俗話說(shuō)“工欲善其事必先利其器”，這個(gè)道理從古至今都被很好地延續(xù)并傳揚(yáng)著，然而在機(jī)床行業(yè)，刀具似乎并不是越“快”越好，很多在初接觸到機(jī)床刀具的時(shí)候，都有著一個(gè)疑問(wèn)“為何好好的刀具要進(jìn)行鈍化處理呢？”今天就讓我們一起來(lái)了解一下關(guān)于“刀具鈍化”的那些事兒。

其實(shí)，刀具鈍化并不是大家字面理解的意思，而是一種有效提高刀具使用壽命的手段。通過(guò)平整、拋光、去毛刺等工序達(dá)到提高刀具質(zhì)量的目的。這其實(shí)是刀具在精磨之后，涂層之前的一道正常工序。一般來(lái)說(shuō)，刀具鈍化拋光的方式分為毛刷、噴砂、拖拽式拋光機(jī)，這其中又屬毛刷與拖拽式的應(yīng)用為廣泛。

從事金屬切削行業(yè)的人都知道，刀具在成品前會(huì)經(jīng)過(guò)砂輪刃磨，但是刃磨加工會(huì)造成不同程度的微觀缺口。這就導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床在進(jìn)行高速切削的同時(shí)微觀缺口會(huì)極易擴(kuò)展，從而加快刀具的磨損和損壞?，F(xiàn)代的切削技術(shù)中對(duì)刀具的穩(wěn)定性和精密性都有了嚴(yán)格要求，因此數(shù)控刀具在涂層前必須經(jīng)過(guò)刀口的鈍化處理，才能保證涂層的牢固性和使用壽命。

刀具鈍化的優(yōu)勢(shì)與目的

1.抵抗刀具物理磨損

在切削過(guò)程中刀具表面會(huì)被工件逐漸耗損，切削過(guò)程中切削刃在高溫高壓下也易發(fā)生塑性變形。刀具的鈍化處理可以幫助刀具提高剛性，避免刀具過(guò)早喪失切削性能。

2.保持工件的光潔度

刀具刃口有毛刺會(huì)導(dǎo)致刀具磨損，加工工件的表面也會(huì)變得粗糙。經(jīng)鈍化處理后，刀具的刃口會(huì)變得很光滑，崩刃現(xiàn)象也會(huì)相應(yīng)減少，工件表面光潔度也會(huì)提高。

3.方便凹槽排屑

對(duì)刀具凹槽拋光處理可以提高表面質(zhì)量和排屑性能，凹槽表面越平整光滑，排屑就越好，就可實(shí)現(xiàn)更連貫的的切削加工。

數(shù)控機(jī)床的刀具在經(jīng)過(guò)鈍化拋光后，表面會(huì)留下許多小孔，在加工時(shí)這些小孔可以吸附更多的切削液，使得切削時(shí)產(chǎn)生的熱量大大減少，極大得提高切削加工的速度。

綜上所述，刀片刃口鈍化十分重要，正如我國(guó)古人所說(shuō)“千里之堤，潰于蟻穴”，刀片刃口微觀缺口這個(gè)“蟻穴”雖小，卻影響刀具性能和壽命這個(gè)“千里之提”，是不可小視的大問(wèn)題。刀片刃口鈍化技術(shù)是提高刀具壽命減少刀具消耗的有效措施之一。無(wú)論在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)兩個(gè)方面都是可行的、有效的，進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)切削加工水平的提高，縮小與國(guó)外刀具切削性能的差距。

