刀具的選擇和切削用量的確定是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容，它不僅影響數(shù)控機(jī)床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量。CAD/ CAM技術(shù)的發(fā)展，使得在數(shù)控加工中直接利用CAD的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)成為可能。特別是微機(jī)與數(shù)控機(jī)床的聯(lián)接，使得設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃及編程的整個(gè)過(guò)程全部在計(jì)算機(jī)上完成成為可能。

現(xiàn)在，許多CAD/ CAM軟件包括提供自動(dòng)編程功能，這些軟件一般是在編程界面中提示工藝規(guī)劃的有關(guān)問(wèn)題，比如，刀具選擇、加工路徑、切削用量設(shè)定等，編程人員只要設(shè)置了有關(guān)的參數(shù)，就可以自動(dòng)生成NC程序并傳輸至數(shù)控機(jī)床完成加工。因此，數(shù)控加工中的刀具選擇和切削用量確定是在人機(jī)交互狀態(tài)下完成的，這與普通機(jī)床加工形成鮮明的對(duì)比，同時(shí)也要求編程人員必須掌握刀具選擇和切削用量確定的基本原則，在編程時(shí)充分考慮數(shù)控加工的特點(diǎn)。本文對(duì)數(shù)控編程中必須面對(duì)的刀具選擇和切削用量確定問(wèn)題進(jìn)行了分析。

一、數(shù)控加工常用刀具的種類及性能

數(shù)控加工刀具必須適應(yīng)數(shù)控機(jī)床高速、和自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)，一般應(yīng)包括通用刀具、通用連接刀柄。刀柄要聯(lián)接刀具并裝在機(jī)床動(dòng)力頭上，因此已逐漸標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。數(shù)控刀具的分類有多種方法。根據(jù)刀具結(jié)構(gòu)可分為：①整體式；②鑲嵌式。根據(jù)制造刀具所用的材料可分為：①高速鋼 刃具；②硬質(zhì)合金刀具；③金剛石刀具；④陶瓷刃具等。從切削工藝上可分為：①銑削刀具；②鉆削刀具；③鏜削刀具；④車削刀具等。

刀具材料應(yīng)具備的性能：

（1）高硬度刀具材料的硬度應(yīng)高于工件的硬度

（2）足夠的韌性承受切削力、振動(dòng)和沖擊；

（3）高耐磨性耐磨性是材料抵抗磨損的能力；

（4）高耐熱性刀具材料在高溫下保持硬度、耐磨性、強(qiáng)度和韌性的能力；

（5）良好的工藝性

二、數(shù)控加工刀具的選擇

刀具的選擇應(yīng)根據(jù)機(jī)床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便，剛性好，耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。

選取刀具時(shí)，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng)。生產(chǎn)中，平面輪廓的加工，常采用立銑刀；銑削平面時(shí)，應(yīng)選鑲硬質(zhì)合金刀片面銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔時(shí)，可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的銑刀；對(duì)一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和梯形銑刀等。在進(jìn)行曲面加工時(shí)，應(yīng)選用球頭刀具，并且球頭刀具半徑應(yīng)小于曲面的曲率半徑。由于球頭刀具的端部切削速度為零，因此，為保證加工精度，切削行距一般取得很密，而平頭刃具在表面加工質(zhì)量和切削效率方面都優(yōu)于球頭刀，因此，只要在保證精度的前提下，無(wú)論是曲面的粗加工還是精加工，都應(yīng)優(yōu)先選擇平。

在數(shù)控加工中，由于刀具的刃磨、測(cè)量和更換多為人工手動(dòng)進(jìn)行，占用輔助時(shí)間較長(zhǎng)，因此，必須合理安排刀具的排列順序。一般應(yīng)遵循以下原則：①盡量減少刀具數(shù)量；②一把刀具裝夾后，應(yīng)完成其所能進(jìn)行的所有加工部位；③粗精加工的刀具應(yīng)分開(kāi)使用，即使是相同尺寸規(guī)格的刀具；④先面后孔；⑤先進(jìn)行曲面精加工，后進(jìn)行二維輪廓精加工；⑥在可能的情況下，應(yīng)盡可能利用數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀功能，以提高生產(chǎn)效率等。

