)(bing)部（帶(dai)機(ji)(ji)械手(shou)(shou)夾持(chi)槽）；其后數(shu)字為(wei)相應的(de)ISO錐(zhui)(zhui)度號(hao)(hao)(hao)。BT：表示采(cai)(cai)用(yong)(yong)日本標準MAS403號(hao)(hao)(hao)加工(gong)中心機(ji)(ji)床(chuang)用(yong)(yong)錐(zhui)(zhui)柄(bing)(bing)(bing)柄(bing)(bing)(bing)部（帶(dai)機(ji)(ji)械手(shou)(shou)夾持(chi)槽）；其后數(shu)字為(wei)相應的(de)ISO錐(zhui)(zhui)度號(hao)(hao)(hao)。對(dui)于高速切削一般采(cai)(cai)用(yong)(yong)HSK系列刀柄(bing)(bing)(bing)。

為提高(gao)(gao)加(jia)(jia)(jia)工效率，應盡可能選(xuan)用(yong)(yong)高(gao)(gao)效率的刀(dao)具(ju)和刀(dao)柄。選(xuan)用(yong)(yong)強(qiang)力銑(xian)夾(jia)頭(tou)刀(dao)柄，夾(jia)持精(jing)度高(gao)(gao)，可以用(yong)(yong)來夾(jia)持直柄刀(dao)具(ju)，因卡簧自身(shen)夾(jia)緊變(bian)形小自鎖性好，夾(jia)緊力大(da)，可以用(yong)(yong)于(yu)強(qiang)力銑(xian)削加(jia)(jia)(jia)工；還可以用(yong)(yong)于(yu)高(gao)(gao)精(jing)度銑(xian)鉸孔加(jia)(jia)(jia)工，也可通過接(jie)桿夾(jia)持帶孔類(lei)刀(dao)具(ju)。

選(xuan)(xuan)(xuan)用(yong)(yong)(yong)彈(dan)簧卡(ka)頭刀(dao)(dao)(dao)(dao)柄(bing)(bing)，卡(ka)簧彈(dan)性(xing)(xing)變形量為1mm，主要夾持小(xiao)規格銑(xian)刀(dao)(dao)(dao)(dao)，如(ru)鉆頭、銑(xian)刀(dao)(dao)(dao)(dao)、鉸刀(dao)(dao)(dao)(dao)、絲錐等。選(xuan)(xuan)(xuan)用(yong)(yong)(yong)模(mo)塊式工(gong)具(ju)系統由于(yu)其定(ding)位精度(du)高，裝卸方(fang)便，連接剛性(xing)(xing)好，具(ju)有(you)良好的(de)抗振性(xing)(xing)，是目前(qian)用(yong)(yong)(yong)得較(jiao)多的(de)一(yi)種型(xing)式，它由刀(dao)(dao)(dao)(dao)柄(bing)(bing)、中(zhong)間(jian)接桿以及工(gong)作頭組成(cheng)。選(xuan)(xuan)(xuan)用(yong)(yong)(yong)粗鏜孔可(ke)選(xuan)(xuan)(xuan)用(yong)(yong)(yong)雙刃(ren)鏜刀(dao)(dao)(dao)(dao)刀(dao)(dao)(dao)(dao)柄(bing)(bing)，既可(ke)提高加(jia)(jia)工(gong)效(xiao)率，又有(you)利(li)于(yu)減(jian)少切削振動；對于(yu)批量大、加(jia)(jia)工(gong)復(fu)雜的(de)典型(xing)工(gong)件，應(ying)盡可(ke)能(neng)選(xuan)(xuan)(xuan)用(yong)(yong)(yong)復(fu)合刀(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)。盡管復(fu)合刀(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)與刀(dao)(dao)(dao)(dao)柄(bing)(bing)價格較(jiao)為昂貴，但在數控(kong)機(ji)床上采(cai)用(yong)(yong)(yong)復(fu)合刀(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)加(jia)(jia)工(gong)，可(ke)以使工(gong)序集(ji)中(zhong)，把多道工(gong)序合并成(cheng)一(yi)道工(gong)序、由一(yi)把刀(dao)(dao)(dao)(dao)具(ju)完成(cheng)，有(you)利(li)于(yu)減(jian)少加(jia)(jia)工(gong)時(shi)間(jian)和換刀(dao)(dao)(dao)(dao)次(ci)數，顯著提高生(sheng)產(chan)效(xiao)率。