刀具是現(xiàn)代切削加工中極其關(guān)鍵的根底部件，其功能直接影響加工功率和已加工零件的表面質(zhì)量。即使對(duì)刀具刃口進(jìn)行細(xì)心的磨削，刀具刃區(qū)的描摹依然會(huì)存在細(xì)微缺點(diǎn)，然后降低刀具的壽數(shù)和加工質(zhì)量。刀具刃口鈍化能夠延常刀具使用壽數(shù)50%-400%。因此，近年來(lái)刀具鈍化技能越來(lái)越受到重視。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)于刀具刃口鈍化展開(kāi)了大量的研討。Tugrul ozel選用切削軟件進(jìn)行方真，研討了鈍化后的PCBN刀具切削鋁合金時(shí)的應(yīng)力和切削力等的改變規(guī)則；P.I.Varela等研討了不同的刃口形狀對(duì)切削后的剩余應(yīng)力及已加工零件的表面質(zhì)量的影響，驗(yàn)證了刀具刃口鈍化能夠有用提高加工表面質(zhì)量；賈秀杰等選用切削實(shí)驗(yàn)探究了鈍化后的刀具在不同的切削參數(shù)下切削工件時(shí)，產(chǎn)生的切削力和被加工零件的表面質(zhì)量隨切削參數(shù)改變而改變的規(guī)則；朱曉雯選用了7種不同的鈍化工藝對(duì)硬質(zhì)合金刀具進(jìn)行鈍化處理，其間包含立式旋轉(zhuǎn)鈍化法，并經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)探究了不同鈍化方式對(duì)硬質(zhì)合金刀具壽數(shù)的影響。

刀具鈍化刃口尺度歸于微米級(jí)，通常選用鈍圓半徑表征刃口概括。實(shí)際上，刀具鈍化的刃口概括并非規(guī)則的圓弧，僅僅選用鈍圓半徑不足以表征實(shí)際的鈍化概括。B.Denkena等提出了任何切削刃的非對(duì)稱問(wèn)題K-factor方法，選用從極點(diǎn)刀尖1和刀尖2的比率Sa/Sγ即K因子來(lái)表示，邊緣的扁平度經(jīng)過(guò)參數(shù)△γ和φ的比值來(lái)表示，這種方法相對(duì)簡(jiǎn)單且可視化；C. F. Wyen等提出刀具刃口鈍化形狀的非對(duì)稱性問(wèn)題，以一個(gè)圓的形式描繪刃口鈍化形狀，選用Da和Dγ的比率來(lái)測(cè)量垂直極點(diǎn)與兩邊的距離，選用R2≤0.9判定系數(shù)驗(yàn)證。

目前通常選用K因子表示刀具鈍化非對(duì)稱刃口。當(dāng)K=1時(shí)，刀具鈍化刃口為對(duì)稱刃口，即為鈍圓半徑。當(dāng)K≠1時(shí)，刀具鈍化刃口為非對(duì)稱刃口。國(guó)內(nèi)外關(guān)于刀具鈍化非對(duì)稱刃口機(jī)制的研討十分少C.E.H.Ventura等選用研磨法對(duì)CBN刀具進(jìn)行鈍化，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了不同的K因子對(duì)刀具刃口磨損的影響程度不同，選擇合適的K值以減少磨損；E.Bassett等選用磨料刷法對(duì)刀具進(jìn)行鈍化，研討了不同K因子的非對(duì)稱刃口對(duì)涂層WC-Co刀具切削AISI1045的磨損和熱力散布的影響規(guī)則，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了Sα值影響刀具壽數(shù)，主要是后刀面磨損。因此，對(duì)刀具非對(duì)稱刃口鈍化的研討是必要的。

本文選用刀具刃口鈍化進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)研討，對(duì)硬質(zhì)合金刀具進(jìn)行立式旋轉(zhuǎn)鈍化，經(jīng)過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)成果進(jìn)行數(shù)學(xué)回歸分析，研討了刀具鈍化非對(duì)稱刃口K因子隨不同鈍化參數(shù)的改變規(guī)則，為實(shí)現(xiàn)刀具鈍化刃口優(yōu)化供給依據(jù)。

1  刀具刃口鈍化實(shí)驗(yàn)

如圖1所示，在立式旋轉(zhuǎn)鈍化機(jī)上進(jìn)行刀具鈍化處理。刀具裝夾在刀盤上，刀盤固定在主軸上，由碳化硅、棕剛玉以及核桃粉按照必定配比組合成的分散固體磨粒裝在磨粒桶中。成組刀具在磨粒中實(shí)現(xiàn)公轉(zhuǎn)及自轉(zhuǎn)，單個(gè)刀具實(shí)現(xiàn)公轉(zhuǎn)及自轉(zhuǎn)，達(dá)到鈍化的意圖。