三、數(shù)控加工切削用量的確定

合理選擇切削用量的原則是，粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)率為主。半精加工和精加工時(shí)，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能、切削用量手冊(cè)，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)面定。同時(shí)，使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進(jìn)給速度三者相互適應(yīng)，以形成切削用量。

（1）背吃刀量 在機(jī)床，工件和刀具的剛度允許的情況下，應(yīng)盡可能使背吃刀量等于加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度，應(yīng)留少量精加工余量，一般留0.2 -0.5mm。

（2）切削寬度L一般L與刀具直徑d成正比，與切削深度成反比。數(shù)控加工中，一般L的取值范圍為：L= （0.6- 0.9）d。

（3）切削速度切削速度也是提高生產(chǎn)率的一個(gè)措施，但切削速度與刀具耐用度的關(guān)系比較密切。隨著切削速度的增大，刀具耐用度急劇下降，故切削速度的選擇主要取決于刀具耐用度。另外，切削速度與加工材料也有很大關(guān)系，例如用立銑刀銑削45鋼時(shí)，切削速度可采用26m/ mi左右：而用同樣的立銑刀銑削鋁合金時(shí)，切削速度可選129m/ mi以上。

（4）主軸轉(zhuǎn)速n（r/mi）主軸轉(zhuǎn)速一般根據(jù)切削速度來(lái)選定。計(jì)算公式為：n= 1000/ d，式中d為刀具直徑（mm）。數(shù)控機(jī)床的控制面板上一般配有主軸轉(zhuǎn)速修調(diào)（倍率）開(kāi)關(guān)，可在加工過(guò)程中對(duì)主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行倍率調(diào)整。

（5）進(jìn)給速度F進(jìn)給速度應(yīng)根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料來(lái)選擇。

確定進(jìn)給速度的原則：

一、當(dāng)工件的質(zhì)量要求能夠保證時(shí)，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進(jìn)給速度。一般在100 - 200mm/ mi范圍內(nèi)選取。

第二、在刀斷、加工深孔或用高速鋼具加工時(shí)，宜選擇較低的進(jìn)給速度，一般在20- 50mm/ mi范圍內(nèi)選取。

第三、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- 5Omm/ min范圍內(nèi)選取。

在數(shù)控加工過(guò)程中，進(jìn)給速度也可通過(guò)機(jī)床控制面板上的進(jìn)給倍率修調(diào)開(kāi)關(guān)進(jìn)行人工調(diào)整，但是進(jìn)給速度要受到設(shè)備剛度和進(jìn)給系統(tǒng)性能等的限制。

隨著數(shù)控機(jī)床在生產(chǎn)實(shí)際中的廣泛應(yīng)用，數(shù)控編程已經(jīng)成為數(shù)控加工中的關(guān)鍵問(wèn)題之一。在數(shù)控程序的編制過(guò)程中，要在人機(jī)交互狀態(tài)下即時(shí)選擇刀具和確定切削用量。因此，編程人員必須熟悉刀具的選擇方法和切削用量的確定原則，從而保證零件的加工質(zhì)量和加工效率，充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)。

車刀基本知識(shí)

車刀基本知識(shí)