（2）數控銑床刀具的分類

數控(kong)銑(xian)床刀(dao)(dao)具的分類(lei)有多種方法，根據刀(dao)(dao)具結構可分為：①整體(ti)式(shi)②鑲嵌式(shi)，采用焊接(jie)或機夾式(shi)連接(jie)，機夾式(shi)又可分為可轉(zhuan)位(wei)和不可轉(zhuan)位(wei)兩種③特殊型式(shi)，如(ru)復合式(shi)刀(dao)(dao)具，減(jian)震式(shi)刀(dao)(dao)具等。

根據制造刀具所用的材料可分為：①高速鋼刀具②硬質合金刀具：硬質合金根據國際標準ISO分類，把所有牌號分成用顏色標識的六大類，分別以字母P、M、K、N、S、H表示。P類用于加工長切屑的鋼件；M類用于加工不銹鋼件；K類用于加工短切屑的鑄鐵件；N類用于加工短切屑的非鐵材料；s類用于加工難加工材料H類用于加工硬材料。鍍層硬質合金刀具又分為：化學氣相沉積CVD和物理氣相沉積PVD兩種。③金剛石刀具(ju)④陶瓷刀片材(cai)料如氮(dan)化(hua)硅陶瓷Si3N4，立方氮(dan)化(hua)硼CBN。

從切削(xue)工(gong)藝上(shang)可分為：銑(xian)削(xue)類刀具（面銑(xian)刀、立(li)銑(xian)刀、圓鼻(bi)刀、球(qiu)頭銑(xian)刀、錐度銑(xian)刀）、孔加工(gong)類刀具（麻花鉆(zhan)、鉸刀、鏜刀、絲錐等）。

為了滿足數控機床對刀具耐用、易調、穩定、可換等要求，機夾式可轉位刀具得到廣泛的應用，占整個數控刀具的40％-50％，金(jin)屬切除量占總(zong)數的80％～90％。

二、數控加工刀具的選擇

刀具選(xuan)(xuan)擇的(de)總(zong)原(yuan)則：安(an)裝調整(zheng)方便(bian)、可靠性(xing)好(hao)、剛(gang)性(xing)好(hao)、耐用(yong)度和精度高。在滿足加(jia)工要(yao)求的(de)前提下，盡量選(xuan)(xuan)擇刀柄較短的(de)刀具，以增強加(jia)工的(de)剛(gang)性(xing)。

（1）根據工件的表面尺寸選擇刀具

選(xuan)取刀(dao)(dao)具時，要(yao)使刀(dao)(dao)具的(de)(de)尺寸(cun)與被加工件的(de)(de)表面(mian)(mian)(mian)尺寸(cun)相適應(ying)用(yong)(yong)。生產中(zhong)，加工平面(mian)(mian)(mian)零件周(zhou)邊的(de)(de)輪廓，常采用(yong)(yong)立(li)銑(xian)刀(dao)(dao)；銑(xian)削平面(mian)(mian)(mian)，應(ying)選(xuan)硬質(zhi)合金(jin)刀(dao)(dao)片銑(xian)刀(dao)(dao)。加工凸臺(tai)、凹槽時，選(xuan)高(gao)速鋼(gang)立(li)銑(xian)刀(dao)(dao)；加工毛坯表面(mian)(mian)(mian)或孔粗加工時，可選(xuan)用(yong)(yong)鑲(xiang)硬質(zhi)合金(jin)刀(dao)(dao)片的(de)(de)玉米(mi)銑(xian)刀(dao)(dao)；對一些立(li)體型面(mian)(mian)(mian)和變斜面(mian)(mian)(mian)輪廓外形(xing)的(de)(de)加工，選(xuan)用(yong)(yong)盤形(xing)銑(xian)刀(dao)(dao)、圓鼻刀(dao)(dao)、平刀(dao)(dao)做(zuo)(zuo)粗加工，選(xuan)用(yong)(yong)球頭銑(xian)刀(dao)(dao)、環形(xing)銑(xian)刀(dao)(dao)、錐形(xing)銑(xian)刀(dao)(dao)做(zuo)(zuo)精加工。