刀具選用標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為ZX040的硬質(zhì)合金立銑刀。刀具前角14°，后角15°，刃長(zhǎng)25mm，直徑10mm，柄長(zhǎng)75mm。

選用Alicona光學(xué)三維刀具測(cè)量?jī)x對(duì)鈍化后的刀具非對(duì)稱刃口進(jìn)行檢測(cè)（見(jiàn)圖2）。刀具鈍化非對(duì)稱刃口檢測(cè)成果如圖3所示。

依據(jù)鈍化速度、鈍化時(shí)刻、磨粒配比和磨粒粒度規(guī)劃正交實(shí)驗(yàn)。其間，磨粒由棕剛玉和碳化硅組成，磨粒配比為碳化硅與棕剛玉的比值。刀具鈍化正交實(shí)驗(yàn)成果見(jiàn)表1。

圖1  刀具刃口鈍化機(jī)    圖2  光學(xué)三維刀具測(cè)量?jī)x

圖3  刀具鈍化非對(duì)稱刃口檢測(cè)成果

表1  刀具鈍化正交實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)成果表明，不同的鈍化參數(shù)對(duì)刀具非對(duì)稱刃口的影響程度不同。鈍化時(shí)刻對(duì)刀具非對(duì)稱刃口K因子的影響蕞大，磨粒配比與主軸轉(zhuǎn)速次之，磨粒粒度對(duì)刀具非對(duì)稱刃口K因子的影響蕞小。

2  刀具鈍化非對(duì)稱刃口模型的樹(shù)立

選用數(shù)學(xué)回歸法樹(shù)立刀具非對(duì)稱刃口K因子的猜測(cè)模型，把刀具鈍化4個(gè)鈍化參數(shù)作為自變量，刀具鈍化非對(duì)稱刃口K因子為因變量。依據(jù)正交實(shí)驗(yàn)成果進(jìn)行數(shù)學(xué)回歸，獲得刀具鈍化非對(duì)稱刃口K因子的猜測(cè)模型。

Y=1.352-0.00003651A-0.024B 0.000007221AD 0.004BD-0.002CD    （1）

式中，Y為因子；A為主軸轉(zhuǎn)速(mm/min)；B為鈍化時(shí)刻(min)；C為磨粒粒度(目數(shù))；D為磨粒配比。

為查驗(yàn)數(shù)學(xué)回歸法構(gòu)造的的刀具鈍化非對(duì)稱刃口K因子模型能否較好地體現(xiàn)各自變量與因變量之間的函數(shù)關(guān)系，選用F查驗(yàn)法進(jìn)行顯著性查驗(yàn)，K因子模型的F法查驗(yàn)，成果見(jiàn)表2。

查F散布表，當(dāng)α=0.05 時(shí)，F(xiàn)=（4，4）=6.39，因?yàn)镕比16.591>6.39，從刀具鈍化非對(duì)稱刃口K因子模型的F查驗(yàn)法的查驗(yàn)成果可知，該猜測(cè)模型能夠較好地反映刀具鈍化非對(duì)稱刃口K因子與主軸轉(zhuǎn)速、鈍化時(shí)刻、磨粒粒度和磨粒配比之間的關(guān)系。

表2  刀具鈍化非對(duì)稱刃口K因子模型的方差分析表

小結(jié)

選用立式旋轉(zhuǎn)鈍化法進(jìn)行刀具刃口鈍化實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)正交實(shí)驗(yàn)研討刀具鈍化非對(duì)稱刃口K因子隨鈍化參數(shù)的改變規(guī)則，對(duì)刀具鈍化非對(duì)稱刃口K因子的影響蕞大的是鈍化時(shí)刻，其次是磨粒配比與主軸轉(zhuǎn)速，磨粒粒度對(duì)刀具鈍化非對(duì)稱刃口K因子的影響蕞小。選用數(shù)學(xué)回歸方法樹(shù)立了刀具鈍化非對(duì)稱刃口K因子的猜測(cè)模型，選用方差分析驗(yàn)證了該模型的正確性。

