主轴拉刀爪数控机床加工如何正确的选择刀具

数控机床的数控刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中最重要的环节，它不仅影响着数控机床的加工效率，更直接关系着加工质量。

当下，许多C[**]D/C[**]M软件都包含自动编程功能，这些软件一般都会在在编程界面中提示工艺规划的相关问题，例如刀具的选择、加工路径的规划、切削用量的设定等等，编程人员只要进行设置相关参数，就可以自动生成NC程序并传输至数控机床加工。

因此，可以确定的是数控加工中的刀具选择和切削用量正常情况下是在人机交互状态下完成的，这与普通机床加工对比有很大的差异，相应的编程人员必须熟练掌握刀具和切削用量选择的基本原则，在编程时需要充分考虑数控加工的特点，从实际出发选择最匹配的刀具和切削用量。

一，数控加工常用刀具的种类及特点

数控加工刀具它必须适应数控机床的三个特点（高速、高效和自动化程度高），数控刀具它一般涵盖通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。目前在选择上已经有明确的标准化和系列化。如下：

二，按照刀具结构可分为：

① 整体式； ② 镶嵌式，采用焊接或机夹式联接，机夹式又可分为不转位和可转位两种； ③ 特殊型式，如复合式刀具、减震式刀具等。

按照刀具材料可分为：

① 高速钢刀具；② 硬质合金刀具；③ 金刚石刀具；④ 其他材料刀具，如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。

三，从切削工艺上可分为：

① 车削刀具，分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种；② 钻削刀具，包括钻头、铰刀、丝锥等；③ 镗削刀具；④ 铣削刀具等。

为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等一系列要求，近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用，据统计它的使用数量整个数控刀具行业达到的30%～40%，金属切除量占总数的80%～90%。

另外数控刀具与普通机床上所用的刀具相比，它也有许多不同之处，主要有以下特点：

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，便于快速换刀；

③ 寿命长，切削性能稳定、可靠；

④ 刀具的尺寸便于调整，可减少换刀调整时间；

⑤ 刀具应能可靠地断屑，利于切屑的排除；

总之刀具选择最重要的原则是：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，以提高刀具加工的刚性。

四，选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应：

①平面零件周边轮廓的加工，常采用立铣刀;

② 铣削平面时，应选硬质合金刀片铣刀;

③加工凸台、凹槽时，选高速钢立铣刀;

④加工毛坯表面或粗加工孔时，可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀;

⑤对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工，常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。

在进行自由曲面(模具)加工时，由于球头刀具的端部切削速度为零，因此，为保证加工精度，切削行距一般采用顶端密距，故球头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面都优于球头刀，因此，只要在保证不过切的前提下，无论是曲面的粗加工还是精加工，都应优先选择平头刀。

另外，刀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大大降低。

在加工中心上，各种刀具分别装在刀库上，按程序规定随时进行选刀和换刀动作。因此必须采用标准刀柄，以便使钻、镗、扩、铣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工具系统，其刀柄有直柄(3种规格)和锥柄(4种规格)2种，共包括16种不同用途的刀柄。

在经济型数控机床的加工过程中，由于刀具的刃磨、测量和更换多为人工手动进行，占用辅助时间较长，因此，必须合理安排刀具的排列顺序。

一般应遵循以下原则：

①尽量减少刀具数量;

②一把刀具装夹后，应完成其所能进行的所有加工步骤;

③粗精加工的刀具应分开使用，即使是相同尺寸规格的刀具;

④先铣后钻;

⑤先进行曲面精加工，后进行二维轮廓精加工;

⑥在可能的情况下，应尽可能利用数控机床的自动换刀功能，以提高生产效率等。

合理选择切削用量的原则是：粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本;半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。