一、常用車刀的品種與用途

1、車刀的品種

   依據(jù)車刀的不同加工內(nèi)容，常用的車刀有：外圓車刀、端面車刀、堵截刀、內(nèi)孔車刀、R刀、螺紋車刀

2、車刀的用途

a)車外圓b)車端面 c)堵截 d)車內(nèi)孔e)成形面 f) 車螺紋

二、車刀切削部分的組成

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車刀切削部分是由若干刀面和切削刃組成。

前刀面

主后刀面

副后刀面

a）前刀面  切屑沿著排出的面。

b）后刀面  分主、副后刀面。與加工工件的過(guò)渡外表相對(duì)的面稱主后刀面；與加工工件的已加工外表相對(duì)的面稱副后刀面。

c）主切削刃  前刀面與主后刀面相交部位，承擔(dān)首要切削作業(yè)。

d）副切削刃  前刀面與副后刀面相交部位，合作主切削刃參與少量的切削作業(yè)。

e）刀尖  主切削刃和副切削刃相交的部位。

點(diǎn)擊檢查源網(wǎng)頁(yè)三、確定車刀幾許視點(diǎn)的輔佐平面

切削平面：過(guò)切削刃上的某一點(diǎn)，切于工件的過(guò)渡外表的平面。

基面：過(guò)切削刃上的某一點(diǎn)，垂直于該點(diǎn)切削速度方向的平面。

正交平面：過(guò)切削刃上的某一點(diǎn)，一起垂直于切削平面與基面的平面。

四、車刀視點(diǎn)界說(shuō)、效果、選擇

前角——前刀面與基面之間的夾角。是切削的首要視點(diǎn)，前角越大，刀子就越鋒利，切起來(lái)越省力，但前角太大了影響刀刃的強(qiáng)度。

后角——后刀面與切削平面之間的夾角。是為了削減刀具與工件的沖突，后角越大，沖突愈小，但后角過(guò)大時(shí)則影響刀具的強(qiáng)度。

主偏角——主切削刃在基面上的投影與刀具進(jìn)給方向之間的夾角。減小主偏角可增大刀尖的強(qiáng)度，改進(jìn)散熱長(zhǎng)期條件，進(jìn)步刀具壽數(shù)。

副偏角——副切削刃在基面上的投影和進(jìn)給方向之間的夾角。它影響已加工外表的光潔度，并能削減副切削刃與工件的沖突。

刀尖角——主切削刃與副切削刃在基面上投影之間的夾角，它影響刀尖強(qiáng)度及散熱功能。

刃傾角——在切削平面內(nèi)主刀刃和基面的夾角，它影響切屑的流出方向及刀尖的強(qiáng)度。

國(guó)產(chǎn)數(shù)控刀具蕞大優(yōu)勢(shì)是“性價(jià)比高”，質(zhì)優(yōu)價(jià)廉、靠近出產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)適用。國(guó)產(chǎn)刀具向用戶傳遞自己的優(yōu)勢(shì)理念是：以質(zhì)優(yōu)價(jià)廉供給高切削出產(chǎn)功率，降低總制作本錢。

切削技能落后是金屬加工職業(yè)功率低下的首要原因之一。高功率的數(shù)控設(shè)備運(yùn)用低性能的切削，不能充分發(fā)揮設(shè)備優(yōu)勢(shì)，相反還會(huì)形成更大的資源浪費(fèi)。曾經(jīng)，我們一說(shuō)到數(shù)控，首先想到的就是價(jià)格昂貴的國(guó)外品牌，一些產(chǎn)品附加值較低的企業(yè)難以承受。受此影響，數(shù)控首要使用于數(shù)控機(jī)床的精加工階段，大多數(shù)普通機(jī)床依然運(yùn)用廉價(jià)的焊接，正常磨損后，進(jìn)行屢次重磨。磨刀難，磨好刀更難，操作者除了熟練掌握磨刀辦法與操作要領(lǐng)，還要有很高的領(lǐng)悟才干領(lǐng)會(huì)其中的微妙。十年苦功，上千把車刀鑄就一名高擋車工。老師傅在磨刀方面確實(shí)堆集了很多經(jīng)歷和技巧，一把普通的焊接車刀磨完后鐾一次，可以連續(xù)運(yùn)用十幾個(gè)小時(shí)，比數(shù)控刀片還耐用，但這樣的技能工人畢竟是百里挑一。

此外，在現(xiàn)代企業(yè)以流水線為主的出產(chǎn)模式中，工序之間的聯(lián)接沒(méi)有一點(diǎn)空隙，能夠靜下心來(lái)磨刀，是件困難的事。因而，恰當(dāng)加大投入，將出產(chǎn)工人從繁瑣的磨刀勞動(dòng)中解放出來(lái)，集中精力、聚精會(huì)神地操作機(jī)床是進(jìn)步出產(chǎn)功率的要害一步。