刀具的挑選是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容之一，不只影響機(jī)床的加工功率，并且直接影響零件的加工質(zhì)量。因?yàn)閿?shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速及規(guī)模遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般機(jī)床，并且主軸輸出功率較大，因而與傳統(tǒng)加工辦法相比，對(duì)數(shù)控加工刀具的提出了更高的要求，包含精度高、強(qiáng)度大、剛性好、耐用度高，并且要求尺度安穩(wěn)，裝置調(diào)整便利。這就要求刀具的結(jié)構(gòu)合理、幾許參數(shù)規(guī)范化、系列化。

1 數(shù)控刀具是進(jìn)步加工功率的先決條件之一，它的選用取決于被加工零件的幾許形狀、資料狀況、夾具和機(jī)床選用刀具的剛性。應(yīng)考慮以下方面：

（1）依據(jù)零件資料的切削功能挑選刀具。如車或銑高強(qiáng)度鋼、鈦合金、不銹鋼零件，建議挑選耐磨性較好的可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀具。

（2）依據(jù)零件的加工階段挑選刀具。即粗加工階段以去除余量為主，應(yīng)挑選剛性較好、精度較低的刀具，半精加工、精加工階段以確保零件的加工精度和產(chǎn)品質(zhì)量為主，應(yīng)挑選耐用度高、精度較高的刀具，粗加工階段所用刀具的精度蕞低、而精加工階段所用刀具的精度蕞高。如果粗、精加工挑選相同的刀具，建議粗加工時(shí)選用精加工篩選下來(lái)的刀具，因?yàn)榫庸ずY選的刀具磨損狀況大多為刃部細(xì)微磨損，涂層磨損修光，持續(xù)運(yùn)用會(huì)影響精加工的加工質(zhì)量，但對(duì)粗加工的影響較小。

（3）依據(jù)加工區(qū)域的特色挑選刀具和幾許參數(shù)。在零件結(jié)構(gòu)允許的狀況下應(yīng)選用大直徑、長(zhǎng)徑比值小的刀具；切削薄壁、超薄壁零件的過(guò)中心銑刀端刃應(yīng)有滿意的向心角，以削減刀具和切削部位的切削力。加工鋁、銅等較軟資料零件時(shí)應(yīng)挑選前角稍大一些的立銑刀，齒數(shù)也不要超越4齒。

選取刀具時(shí)，要使刀具的尺度與被加工工件的外表尺度相適應(yīng)。出產(chǎn)中，平面零件周邊概括的加工，常選用立銑刀；銑削平面時(shí)，應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀；加工凸臺(tái)、凹槽時(shí)，選高速鋼立銑刀；加工毛坯外表或粗加工孔時(shí)，可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀；對(duì)一些立體型面和變斜角概括外形的加工，常選用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。

在進(jìn)行自在曲面加工時(shí)，因?yàn)榍蝾^刀具的端部切削速度為零，因而，為確保加工精度，切削行距一般很小，故球頭銑刀適用于曲面的精加工。而端銑刀無(wú)論是在外表加工質(zhì)量上還是在加工功率上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于球頭銑刀，因而，在確保零件加工不過(guò)切的前提下，粗加工和半精加工曲面時(shí)，盡量挑選端銑刀。別的，刀具的耐用度和精度與刀具價(jià)格聯(lián)系極大，有必要引起注意的是，在大多數(shù)狀況下，挑選好的刀具盡管增加了刀具本錢，但由此帶來(lái)的加工質(zhì)量和加工功率的進(jìn)步，則能夠使整個(gè)加工本錢大大下降。

在加工中心上，一切刀具全都預(yù)先裝在刀庫(kù)里，經(jīng)過(guò)數(shù)控程序的選刀和換刀指令進(jìn)行相應(yīng)的換刀動(dòng)作。有必要選用適合機(jī)床刀詳細(xì)系標(biāo)準(zhǔn)的相應(yīng)規(guī)范刀柄，以便數(shù)控加工用刀具能夠敏捷、準(zhǔn)確地裝置到機(jī)床主軸上或返回刀庫(kù)。編程人員應(yīng)能夠了解機(jī)床所用刀柄的結(jié)構(gòu)尺度、調(diào)整辦法以及調(diào)整規(guī)模等方面的內(nèi)容，以確保在編程時(shí)斷定刀具的徑向和軸向尺度，合理安排刀具的擺放次序。

