一、數控銑床刀具種類

數(shu)(shu)控(kong)加工(gong)中刀具(ju)的(de)選(xuan)(xuan)擇(ze)和(he)切(qie)削(xue)用量確(que)定(ding)是(shi)在人機(ji)交互狀態下(xia)完成，要求(qiu)編(bian)程人員必須掌握(wo)刀具(ju)選(xuan)(xuan)擇(ze)和(he)切(qie)削(xue)用量確(que)定(ding)的(de)基本(ben)原則，在編(bian)程時充(chong)分考慮數(shu)(shu)控(kong)加工(gong)特點，正確(que)選(xuan)(xuan)擇(ze)刀刃具(ju)及切(qie)削(xue)用量。數(shu)(shu)控(kong)加工(gong)技(ji)術(shu)涉(she)及的(de)范圍(wei)很廣(guang)，就應(ying)用方面而言，其(qi)加工(gong)技(ji)術(shu)的(de)特點和(he)難點仍在于如(ru)何高速、高效率地正確(que)選(xuan)(xuan)用數(shu)(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)刀具(ju)編(bian)制出符合產(chan)品(pin)技(ji)術(shu)要求(qiu)的(de)數(shu)(shu)控(kong)加工(gong)工(gong)藝及程序。數(shu)(shu)控(kong)加工(gong)可以(yi)大幅(fu)度縮(suo)短產(chan)品(pin)的(de)制造周期，有效的(de)解決機(ji)械產(chan)品(pin)中復(fu)雜、精密、單(dan)件(jian)小批量、形狀多(duo)變的(de)零件(jian)加工(gong)。

數控銑床加工刀具種(zhong)類很多，為(wei)了適(shi)應(ying)數控機床高(gao)速、高(gao)效和(he)(he)自動(dong)化(hua)程度(du)高(gao)的(de)(de)特(te)(te)點，所用(yong)(yong)刀具正朝著標準化(hua)、通用(yong)(yong)化(hua)和(he)(he)模塊(kuai)化(hua)的(de)(de)方向發(fa)展，主(zhu)要(yao)分為(wei)銑削刀具和(he)(he)孔(kong)加工刀具兩大類。為(wei)了滿足(zu)高(gao)效和(he)(he)特(te)(te)殊(shu)的(de)(de)銑削要(yao)求，又發(fa)展了各(ge)種(zhong)特(te)(te)殊(shu)用(yong)(yong)途的(de)(de)專用(yong)(yong)刀具。

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（1）刀柄結構形式

數控(kong)銑床(chuang)刀具(ju)刀柄的(de)結構(gou)形式(shi)分為模(mo)塊式(shi)與整體式(shi)兩種(zhong)。模(mo)塊式(shi)刀具(ju)系(xi)統(tong)是(shi)一種(zhong)較先進的(de)刀具(ju)系(xi)統(tong)，其(qi)每把刀柄都(dou)可通過各種(zhong)系(xi)列化的(de)模(mo)塊組裝而(er)成。針對不(bu)同的(de)加工零件和(he)機床(chuang)，采取不(bu)同的(de)組裝方案，可獲得(de)多(duo)種(zhong)刀柄系(xi)列，從而(er)提高刀柄的(de)適(shi)應能力和(he)利用(yong)率(lv)。

整體式(shi)刀柄(bing)(bing)裝(zhuang)夾(jia)刀具的(de)工作(zuo)部分與機(ji)(ji)床上(shang)安裝(zhuang)定位用(yong)的(de)柄(bing)(bing)部是(shi)一體的(de)。這種(zhong)刀柄(bing)(bing)對機(ji)(ji)床與零件的(de)變換(huan)適應能力較差。為適應零件與機(ji)(ji)床的(de)變換(huan)，用(yong)戶必須儲備(bei)各種(zhong)規格的(de)刀柄(bing)(bing)，因此刀柄(bing)(bing)的(de)利(li)用(yong)率較低。

