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數控銑床加工刀具（jù）的選擇

2016-12-5 來源：中機國際（jì）工程設計研究院有限（xiàn）責任公司作者：鄒鬆

摘要：數控銑床在製造業的應用範圍非常廣泛，而刀具的選擇會直接影響（xiǎng）到最終生產的質量和效率。基於此本文就數控銑床在刀具選擇等方（fāng）麵進行（háng）探（tàn）討。

關鍵詞：數控銑床；加工刀具；切削量

數控銑床由於其特殊性，對所用刀具的（de）要求較高，因而（ér）在選用刀具時要根（gēn）據機床的性能、工件的材料、加工程序（xù）以及切削量等相（xiàng）關影響因（yīn）素來選（xuǎn）用合適的刀具和刀柄。

1.數控（kòng）加（jiā）工對刀具的要求

在數控加工中，大部分刀具雖然和普通（tōng）加工的相同，但是數控加工對其的要求更高。具體（tǐ）如（rú）內容下。為（wéi）保證加工質量（liàng）和提高生產效率應有較（jiào）高的可靠性和耐用度，為適應粗加工時（shí）的大切深和（hé）快速進給要求應剛度好和強度高；應有較好的斷屑排屑性能使機床正常運轉；安裝調整方便，以及選用優質刀具材料等。

2.數控加工刀具的分類（lèi）

從刀具結構分有整（zhěng）體式，如立銑（xǐ）刀；鑲嵌式；特殊型式等。從刀具材（cái）料分有高速鋼刀具、硬質合金（jīn）刀具、金剛石刀具等。

3.數控加工（gōng）材料的選擇

用於數控加工的刀具（jù）材料（liào）分為高速鋼、硬質合金、塗層合金、陶瓷、立方氮化硼和金剛石等。切削（xuē）金屬的刀具材料（liào），一般有硬度、強（qiáng）度、紅（hóng）硬性導熱性等指標的要求。其中硬度和強度是重要的指標。理想的（de）刀（dāo）具當（dāng）然是硬度、強度兼備（bèi）。所以，硬（yìng）質合金和塗（tú）層（céng）硬質合金刀具（jù）是在實際加工中應用最多的（de）。

高速鋼刀具。含較多鎢、鉻、等合金元素的（de）高（gāo）合金鋼（gāng）工具叫高速（sù）鋼。有通用型高（gāo）速鋼和高性能高速鋼。

通用型高速鋼。其硬度在62～69HRC 之間，具有一定的耐磨性以及高度的強度和韌性，切削速度一般不高於45～60m/min，不（bú）適合（hé）高速切削。高性（xìng）能高速鋼。它是在高速鋼的基礎（chǔ）上，通過增加碳、釩的含量（liàng）而得到的耐熱性、耐磨（mó）性更（gèng）高的鋼（gāng）種。高性能（néng）高速鋼具有較（jiào）好的紅硬性，在620～660℃時仍可保持60HRC 的硬度（dù），其耐（nài）用（yòng）度是通用型高速鋼的2～3.5 倍。高性能高速用（yòng）於鋼大部分加工（gōng）高溫合金、鈦合金等難加工材料。

但其綜合性能（néng）不能和通用型高速鋼相比。

曾是切削工具（jù）的主流的高速鋼，隨著數控機床的應用越來越廣泛（fàn），因其切削效率低，已逐漸被硬質合金刀具代替。在切削某些難加工材料（liào）以及（jí）在複雜刀具製（zhì）造中，高速鋼憑借其在強度、韌性、紅硬性（xìng）及（jí）工藝等方麵的綜合性能仍有較（jiào）廣（guǎng）泛的應用（yòng）。硬質合金刀具及塗層硬質合金刀具。

硬質合金刀具是（shì）由硬度和熔點（diǎn）都很高的碳化物用C0、mo、ni 做粘結劑製成的粉末冶金製品。其硬度可達77～81HRC，能耐810～1100℃高溫，許用切削速度是高速（sù）鋼的4～11 倍。但其衝擊韌性和抗彎強度都不及高速鋼。近些年，又出現了可以在車削、銑削、鑽削、鉸孔、鏜孔加工（gōng）等有著大量應用的新型刀具，適合的工（gōng）件（jiàn）材料也更加廣（guǎng）泛了。