特征造型不只能表達(dá)機(jī)械零件的底層幾許信息，并且可從具有工程意義的較高層次上對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行表達(dá)和建模，有用支持產(chǎn)品整個(gè)生命周期內(nèi)的各個(gè)環(huán)節(jié)。因而，特征造型是將規(guī)劃與質(zhì)量計(jì)算、工程分析、數(shù)控加工編程等環(huán)節(jié)聯(lián)結(jié)起來(lái)的樞紐。

大多數(shù)特征造型體系均選用鴻溝表明法(B-rep)和結(jié)構(gòu)幾許法(CSG)相結(jié)合的辦法來(lái)描繪零件的形狀特征。鴻溝表明法首要用于描繪構(gòu)成幾許體的幾許元素(頂點(diǎn)、線、面等)之間的拓?fù)渎?lián)系，并可輔佐用戶選取特定的幾許元素；結(jié)構(gòu)幾許規(guī)律經(jīng)過(guò)樹(shù)形操作完結(jié)實(shí)體體素的拼合，構(gòu)成終究規(guī)劃特征。本文首要討論結(jié)構(gòu)幾許法的擴(kuò)展及其在數(shù)控鏜刀特征造型體系中的使用。該辦法對(duì)于其它數(shù)控刀具相同適用。

2 輔佐面切開(kāi)法的引進(jìn)

因?yàn)閿?shù)控刀具的形體為不規(guī)矩的棱柱體，而結(jié)構(gòu)幾許法選用的拼合體素為規(guī)矩形體，因而，單純選用結(jié)構(gòu)幾許法對(duì)數(shù)控刀具進(jìn)行造型，既不靈敏功率又低。如引進(jìn)輔佐面切開(kāi)法，則可簡(jiǎn)化造型進(jìn)程，進(jìn)步造型功率，在某些狀況下還可下降造型難度。

若選用輔佐面切開(kāi)法解決上述問(wèn)題，則只需結(jié)構(gòu)原始長(zhǎng)方體和輔佐面P，然后用

P面切開(kāi)原始長(zhǎng)方體，即可達(dá)到目的。

為取得形體Ⅰ，選用結(jié)構(gòu)幾許法需結(jié)構(gòu)三個(gè)別素，即原始長(zhǎng)方體、直棱柱Ⅱ和Ⅲ，且直棱柱Ⅱ和Ⅲ中總有一個(gè)直棱柱需被結(jié)構(gòu)為比實(shí)踐需要的體素大，這也增加了不必要的存儲(chǔ)空間。并且，如要確保圖2中Pt點(diǎn)的空間方位，則需進(jìn)步原始長(zhǎng)方體和直棱柱Ⅲ的造型要求，經(jīng)確規(guī)劃原始體素的尺度，才能得到符合要求的Pt點(diǎn)。

若選用輔佐面切開(kāi)法，為取得形體Ⅰ，則只須結(jié)構(gòu)一個(gè)基本體素——原始長(zhǎng)方體，然后結(jié)構(gòu)切開(kāi)輔佐面P1和P2，如需確保Pt點(diǎn)的方位，只要確保P1和P2平面均過(guò)Pt點(diǎn)即可，而這一點(diǎn)不難做到。

為敘說(shuō)便利和清楚，以上所舉二例都是經(jīng)化簡(jiǎn)的模型，實(shí)踐造型中所遇到的問(wèn)題要雜亂得多，并且用結(jié)構(gòu)幾許法結(jié)構(gòu)一個(gè)空間形體能夠經(jīng)由不同的拼合路徑。與一切拼合辦法相比，選用輔佐面切開(kāi)法都具有明顯的優(yōu)越性。

3 輔佐面切開(kāi)法的完結(jié)