數控銑床刀柄(bing)(bing)(bing)(bing)與主軸孔的(de)配合錐面采(cai)(cai)用(yong)7：24圓錐柄(bing)(bing)(bing)(bing)，并采(cai)(cai)用(yong)相應(ying)(ying)型式的(de)拉釘，與機(ji)(ji)床主軸相結合。錐柄(bing)(bing)(bing)(bing)具有(you)不自鎖(suo)，換刀方(fang)便等(deng)特點。刀柄(bing)(bing)(bing)(bing)常用(yong)的(de)規(gui)格有(you)40號(hao)(hao)(hao)(hao)、45號(hao)(hao)(hao)(hao)和50號(hao)(hao)(hao)(hao)。目(mu)前在我(wo)國應(ying)(ying)用(yong)較(jiao)為(wei)廣(guang)泛的(de)有(you)IS07388—1983.MAS403—1982．ANSI／ASME 135.50—1985等(deng)，選(xuan)擇(ze)時應(ying)(ying)考慮刀柄(bing)(bing)(bing)(bing)規(gui)格與機(ji)(ji)床主軸、機(ji)(ji)械(xie)手相適(shi)應(ying)(ying)。JT：表(biao)示(shi)采(cai)(cai)用(yong)國際標準IS07388號(hao)(hao)(hao)(hao)加工(gong)中(zhong)心機(ji)(ji)床用(yong)錐柄(bing)(bing)(bing)(bing)柄(bing)(bing)(bing)(bing)部（帶(dai)機(ji)(ji)械(xie)手夾持槽）；其(qi)后數字為(wei)相應(ying)(ying)的(de)ISO錐度號(hao)(hao)(hao)(hao)。BT：表(biao)示(shi)采(cai)(cai)用(yong)日本標準MAS403號(hao)(hao)(hao)(hao)加工(gong)中(zhong)心機(ji)(ji)床用(yong)錐柄(bing)(bing)(bing)(bing)柄(bing)(bing)(bing)(bing)部（帶(dai)機(ji)(ji)械(xie)手夾持槽）；其(qi)后數字為(wei)相應(ying)(ying)的(de)ISO錐度號(hao)(hao)(hao)(hao)。對于(yu)高速切削(xue)一(yi)般(ban)采(cai)(cai)用(yong)HSK系列刀柄(bing)(bing)(bing)(bing)。

為提高(gao)加(jia)(jia)工(gong)(gong)效(xiao)率(lv)，應盡可(ke)能選用(yong)高(gao)效(xiao)率(lv)的刀具和刀柄(bing)。選用(yong)強(qiang)力(li)(li)銑(xian)夾頭刀柄(bing)，夾持精度(du)(du)高(gao)，可(ke)以(yi)(yi)用(yong)來(lai)夾持直柄(bing)刀具，因(yin)卡(ka)簧自(zi)身夾緊變形小自(zi)鎖性好(hao)，夾緊力(li)(li)大，可(ke)以(yi)(yi)用(yong)于(yu)強(qiang)力(li)(li)銑(xian)削加(jia)(jia)工(gong)(gong)；還可(ke)以(yi)(yi)用(yong)于(yu)高(gao)精度(du)(du)銑(xian)鉸孔加(jia)(jia)工(gong)(gong)，也可(ke)通過接桿夾持帶孔類刀具。

