一、數控銑床刀具種類

數(shu)(shu)(shu)控(kong)加(jia)(jia)(jia)工(gong)中(zhong)刀具(ju)的(de)(de)(de)選(xuan)擇和切削用(yong)(yong)量確(que)定是(shi)在人機交互(hu)狀(zhuang)態下完成(cheng)，要求編(bian)程人員必須掌握(wo)刀具(ju)選(xuan)擇和切削用(yong)(yong)量確(que)定的(de)(de)(de)基本原則，在編(bian)程時充分考慮(lv)數(shu)(shu)(shu)控(kong)加(jia)(jia)(jia)工(gong)特(te)點，正確(que)選(xuan)擇刀刃具(ju)及切削用(yong)(yong)量。數(shu)(shu)(shu)控(kong)加(jia)(jia)(jia)工(gong)技術涉及的(de)(de)(de)范圍(wei)很(hen)廣，就(jiu)應(ying)用(yong)(yong)方(fang)面而言，其加(jia)(jia)(jia)工(gong)技術的(de)(de)(de)特(te)點和難點仍在于如何(he)高(gao)速、高(gao)效(xiao)(xiao)率地正確(que)選(xuan)用(yong)(yong)數(shu)(shu)(shu)控(kong)機床(chuang)刀具(ju)編(bian)制(zhi)出符合(he)產(chan)品技術要求的(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)控(kong)加(jia)(jia)(jia)工(gong)工(gong)藝(yi)及程序。數(shu)(shu)(shu)控(kong)加(jia)(jia)(jia)工(gong)可以大幅度縮短產(chan)品的(de)(de)(de)制(zhi)造周期，有效(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)解決機械產(chan)品中(zhong)復雜、精密、單(dan)件(jian)小批量、形狀(zhuang)多變的(de)(de)(de)零件(jian)加(jia)(jia)(jia)工(gong)。

數控銑床加(jia)工(gong)刀具種類(lei)(lei)很多，為了適(shi)應數控機(ji)床(chuang)高(gao)速、高(gao)效和(he)自動化程度高(gao)的(de)(de)特(te)點，所用刀具正朝(chao)著標準化、通用化和(he)模塊化的(de)(de)方向發展，主要(yao)分為銑(xian)削(xue)刀具和(he)孔加(jia)工(gong)刀具兩大類(lei)(lei)。為了滿足高(gao)效和(he)特(te)殊(shu)的(de)(de)銑(xian)削(xue)要(yao)求(qiu)，又發展了各種特(te)殊(shu)用途的(de)(de)專(zhuan)用刀具。

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（1）刀柄結構形式

數控銑床刀(dao)(dao)(dao)具刀(dao)(dao)(dao)柄的結構形式分為模塊(kuai)式與整(zheng)體(ti)式兩種(zhong)。模塊(kuai)式刀(dao)(dao)(dao)具系統是(shi)一種(zhong)較先(xian)進(jin)的刀(dao)(dao)(dao)具系統，其(qi)每(mei)把刀(dao)(dao)(dao)柄都可(ke)通(tong)過各種(zhong)系列化的模塊(kuai)組(zu)裝而成。針對不同的加(jia)工(gong)零件和機床，采取不同的組(zu)裝方案(an)，可(ke)獲得多種(zhong)刀(dao)(dao)(dao)柄系列，從(cong)而提高刀(dao)(dao)(dao)柄的適應能力(li)和利用率。

整(zheng)體(ti)式刀柄(bing)裝夾刀具的(de)工作部分與機床上安裝定位用的(de)柄(bing)部是一(yi)體(ti)的(de)。這種刀柄(bing)對(dui)機床與零(ling)件(jian)的(de)變換適(shi)應能力較(jiao)差(cha)。為適(shi)應零(ling)件(jian)與機床的(de)變換，用戶必須儲備各(ge)種規格的(de)刀柄(bing)，因此刀柄(bing)的(de)利用率較(jiao)低(di)。