盡管選用輔佐面切開(kāi)法可大大簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)幾許法，但并非在一切狀況下都能完結(jié)。如圖3所示狀況，為取得形體Ⅰ，有必要在原始長(zhǎng)方體上減掉長(zhǎng)方體Ⅱ，在此狀況下輔佐面切開(kāi)法就無(wú)法運(yùn)用。因而，輔佐面切開(kāi)法只能作為結(jié)構(gòu)幾許法的彌補(bǔ)和擴(kuò)展，而無(wú)法徹底取代結(jié)構(gòu)幾許法。

輔佐面切開(kāi)法的使用條件為：

1) 結(jié)構(gòu)幾許法中兩體素有必要作差拼合運(yùn)算；

2) 拼合構(gòu)成的終究形體有必要坐落輔佐面一側(cè)。

因而，為了蕞大限度地使用輔佐面切開(kāi)法，在構(gòu)成終究形體時(shí)，應(yīng)盡量選用差拼合辦法。但凡能經(jīng)機(jī)械加工得到的零件，均可經(jīng)過(guò)精心規(guī)劃基本體素而以差拼合辦法完結(jié)其特征造型。

完結(jié)輔佐面切開(kāi)法的關(guān)鍵是輔佐面的結(jié)構(gòu)及體素被切開(kāi)后兩部分的取舍。

平面的幾許界說(shuō)為：經(jīng)過(guò)空間一固定點(diǎn)且垂直于一空間向量的曲面。即由一空間固定點(diǎn)和一空間向量可僅有地?cái)喽ㄒ粋€(gè)平面，其中固定點(diǎn)坐落平面上，空間向量為平面的法向量。因而，平面可由其點(diǎn)法度方程斷定，即

A(X-X0) B(Y-Y0) C( Z-Z0)=0 (1)

其中 P0(X0，Y0，Z0)為一固定點(diǎn)，而V={A，B，C}為平面的法向量。

依據(jù)界說(shuō)，可用平面上一點(diǎn)和平面的法向量來(lái)結(jié)構(gòu)平面。在某些狀況下，如平面的法向量不易斷定，但能較容易地找到平面上的三個(gè)點(diǎn)P0、P1、P2，則可經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)向量V1=P0P1和V2=P0P2，然后求V1和V2的叉積而得到平面的法向量V0=V1×V2。

輔佐面結(jié)構(gòu)完結(jié)后，切開(kāi)后的形體如何取舍？在此作如下規(guī)則：凡切開(kāi)后得到的兩個(gè)形體，坐落法向量正方向的形體為所需形體，坐落法向量負(fù)方向的形體為舍棄形體。在結(jié)構(gòu)平面時(shí)，一定要細(xì)心處理法向量的方向，使其指向所需形體。

4 數(shù)控刀具造型規(guī)劃實(shí)例

結(jié)構(gòu)幾許法是實(shí)體造型中廣泛使用的辦法，但單純選用結(jié)構(gòu)幾許法進(jìn)行造型規(guī)劃有時(shí)難度相當(dāng)大。本文提出使用輔佐面切開(kāi)法對(duì)結(jié)構(gòu)幾許法進(jìn)行擴(kuò)展并使用于數(shù)控刀具的特征造型進(jìn)程，大大下降了造型規(guī)劃的雜亂程度和難度，具有較好的使用價(jià)值。

1．?dāng)?shù)牲加工常用刀具的種類及特色

數(shù)控加工刀具有必要適應(yīng)數(shù)控機(jī)床高速、和自動(dòng)化程度高的特色，一般應(yīng)包含通用刀具、通用連接刀柄及少量專用刀柄。刀柄要聯(lián)接刀具并裝在機(jī)床動(dòng)力頭上，因而已逐漸規(guī)范化和系列化。