選(xuan)(xuan)(xuan)用(yong)(yong)(yong)彈簧(huang)卡頭(tou)刀(dao)(dao)柄(bing)，卡簧(huang)彈性變形量為1mm，主要夾持(chi)小(xiao)規格(ge)銑刀(dao)(dao)，如(ru)鉆(zhan)頭(tou)、銑刀(dao)(dao)、鉸刀(dao)(dao)、絲錐(zhui)等(deng)。選(xuan)(xuan)(xuan)用(yong)(yong)(yong)模塊式工(gong)具(ju)系(xi)統由(you)于(yu)其定位精度高(gao)(gao)(gao)，裝(zhuang)卸方便，連接(jie)剛(gang)性好，具(ju)有良好的抗振性，是目前用(yong)(yong)(yong)得較多的一(yi)(yi)種型式，它由(you)刀(dao)(dao)柄(bing)、中(zhong)間接(jie)桿(gan)以及工(gong)作頭(tou)組成(cheng)(cheng)。選(xuan)(xuan)(xuan)用(yong)(yong)(yong)粗(cu)鏜孔可選(xuan)(xuan)(xuan)用(yong)(yong)(yong)雙刃鏜刀(dao)(dao)刀(dao)(dao)柄(bing)，既可提高(gao)(gao)(gao)加(jia)工(gong)效率，又有利(li)于(yu)減(jian)少切削振動(dong)；對于(yu)批(pi)量大、加(jia)工(gong)復雜的典型工(gong)件(jian)，應盡可能選(xuan)(xuan)(xuan)用(yong)(yong)(yong)復合(he)刀(dao)(dao)具(ju)。盡管復合(he)刀(dao)(dao)具(ju)與刀(dao)(dao)柄(bing)價格(ge)較為昂貴，但在數控(kong)機床上(shang)采(cai)用(yong)(yong)(yong)復合(he)刀(dao)(dao)具(ju)加(jia)工(gong)，可以使(shi)工(gong)序(xu)集中(zhong)，把多道工(gong)序(xu)合(he)并成(cheng)(cheng)一(yi)(yi)道工(gong)序(xu)、由(you)一(yi)(yi)把刀(dao)(dao)具(ju)完成(cheng)(cheng)，有利(li)于(yu)減(jian)少加(jia)工(gong)時間和換刀(dao)(dao)次數，顯著提高(gao)(gao)(gao)生產(chan)效率。

（2）數控銑床刀具的分類

數控銑床刀具的(de)分(fen)(fen)類有多種(zhong)方法，根據刀具結構可分(fen)(fen)為：①整體式②鑲嵌式，采用焊接或機夾式連接，機夾式又可分(fen)(fen)為可轉位和不可轉位兩種(zhong)③特殊型式，如復合(he)式刀具，減(jian)震(zhen)式刀具等。

根據制造刀具所用的材料可分為：①高速鋼刀具②硬質合金刀具：硬質合金根據國際標準ISO分類，把所有牌號分成用顏色標識的六大類，分別以字母P、M、K、N、S、H表示。P類用于加工長切屑的鋼件；M類用于加工不銹鋼件；K類用于加工短切屑的鑄鐵件；N類用于加工短切屑的非鐵材料；s類用于加工難加工材料H類用于加工硬材料。鍍層硬質合金刀具又分為：化學氣相沉積CVD和物理氣相沉積PVD兩種。③金剛石刀具④陶瓷刀片材料如氮化硅陶瓷Si3N4，立方氮化硼CBN。

從切削工藝上可分為(wei)：銑(xian)削類刀(dao)具(ju)（面銑(xian)刀(dao)、立銑(xian)刀(dao)、圓鼻刀(dao)、球頭銑(xian)刀(dao)、錐度銑(xian)刀(dao)）、孔加工類刀(dao)具(ju)（麻花(hua)鉆、鉸刀(dao)、鏜(tang)刀(dao)、絲錐等）。

為了滿足數控機床對刀具耐用、易調、穩定、可換等要求，機夾式可轉位刀具得到廣泛的應用，占整個數控刀具的40％-50％，金屬切除量(liang)占總數的80％～90％。

二、數控加工刀具的選擇

刀(dao)具(ju)選擇的(de)總(zong)原(yuan)則：安(an)裝調整(zheng)方便(bian)、可靠性(xing)好、剛(gang)性(xing)好、耐用(yong)度和(he)精度高。在滿足加(jia)工要(yao)求(qiu)的(de)前提下，盡量(liang)選擇刀(dao)柄(bing)較短(duan)的(de)刀(dao)具(ju)，以增強加(jia)工的(de)剛(gang)性(xing)。