數控銑床刀(dao)柄(bing)與主(zhu)軸(zhou)孔的(de)配合錐(zhui)(zhui)面采(cai)用(yong)7：24圓(yuan)錐(zhui)(zhui)柄(bing)，并采(cai)用(yong)相(xiang)應(ying)(ying)型(xing)式(shi)的(de)拉釘，與機(ji)(ji)床(chuang)主(zhu)軸(zhou)相(xiang)結(jie)合。錐(zhui)(zhui)柄(bing)具有(you)不自鎖，換刀(dao)方便等特點(dian)。刀(dao)柄(bing)常(chang)用(yong)的(de)規格有(you)40號(hao)(hao)(hao)、45號(hao)(hao)(hao)和50號(hao)(hao)(hao)。目前在我國(guo)應(ying)(ying)用(yong)較為廣泛的(de)有(you)IS07388—1983.MAS403—1982．ANSI／ASME 135.50—1985等，選擇時(shi)應(ying)(ying)考慮刀(dao)柄(bing)規格與機(ji)(ji)床(chuang)主(zhu)軸(zhou)、機(ji)(ji)械(xie)手相(xiang)適(shi)應(ying)(ying)。JT：表(biao)示(shi)采(cai)用(yong)國(guo)際標準(zhun)IS07388號(hao)(hao)(hao)加(jia)工中心機(ji)(ji)床(chuang)用(yong)錐(zhui)(zhui)柄(bing)柄(bing)部（帶(dai)機(ji)(ji)械(xie)手夾持槽）；其后(hou)數(shu)字(zi)為相(xiang)應(ying)(ying)的(de)ISO錐(zhui)(zhui)度(du)號(hao)(hao)(hao)。BT：表(biao)示(shi)采(cai)用(yong)日本標準(zhun)MAS403號(hao)(hao)(hao)加(jia)工中心機(ji)(ji)床(chuang)用(yong)錐(zhui)(zhui)柄(bing)柄(bing)部（帶(dai)機(ji)(ji)械(xie)手夾持槽）；其后(hou)數(shu)字(zi)為相(xiang)應(ying)(ying)的(de)ISO錐(zhui)(zhui)度(du)號(hao)(hao)(hao)。對于高速切削一般(ban)采(cai)用(yong)HSK系(xi)列刀(dao)柄(bing)。

為提高(gao)(gao)加(jia)工(gong)效率，應盡可能選用高(gao)(gao)效率的刀具和刀柄。選用強力銑(xian)夾(jia)頭(tou)刀柄，夾(jia)持精度高(gao)(gao)，可以用來夾(jia)持直(zhi)柄刀具，因卡簧(huang)自身夾(jia)緊變(bian)形(xing)小自鎖性(xing)好，夾(jia)緊力大，可以用于(yu)強力銑(xian)削加(jia)工(gong)；還可以用于(yu)高(gao)(gao)精度銑(xian)鉸(jiao)孔(kong)加(jia)工(gong)，也(ye)可通過接桿夾(jia)持帶孔(kong)類刀具。