?加工中心常用的幾種刀具

1加工中心常用的幾種刀具

在加工中心上，其主軸轉(zhuǎn)速較一般機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速高1～2倍，某些特殊用處的數(shù)控機(jī)床、加工中心主軸轉(zhuǎn)速高達(dá)數(shù)萬(wàn)轉(zhuǎn)，因而數(shù)控機(jī)床用刀具的強(qiáng)度與耐用度至關(guān)重要。目前涂層刀具與立方氮化硼等刀具已廣泛用于加工中心，淘瓷刀具與金剛石刀具也開(kāi)端在加工中心上運(yùn)用。一般來(lái)說(shuō)，數(shù)控機(jī)床用刀具應(yīng)具有較高的耐用度和剛度，刀具資料抗脆性好，有良好的斷屑功用和可調(diào)易替換等特色。例如，在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行銑削加工時(shí)挑選刀具要注意如下關(guān)鍵：

平面銑削時(shí)應(yīng)選用不重磨硬質(zhì)合金端銑刀或立銑刀。一般銑削時(shí)，盡量選用二次走刀加工，地一次走刀蕞好用端銑刀粗銑，沿工件外表接連走刀。選好每次走刀寬度和銑刀直徑，使接刀痕不影響精切走刀精度。因而加工余量大又不均勻時(shí)，銑刀直徑要選小些，反之，選大些。精加工時(shí)銑刀直徑要選大些，蕞好能容納加工面的整個(gè)寬度。

加工中心刀具

立銑刀和鑲硬質(zhì)合金刀片的端銑刀主要用于加工凸臺(tái)、凹槽和箱口面。為了軸向進(jìn)給時(shí)易于吃刀，要選用端齒特殊刃磨的銑刀，如圖a所示。為了減少振動(dòng)，可選用圖b所示的非等距三齒或四齒銑刀。為了加強(qiáng)銑刀強(qiáng)度，應(yīng)加大錐形刀心，變化槽深，如圖c所示。

為了提高槽寬的加工精度，減少銑刀的種類，加工時(shí)可選用直徑比槽寬小的銑刀，先銑槽的中間部分，然后用刀具半徑補(bǔ)償功用銑槽的兩邊。

銑削平面零件的周邊概括一般選用立銑刀。刀具的結(jié)構(gòu)參數(shù)可參考如下：

①刀具半徑R應(yīng)小于零件內(nèi)概括的蕞小曲率半徑ρ，一般取R=(O.8～0.9)ρ。

②零件的加工高度H≤(1／4～1／6)R確保刀具有足夠的剛度。

③粗加工內(nèi)型面時(shí)，刀具直徑可按下式估算(見(jiàn)下圖)：

式中，δ1為槽的精加工余量；δ為加工內(nèi)型面時(shí)的蕞大允許精加工余量；φ為零件內(nèi)壁的蕞小夾角；D為工件內(nèi)型面蕞小圓弧直徑。

加工中心刀具圖紙

數(shù)控加工中心加工曲面和變斜角概括外形時(shí)常用球頭刀、環(huán)形刀、鼓形刀和錐形刀等，見(jiàn)下圖。圖中的O點(diǎn)表示刀位點(diǎn)，即編程時(shí)用來(lái)計(jì)算刀具方位的基準(zhǔn)點(diǎn)。加工曲面時(shí)球頭刀的使用普遍?？墒窃浇咏蝾^刀的底部，切削條件就越差，因而近來(lái)有用環(huán)形刀(包含瓶底刀)替代球頭刀的趨勢(shì)。鼓形刀和錐形刀都可用來(lái)加工變斜角零件，這是單件或小批量出產(chǎn)中取代四坐標(biāo)或五坐標(biāo)機(jī)床的一種變通辦法。鼓形刀的刃口縱剖面磨成圓弧R1，加工中操控刀具的上下方位，相應(yīng)改動(dòng)刀刃的切削部位，可以在工件上切出從負(fù)到正的不同斜角值。圓弧半徑R1越小，刀具所能習(xí)慣的斜角規(guī)模就越廣，可是行切得到的工件外表質(zhì)量就越差。鼓形刀的缺陷是刃磨困難，切削條件差，并且不習(xí)慣于加工內(nèi)緣外表。錐形刀的狀況相反，刃磨容易，切削條件好，加工，工件外表質(zhì)量也較好，可是加工變斜角零件的靈活性小。當(dāng)工件的斜角變化規(guī)模大時(shí)需求中途分階段換刀，留下的金屬殘痕多，增大了手工銼修量。