（1）根據工件的表面尺寸選擇刀具

選(xuan)取刀(dao)具時，要(yao)使刀(dao)具的(de)(de)尺(chi)寸與被加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)件的(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)尺(chi)寸相適應用。生產中，加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)平面(mian)(mian)零件周邊的(de)(de)輪廓，常采用立銑(xian)刀(dao)；銑(xian)削平面(mian)(mian)，應選(xuan)硬質合(he)金刀(dao)片銑(xian)刀(dao)。加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)凸(tu)臺、凹(ao)槽時，選(xuan)高(gao)速鋼(gang)立銑(xian)刀(dao)；加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)毛坯表(biao)面(mian)(mian)或孔粗(cu)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)時，可(ke)選(xuan)用鑲硬質合(he)金刀(dao)片的(de)(de)玉米(mi)銑(xian)刀(dao)；對一(yi)些立體型面(mian)(mian)和變斜面(mian)(mian)輪廓外形(xing)(xing)的(de)(de)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)，選(xuan)用盤(pan)形(xing)(xing)銑(xian)刀(dao)、圓鼻刀(dao)、平刀(dao)做粗(cu)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)，選(xuan)用球頭銑(xian)刀(dao)、環形(xing)(xing)銑(xian)刀(dao)、錐形(xing)(xing)銑(xian)刀(dao)做精加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)。

（2）根據工件的表面形狀選擇刀具

在進行模具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)時(shi)，由于(yu)球(qiu)頭刀(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)(de)端部切(qie)削(xue)速度為(wei)零，因(yin)此(ci)，為(wei)保證加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)精(jing)度，切(qie)削(xue)行距一般采用(yong)頂端密距，故(gu)球(qiu)頭銑刀(dao)(dao)常用(yong)于(yu)曲面(mian)的(de)(de)精(jing)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)。而平頭刀(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)在表面(mian)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)質量和切(qie)削(xue)效率方面(mian)都優(you)于(yu)球(qiu)頭刀(dao)(dao)，因(yin)此(ci)，只(zhi)要在保證不過切(qie)的(de)(de)前提下，無論(lun)是曲面(mian)的(de)(de)粗加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)還(huan)是精(jing)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)，都應優(you)先選擇平頭刀(dao)(dao)。另外(wai)，刀(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)(de)耐(nai)用(yong)度和精(jing)度與刀(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)價格關(guan)系極(ji)大(da)(da)，必須引起注意的(de)(de)是，在大(da)(da)多數情(qing)況下，選擇好的(de)(de)刀(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)雖然增(zeng)加(jia)(jia)了刀(dao)(dao)具(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)成本，但由此(ci)帶來的(de)(de)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)質量和加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)效率的(de)(de)提高，則可以使整個加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)成本大(da)(da)大(da)(da)降低(di)。

（3）合理安排刀具的排列順序

在經(jing)濟(ji)型(xing)數控(kong)機(ji)床的加工(gong)(gong)過程中，由于刀(dao)具的磨損、測(ce)量(liang)和更換多為(wei)人(ren)工(gong)(gong)手(shou)動(dong)(dong)進(jin)行，占用(yong)輔助時間較(jiao)長，因此(ci)，必須合理安排刀(dao)具的排列順序。一(yi)般應(ying)遵(zun)循以下原則：①工(gong)(gong)序集中一(yi)次裝夾，同(tong)一(yi)把刀(dao)具能(neng)完成其進(jin)行的所有加工(gong)(gong)步驟(zou)；②粗精(jing)加工(gong)(gong)的刀(dao)具應(ying)分開使用(yong)；③先面(mian)后孔(kong)；④先進(jin)行曲(qu)面(mian)精(jing)加工(gong)(gong)，后進(jin)行二維輪(lun)廓精(jing)加工(gong)(gong)；⑤合理利用(yong)數控(kong)機(ji)床的自動(dong)(dong)換刀(dao)功(gong)能(neng)，以提高生產(chan)效率；⑥盡量(liang)減少刀(dao)具數量(liang)。