選(xuan)用(yong)彈簧(huang)卡頭(tou)刀(dao)(dao)(dao)柄，卡簧(huang)彈性(xing)變形量為(wei)1mm，主(zhu)要(yao)夾持小規格銑(xian)刀(dao)(dao)(dao)，如(ru)鉆頭(tou)、銑(xian)刀(dao)(dao)(dao)、鉸刀(dao)(dao)(dao)、絲錐等。選(xuan)用(yong)模(mo)塊式工(gong)(gong)(gong)(gong)具(ju)(ju)(ju)系(xi)統由于其定(ding)位精度高(gao)，裝卸方便，連接(jie)剛性(xing)好(hao)(hao)，具(ju)(ju)(ju)有良(liang)好(hao)(hao)的抗(kang)振性(xing)，是目(mu)前(qian)用(yong)得較多的一(yi)種型式，它由刀(dao)(dao)(dao)柄、中間接(jie)桿以及工(gong)(gong)(gong)(gong)作(zuo)頭(tou)組(zu)成。選(xuan)用(yong)粗鏜孔可(ke)選(xuan)用(yong)雙刃鏜刀(dao)(dao)(dao)刀(dao)(dao)(dao)柄，既可(ke)提(ti)高(gao)加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)效率，又有利于減少(shao)切削(xue)振動；對(dui)于批量大、加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)復(fu)雜的典型工(gong)(gong)(gong)(gong)件，應盡可(ke)能選(xuan)用(yong)復(fu)合刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)。盡管復(fu)合刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)與刀(dao)(dao)(dao)柄價格較為(wei)昂貴，但(dan)在數(shu)控(kong)機床上采用(yong)復(fu)合刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)，可(ke)以使(shi)工(gong)(gong)(gong)(gong)序(xu)集中，把多道(dao)工(gong)(gong)(gong)(gong)序(xu)合并成一(yi)道(dao)工(gong)(gong)(gong)(gong)序(xu)、由一(yi)把刀(dao)(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)完成，有利于減少(shao)加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)時(shi)間和(he)換刀(dao)(dao)(dao)次數(shu)，顯(xian)著提(ti)高(gao)生產效率。

（2）數控銑床刀具的分類

數控銑(xian)床刀具的(de)分類有(you)多(duo)種方法，根(gen)據刀具結(jie)構可分為(wei)：①整體式(shi)(shi)②鑲嵌式(shi)(shi)，采(cai)用焊接(jie)或機夾(jia)式(shi)(shi)連接(jie)，機夾(jia)式(shi)(shi)又可分為(wei)可轉位和不(bu)可轉位兩種③特殊型(xing)式(shi)(shi)，如復合式(shi)(shi)刀具，減震式(shi)(shi)刀具等。

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(jin)剛石刀(dao)具(ju)④陶瓷刀(dao)片材(cai)料如氮化硅陶瓷Si3N4，立方氮化硼CBN。

從(cong)切削(xue)工藝上可分為：銑削(xue)類刀(dao)具(ju)（面(mian)銑刀(dao)、立銑刀(dao)、圓鼻刀(dao)、球頭銑刀(dao)、錐(zhui)度銑刀(dao)）、孔加工類刀(dao)具(ju)（麻花鉆、鉸(jiao)刀(dao)、鏜刀(dao)、絲錐(zhui)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％，金屬(shu)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(ze)(ze)的總原(yuan)則：安裝調(diao)整方便、可靠(kao)性好、剛性好、耐用度和精(jing)度高。在滿足(zu)加工要求的前提下，盡量選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)刀柄較短的刀具，以增強(qiang)加工的剛性。

（1）根據工件的表面尺寸選擇刀具

選取刀(dao)(dao)(dao)(dao)具時(shi)，要(yao)使刀(dao)(dao)(dao)(dao)具的(de)(de)尺寸與被加工(gong)件的(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)(mian)尺寸相適(shi)應用(yong)(yong)。生產中(zhong)，加工(gong)平面(mian)(mian)(mian)零件周邊的(de)(de)輪廓(kuo)，常采用(yong)(yong)立(li)(li)(li)銑(xian)(xian)(xian)刀(dao)(dao)(dao)(dao)；銑(xian)(xian)(xian)削平面(mian)(mian)(mian)，應選硬(ying)質合(he)金刀(dao)(dao)(dao)(dao)片銑(xian)(xian)(xian)刀(dao)(dao)(dao)(dao)。加工(gong)凸臺、凹槽時(shi)，選高(gao)速鋼立(li)(li)(li)銑(xian)(xian)(xian)刀(dao)(dao)(dao)(dao)；加工(gong)毛坯表(biao)面(mian)(mian)(mian)或(huo)孔粗加工(gong)時(shi)，可選用(yong)(yong)鑲(xiang)硬(ying)質合(he)金刀(dao)(dao)(dao)(dao)片的(de)(de)玉米銑(xian)(xian)(xian)刀(dao)(dao)(dao)(dao)；對一些立(li)(li)(li)體型面(mian)(mian)(mian)和變斜面(mian)(mian)(mian)輪廓(kuo)外(wai)形(xing)的(de)(de)加工(gong)，選用(yong)(yong)盤形(xing)銑(xian)(xian)(xian)刀(dao)(dao)(dao)(dao)、圓鼻(bi)刀(dao)(dao)(dao)(dao)、平刀(dao)(dao)(dao)(dao)做粗加工(gong)，選用(yong)(yong)球頭銑(xian)(xian)(xian)刀(dao)(dao)(dao)(dao)、環形(xing)銑(xian)(xian)(xian)刀(dao)(dao)(dao)(dao)、錐(zhui)形(xing)銑(xian)(xian)(xian)刀(dao)(dao)(dao)(dao)做精加工(gong)。