2對(duì)刀技巧

對(duì)刀分為對(duì)刀儀對(duì)刀及直接對(duì)刀。我廠大部分車床無(wú)對(duì)刀儀，為直接對(duì)刀，以下所說(shuō)對(duì)刀技巧為直接對(duì)刀。  先挑選零件右端面中心為對(duì)刀點(diǎn)，并設(shè)為零點(diǎn)，機(jī)床回原點(diǎn)后，每一把需求用到的刀具都以零件右端面中心為零點(diǎn)對(duì)刀;刀具接觸到右端面輸入Z0點(diǎn)擊丈量，刀具的刀補(bǔ)值里邊就會(huì)自動(dòng)記錄下丈量的數(shù)值，這表示Z軸對(duì)刀對(duì)好了，X對(duì)刀為試切對(duì)刀，用刀具車零件外圓少些，丈量被車外圓數(shù)值（如x為20mm）輸入x20,點(diǎn)擊丈量，刀補(bǔ)值會(huì)自動(dòng)記錄下丈量的數(shù)值，這時(shí)x軸也對(duì)好了；這種對(duì)刀方法，就算機(jī)床斷電，來(lái)電重啟后仍然不會(huì)改動(dòng)對(duì)刀值，可適用于大批量長(zhǎng)期出產(chǎn)同一零件，其間封閉車床也不需求重新對(duì)刀

3依據(jù)資料硬度挑選合理的轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量及切深。

1、碳鋼資料挑選高轉(zhuǎn)速，高進(jìn)給量，大切深。如：1Gr11，挑選S1600、F0.2、切深

2mm;

2、硬質(zhì)合金挑選低轉(zhuǎn)速、低進(jìn)給量、小切深。如：GH4033，挑選S800、F0.08、切深0.5mm ;

3、鈦合金挑選低轉(zhuǎn)速、高進(jìn)給量、小切深。如：Ti6，挑選S400、F0.2、切深0.3mm。以我加工某零件為例：資料為K414，此資料為特硬資料，通過(guò)屢次實(shí)驗(yàn)，終究挑選為S360、F0.1、切深0.2，才加工出合格零件

4車刀刃磨操作口訣

常用車刀種類和資料，砂輪的選用

常用車刀五大類，切削用處各不同，

外圓內(nèi)孔和螺紋，切斷成形也常用；

車刀刃形分三種，直線曲線加復(fù)合；

車刀資料種類多，常用碳鋼氧化鋁，

硬質(zhì)合金碳化硅，依據(jù)資料選砂輪；

砂輪顆粒分粒度，粗細(xì)不同勿亂用；

粗砂輪磨粗車刀，精車刀選細(xì)砂輪。

5車刀刃磨操作技巧與注意事項(xiàng)

刃磨開(kāi)機(jī)先查看，設(shè)備安全重要；

砂輪轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，雙手握刀立輪側(cè)；

兩肘夾緊腰部處，刃磨平穩(wěn)防抖動(dòng)；

車刀高低須操控，砂輪水平中心處；

刀壓砂輪力適中，反力太大易打滑；

手持車刀均勻移，溫高燙手則暫離；

刀離砂輪應(yīng)小心，保護(hù)刀尖先抬起；

高速剛刀可水冷，避免退火保硬度；

硬質(zhì)合金勿水淬，驟冷易使刀具裂；

先停磨削后停機(jī)，人離機(jī)房斷電源

690°、75°、45°等外圓車刀刃磨步驟

粗磨先磨主后邊，桿尾向左偏主偏；

刀頭上翹 38 度，構(gòu)成后角摩擦減；

接著磨削副后邊，終刃磨前刀面；

前角前面同磨出，先粗后精順序清；

精磨首先磨前面，再磨主后副后邊；

修磨刀尖圓弧時(shí)，左手握住前支點(diǎn)；

右手滾動(dòng)桿尾部，刀尖圓弧天然成；

面評(píng)刃直穩(wěn)中求，視點(diǎn)正確是關(guān)鍵；

樣板角尺細(xì)查看，經(jīng)驗(yàn)豐富可目測(cè)。