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試論數(shù)控銑加工中刀具和切削用量的選擇
2019-1-30  來(lái)源： 銅陵市中等職業(yè)技術(shù)教育中心   作者：林翔




      摘 要：簡(jiǎn)要介紹數(shù)控鐵加工中刀具選擇以及切削用量確定，從而為改進(jìn)數(shù)控銑加工質(zhì)量提供參考。
  
      關(guān)鍵詞：數(shù)控銑加工；刀具；切削用量；機(jī)械加工；數(shù)控機(jī)床
  
      引言
  
      隨著機(jī)械加工技術(shù)的不斷進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床應(yīng)用日益廣泛，在編制數(shù)控程序的環(huán)節(jié)，合理確定刀具以及切削用量有重要影響，有利于提高加工效率并且確保加工質(zhì)量。

     1 、數(shù)控銑加工過(guò)程當(dāng)中的刀具選擇
  
     第一，加工刀具常見(jiàn)種類。

     機(jī)械加工當(dāng)中應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，可以顯著改進(jìn)加工效率。同傳統(tǒng)加工比較而言，數(shù)控加工更加強(qiáng)調(diào)加工的質(zhì)量以及速度，需要使用計(jì)算機(jī)來(lái)調(diào)整刀具位置，這樣才可以保證加工過(guò)程當(dāng)中持續(xù)快速加工。當(dāng)前數(shù)控銑加工當(dāng)中的刀具包括銑削刀具以及孔加工刀具（圖 1）。

  
  
圖 1 數(shù)控銑加工刀具
  
    第二，加工刀具的具體選擇。
  
    首先是確保加工精度。要想確保加工精度就需要使用耐用性以及鋒利度比較高的刀具，同時(shí)斷屑能力良好。其次是要確保加工強(qiáng)度。數(shù)控銑加工對(duì)強(qiáng)度的要求更嚴(yán)格，需要使用符合加工強(qiáng)度需求的刀具。
  
    加工刀具應(yīng)當(dāng)滿足兩個(gè)方面的條件，一方面是使用計(jì)算機(jī)來(lái)調(diào)整加工的方向、強(qiáng)度還有刀片的具體位置，另一方面是需要能夠長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行切削。具體選擇的時(shí)候，應(yīng)在數(shù)控程序提供的界面來(lái)進(jìn)行。工作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)機(jī)床性能、加工順序以及加工要求等方面的因素綜合考慮選擇合適的刀具，與此同時(shí)還需要考慮加工材料的影響，保證加工刀具同機(jī)床規(guī)格匹配。
  
    在選擇刀具之后還需要進(jìn)一步選擇刀柄，通常應(yīng)避免刀柄過(guò)長(zhǎng)，避免其給機(jī)床的運(yùn)行帶來(lái)不良影響。在具體加工環(huán)節(jié)，刀具既需要符合機(jī)床規(guī)格，還需要材料形狀符合加工形狀。例如在加工曲線或者是球類材料的時(shí)候需要使用球頭刀，而封閉鍵槽加工的時(shí)候需要使用鍵槽刀具。
  
    2 、數(shù)控銑加工過(guò)程當(dāng)中切削用量確定
  
    數(shù)控銑加工環(huán)節(jié)的切削用量受加工方法影響，因此在確定切削用量的時(shí)候，需要重點(diǎn)考慮切削的速度、深度還有進(jìn)給量等影響因素。通常情況下，粗加工環(huán)節(jié)需要盡量提高加工速度，從而提高單位時(shí)間的產(chǎn)量，所以在此過(guò)程當(dāng)中的切削用量往往比較大。精加工環(huán)節(jié)需要提高加工精度從而保證加工質(zhì)量，這就需要降低切削用量。

    第一，確定切削深度。因?yàn)闄C(jī)床類型還有加工材料存在著明顯的區(qū)別，在確定切削深度的時(shí)候也需要做好匹配工作。工作人員確定切削深度的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體條件比如加工材料、機(jī)床類型以及加工刀具等進(jìn)行切削。通常情況下，粗加工的時(shí)候可以加深切削深度，這樣就能夠通過(guò)一次切削切掉更多的材料，前提條件是要保證刀具剛度滿足標(biāo)準(zhǔn)，避免因?yàn)榈毒叩膭偠忍突蛘呤遣牧虾穸冗^(guò)厚而發(fā)生切不斷的問(wèn)題。

   切削的時(shí)候需要讓刀口朝里，防止刀刃同機(jī)床的金屬物直接接觸。如果刀具剛度降低、材料太厚或者是沖擊荷載較大，應(yīng)當(dāng)恰當(dāng)減少切削深度，從而準(zhǔn)確地改進(jìn)切削，并且最大限度避免切削環(huán)節(jié)造成刀具損傷問(wèn)題。

   除此之外，還應(yīng)當(dāng)根據(jù)加工余量來(lái)合理確定切削深度，如果余量越少就需要減少切削深度，從而防止浪費(fèi)資源，同時(shí)也能夠保證加工效 率 以 及 加 工 質(zhì) 量 。 通 常 情 況 下 切 削 深 度 為0.05~1.0 mm，半精加工的深度是 1~3 mm。工作人員應(yīng)當(dāng)在此范圍當(dāng)中結(jié)合具體條件來(lái)靈活調(diào)整。

    第二，確定切削進(jìn)給量。最為主要的給量影響因子包括材料類型、加工精度還有刀具等。在粗加工環(huán)節(jié)，需要重點(diǎn)分析刀具剛度以及加工質(zhì)量，如果刀具剛度比較高，可以合理提高進(jìn)給量，如果刀具的剛度比較小，可以合理降低進(jìn)給量。精加工環(huán)節(jié)則需要綜合分析材料質(zhì)量例如粗糙度等。1）當(dāng)工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時(shí)，為提高生產(chǎn)效率?？蛇x擇較高的進(jìn)給速度，一般在 100~200 mm/min 范圍內(nèi)選取。2）在切斷、加工深孑 L 或用高速鋼刀具加工時(shí)，宜選擇較低的進(jìn)給速度。一般在 20～ 50 mm／ min 范圍內(nèi)選取。3）當(dāng)加工精度，表面粗糙度要求高時(shí)，進(jìn)給速度應(yīng)選小些，一般在 20～ 50 mm/min 范圍內(nèi)選取。

    第三，確定切削速度。通常情況下，在確定轉(zhuǎn)速的基礎(chǔ)上，銑刀直徑越大就能夠加快切削速度。不過(guò)如果切削速度過(guò)快，容易導(dǎo)致刀具生成的熱量上升，從而嚴(yán)重磨損刀具。在此情況下，切削深度加深之后也會(huì)影響到切削效率。所以工作人員應(yīng)當(dāng)科學(xué)確定切削速度，避免速度太快磨損刀具并影響質(zhì)量。

    與此同時(shí)，工作人員還應(yīng)當(dāng)考慮其他影響因素，例如材料拐角位置需要降低速度，曲線材料加工的時(shí)候需要堅(jiān)固半徑產(chǎn)生的影響，外圓弧的切削速度往往較小，而內(nèi)圓弧的切削速度往往較大，需要工作人員靈活確定速度。數(shù)控技術(shù)是制造業(yè)的核心技術(shù)之一，數(shù)控銑加工的過(guò)程當(dāng)中科學(xué)確定加工刀具以及切削，有利于提高綜合效益，需要引起相關(guān)工作人員的重視。
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