（2）根據工件的表面形狀選擇刀具

在進(jin)行(xing)模具(ju)加工(gong)時，由(you)于(yu)球(qiu)頭(tou)刀(dao)具(ju)的(de)(de)端部切(qie)削速度(du)(du)為零，因(yin)此(ci)，為保證加工(gong)精(jing)度(du)(du)，切(qie)削行(xing)距(ju)(ju)一般(ban)采用(yong)頂(ding)端密距(ju)(ju)，故球(qiu)頭(tou)銑刀(dao)常用(yong)于(yu)曲面(mian)的(de)(de)精(jing)加工(gong)。而平頭(tou)刀(dao)具(ju)在表(biao)面(mian)加工(gong)質量(liang)和切(qie)削效(xiao)率方面(mian)都優于(yu)球(qiu)頭(tou)刀(dao)，因(yin)此(ci)，只要(yao)在保證不過切(qie)的(de)(de)前提下，無論是曲面(mian)的(de)(de)粗加工(gong)還是精(jing)加工(gong)，都應優先選擇(ze)平頭(tou)刀(dao)。另外(wai)，刀(dao)具(ju)的(de)(de)耐用(yong)度(du)(du)和精(jing)度(du)(du)與刀(dao)具(ju)價格關系(xi)極大，必須引起注意(yi)的(de)(de)是，在大多(duo)數情況下，選擇(ze)好的(de)(de)刀(dao)具(ju)雖然增加了刀(dao)具(ju)成(cheng)本，但由(you)此(ci)帶(dai)來(lai)的(de)(de)加工(gong)質量(liang)和加工(gong)效(xiao)率的(de)(de)提高，則(ze)可以使整個加工(gong)成(cheng)本大大降(jiang)低。

（3）合理安排刀具的排列順序

在經濟型數控機床的(de)加(jia)工(gong)過程中，由于刀(dao)具(ju)的(de)磨損(sun)、測量和(he)更換多為人(ren)工(gong)手動(dong)進(jin)行(xing)(xing)，占(zhan)用(yong)輔助時間較長，因(yin)此，必須(xu)合理安排刀(dao)具(ju)的(de)排列順序(xu)。一般應遵循以下(xia)原(yuan)則：①工(gong)序(xu)集中一次裝夾，同(tong)一把刀(dao)具(ju)能(neng)(neng)完成(cheng)其進(jin)行(xing)(xing)的(de)所有加(jia)工(gong)步驟(zou)；②粗精加(jia)工(gong)的(de)刀(dao)具(ju)應分開使(shi)用(yong)；③先面后(hou)孔；④先進(jin)行(xing)(xing)曲面精加(jia)工(gong)，后(hou)進(jin)行(xing)(xing)二維輪廓精加(jia)工(gong)；⑤合理利用(yong)數控機床的(de)自動(dong)換刀(dao)功能(neng)(neng)，以提高生產效率；⑥盡量減少(shao)刀(dao)具(ju)數量。