4.數控銑床加（jiā）工刀具的選（xuǎn）擇

4.1 銑（xǐ）削刀具的選擇

刀具選擇（zé）應遵循安裝簡單、調（diào）整方便、剛性好、高耐用度和高精度的原（yuán）則，在滿足（zú）加工需求的前提下選（xuǎn）用比較短的刀柄，以（yǐ）此來增強加工刀（dāo）具的剛性。在（zài）選（xuǎn）擇銑削刀具時，需要根據加工材料的形態以及大小來確定。當加（jiā）工的平麵較大時應選擇麵銑刀，麵銑刀的（de）應用較廣，可以用來（lái）進行（háng）細加（jiā）工，也可以進行粗加（jiā）工。當進行細加工（gōng）時，應選擇較大直徑的（de）銑刀，所選寬度盡量包含整個加工麵，這（zhè）樣（yàng）才能使加工精度較為準確，降低加工麵的粗糙程度，進而避免產生（shēng）加工麵的接刀痕跡。當進行粗（cū）加工時，應選擇較小直徑的銑刀，使其能夠增加切削深（shēn）度，因為（wéi）粗加（jiā）工對生產（chǎn）率的要求較高，也就表明銑削量是比較大的。立銑刀（dāo）主要有高速鋼立刀具和硬質合金銑刀，這類刀具主要用（yòng）在加工平麵、二維曲麵（miàn）、溝槽和台階麵上。高速鋼立銑刀可以用於加工凹槽、凸台（tái）和曲麵，但卻不能用於加工毛坯麵。硬質合金銑刀（dāo）則可以加工毛坯麵，因為毛坯麵的硬層等會加快刀具的磨（mó）損，因此需選用硬度較高的銑刀。模具銑（xǐ）刀主要用來加工曲麵（miàn）和模具型；成型銑刀主要用來加工各種特殊的斜角麵、空洞以及弧形凹槽等。

4.2 孔（kǒng）加刀（dāo）具的選擇

數控銑床可以（yǐ）選用的孔加工刀具有鑽孔刀具、擴孔刀具、鏜孔刀具和攻絲刀具等。具體來說，鑽孔刀具又包含麻花鑽和中心孔鑽。數控機床在孔加工（gōng）方（fāng）麵一般沒有鑽模，因為這類鑽頭剛性差，為了精確定位孔加工，需要在鑽孔前用中心鑽定位。擴孔刀具主要是對已成型的孔進行（háng）再（zài）加工，數控（kòng）機床在擴孔時常選用擴孔（kǒng）鑽、立銑刀和鏜刀。鏜孔刀具的鏜孔是用鏜刀（dāo）對成型孔進行加工，鏜孔適用的範圍較廣，可對不同（tóng）大小的孔進行（háng）粗細加工，如（rú）盲孔、平（píng）行孔（kǒng）、階梯孔等。數控銑床上常用的鏜刀種類有單刃、雙刃鏜刀以及微調鏜（táng）刀。在進行（háng）鏜孔時，為了平衡鏜削震動應選擇多刃刀頭進行切削，刀杆則應該選擇粗短型刀杆來減輕震動。

5.切削量的確定

切削量的確定一般根據機床加（jiā）工（gōng）的種類（粗加工、半精加工和精加工）而定，粗加工主要考慮成本及效率，半精加工和精加工則注重加工的質量（liàng）。具體（tǐ）來說（shuō），切削量的確（què）定需要（yào）考慮切削（xuē）深度、寬度和速度。切削深度一般等於加工餘量，為使加工零件達到質量標準需預留合適的餘量來進行精加工，且數控機床餘量應小於普通機床；切削寬度一般與刀具直徑成正比，與切削深度（dù）成反比，數控機床的切削深度一般在0.6~0.9d 之間；速度有切（qiē）削速度和進給速度（dù）兩種，增加這兩種的（de）速度可以有效提高生（shēng）產效率。

6.結論

數控（kòng）銑床的（de）加工刀具種類較多，在實（shí）際操作過程中需要根據不同情況，考慮相關的影響因素，按照（zhào）一定的原則來選（xuǎn）用合（hé）適的刀具，這樣才可以在保（bǎo）證質量的前提下提高生產效率。

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