（2）根據工件的表面形狀選擇刀具

在(zai)進(jin)行模具(ju)加(jia)工時，由于球頭刀(dao)(dao)具(ju)的(de)(de)(de)端(duan)部切(qie)削(xue)速度(du)為零，因此(ci)，為保證加(jia)工精(jing)(jing)度(du)，切(qie)削(xue)行距一(yi)般采用頂端(duan)密距，故球頭銑刀(dao)(dao)常(chang)用于曲面(mian)的(de)(de)(de)精(jing)(jing)加(jia)工。而平(ping)頭刀(dao)(dao)具(ju)在(zai)表(biao)面(mian)加(jia)工質量(liang)和切(qie)削(xue)效率(lv)方面(mian)都優(you)于球頭刀(dao)(dao)，因此(ci)，只(zhi)要在(zai)保證不過切(qie)的(de)(de)(de)前提下，無論(lun)是曲面(mian)的(de)(de)(de)粗加(jia)工還(huan)是精(jing)(jing)加(jia)工，都應優(you)先選(xuan)擇(ze)平(ping)頭刀(dao)(dao)。另外，刀(dao)(dao)具(ju)的(de)(de)(de)耐(nai)用度(du)和精(jing)(jing)度(du)與刀(dao)(dao)具(ju)價格(ge)關(guan)系極大(da)，必須引起(qi)注意的(de)(de)(de)是，在(zai)大(da)多數(shu)情況(kuang)下，選(xuan)擇(ze)好的(de)(de)(de)刀(dao)(dao)具(ju)雖然(ran)增(zeng)加(jia)了刀(dao)(dao)具(ju)成本，但由此(ci)帶來(lai)的(de)(de)(de)加(jia)工質量(liang)和加(jia)工效率(lv)的(de)(de)(de)提高，則可以(yi)使整(zheng)個加(jia)工成本大(da)大(da)降(jiang)低。

（3）合理安排刀具的排列順序

在經濟型(xing)數(shu)控(kong)機床(chuang)的(de)(de)加工過程中(zhong)，由于刀(dao)(dao)(dao)具(ju)的(de)(de)磨(mo)損(sun)、測(ce)量和更換(huan)多為人(ren)工手動(dong)進行(xing)，占用輔助(zhu)時間較長，因此，必須合(he)理安排刀(dao)(dao)(dao)具(ju)的(de)(de)排列順序(xu)。一(yi)般應遵循以下原則：①工序(xu)集(ji)中(zhong)一(yi)次裝夾，同(tong)一(yi)把刀(dao)(dao)(dao)具(ju)能(neng)完成其進行(xing)的(de)(de)所有加工步驟；②粗精加工的(de)(de)刀(dao)(dao)(dao)具(ju)應分開使用；③先(xian)面(mian)后孔；④先(xian)進行(xing)曲面(mian)精加工，后進行(xing)二維輪廓精加工；⑤合(he)理利(li)用數(shu)控(kong)機床(chuang)的(de)(de)自動(dong)換(huan)刀(dao)(dao)(dao)功能(neng)，以提高生產效率；⑥盡量減(jian)少刀(dao)(dao)(dao)具(ju)數(shu)量。