隨著商場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈，通用機(jī)械加工職業(yè)的贏利越來(lái)越薄。盡管數(shù)控帶來(lái)的正價(jià)值，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越為此添加的本錢，以精打細(xì)算起家的民營(yíng)企業(yè)，依然期望以少的耗費(fèi)交換蕞大的效益。在滿意加工要求的前提下，他們會(huì)盡量挑選低價(jià)位的。國(guó)產(chǎn)數(shù)控起步較晚，盡管展開(kāi)快，但是在高新技能和制作工藝上仍和國(guó)外存在一定距離，不過(guò)全體上有著明顯的優(yōu)勢(shì)：價(jià)格合理、供貨及時(shí)、用戶可以面對(duì)面地與制作商交流經(jīng)歷，一起探討運(yùn)用中遇到的困惑和處理辦法;按照自己的目的定制各種非標(biāo)等等，這些優(yōu)勢(shì)都是企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。

以數(shù)控機(jī)床為主的精細(xì)切削中，毛坯余量很小，進(jìn)給量也不可能放的太快，進(jìn)步出產(chǎn)功率的首要途徑就是高速切削，這恰恰是一些涂層的強(qiáng)項(xiàng)。一些質(zhì)量過(guò)硬的國(guó)產(chǎn)，歷經(jīng)風(fēng)雨崎嶇，商場(chǎng)占有率有了很大提高，以安穩(wěn)的切削性能贏得用戶的青睞。為了滿意不同職業(yè)的用戶要求，制作商也競(jìng)相供給的和配套的效勞。與國(guó)外品牌相比，國(guó)產(chǎn)的蕞大特點(diǎn)是性價(jià)比高、有用性墻、效勞周到，代表著同職業(yè)先進(jìn)的切削技能和制作工藝。國(guó)產(chǎn)在金屬加工范疇的中小企業(yè)中有著很好的商場(chǎng)和展開(kāi)空間，越來(lái)越多的用戶與當(dāng)?shù)厣陶归_(kāi)技能交流和項(xiàng)目合作，在新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和制作進(jìn)程中獲取相關(guān)的計(jì)劃與技能支持。

每一種產(chǎn)品都有著自己的加工特征和切削規(guī)律，不選貴的，只選有用的，合適自己的就是蕞好的。在出產(chǎn)條件允許的情況下，廣泛運(yùn)用國(guó)產(chǎn)，可以節(jié)約很多的費(fèi)用，這些都是工廠的贏利。有些鍛造毛坯和特殊工序，也沒(méi)有必要選購(gòu)高價(jià)位的。根據(jù)金屬加工的經(jīng)歷，在新產(chǎn)品試制進(jìn)程中，有70%的損壞都是由于各種外在原因形成的，磨損程度遠(yuǎn)沒(méi)有到達(dá)正常的運(yùn)用壽命。將國(guó)產(chǎn)刀具的杰出性能和歸納優(yōu)勢(shì)，計(jì)算成用戶看得見(jiàn)的出產(chǎn)功率和經(jīng)濟(jì)效益，這筆賬算得越清楚，用戶的購(gòu)買力就越充分，等到用戶承受了自己的切削理念，國(guó)產(chǎn)的遍及使用就成功了一半。

國(guó)產(chǎn)刀具蕞大的優(yōu)勢(shì)是靠近出產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)適用。上世紀(jì)50年代，技工大師們發(fā)明的群鉆和75°強(qiáng)力車刀，都創(chuàng)造了切削施上的奇跡。國(guó)產(chǎn)在規(guī)劃和制作進(jìn)程中，通過(guò)學(xué)習(xí)同職業(yè)的先進(jìn)技能，融入工廠的實(shí)踐經(jīng)歷，不斷開(kāi)發(fā)出適應(yīng)性更強(qiáng)的專用。每一款新產(chǎn)品的上市，都將帶動(dòng)相關(guān)范疇的切削技能躍上一個(gè)新的臺(tái)階。正是依靠這種從實(shí)際出發(fā)，為用戶效勞的理念，國(guó)產(chǎn)在研制進(jìn)程和結(jié)構(gòu)創(chuàng)新中不斷堆集經(jīng)歷，與用戶互利共贏。以、有用的切削技能，推動(dòng)機(jī)械加工職業(yè)的快速展開(kāi)。