1、浅谈数控铣加工中的刀具和切削用量的选择【摘 要】随着数控技术和数控机床的广泛应用，对产品的质量与种类有着越来越高的要求。为了满足这一要求，选择正确、合理的刀具，是决定它们至关重要的因素。数控铣机床上对刀具的选择也尤为重要。选择合适的刀具，能够带来最佳的切削用量，以此来缩短工时，降低生产成本、提高工作效率和产品加工质量。本文就刀具与切削用量的合理选择，展开论述。 【关键词】数控铣；刀具种类；选择；切削用量 一、数控铣加工中的刀具 （1）数控铣加工常用刀具的种类。第一，按铣刀切削部分的材料分：一是高速钢铣刀，应用广泛，尤其适用于制造形状复杂的铣刀；二是硬质合金铣刀，可用于高速切削或加工硬材料，多用
2、作端铣刀。第二，按铣刀的用途分：有加工平面用的铣刀、加工沟槽或台阶用的铣刀及加工成型表面用的铣刀等。第三，按齿背形式分：分为尖齿铣刀和产齿铣刀两大类。尖齿铣刀齿背经铣削而成，后刀面是简单平面，用钝后重磨后刀面即可。 （2）数控铣加工对刀具的要求。第一，铣刀刚性要好。首先是为了提高生产效率而必须加大切削用量的需求；其次是为了适应数控铣床在加工过程中不容易调整切削用量的特点。数控铣削时必须按照程序规定的走刀路线走刀，当遇到余量较大时就无法像通用铣床那样“随机应变” ，除非在编程的过程中能够预先考虑到，否则铣刀就必须返回原点，通过改变切削面高度或增大刀补值的方法再重新加工一遍，多走几刀。第二，铣刀的
3、耐用度要高。根据被加工材料的热处理状态以及切削性能和加工余量，来选择确定刚性好和耐用度高的铣刀，是提高数控铣刀的生产效率和获得优良的加工质量的前提。 （3）数控铣加工中刀具类型的选择。刀具选择是数控加工工艺中非常重要的内容之一。现在不仅要求刀具的精度要高，刚度好和较高的耐用度，而且还要求它的尺寸要稳定，安装调整要方便。这就要求选用优质材料制造数控加工刀具，并优选刀具参数。在选取刀具时，尽量使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应。对平面零件的周边轮廓加工时，常采用立铣刀。在铣削平面时应该选用硬质合金刀片铣刀；加工毛坯表面或粗加工孔时，可选镶嵌硬质合金的玉米铣刀。对一些立体型面和变斜角轮廓
4、外形的零件加工时，常采用球头铣刀，环形铣刀，鼓形刀锥型刀和盘形刀。 二、合理确定切削用量 对于高效的金属切削机床来说，被加工材料，切削刀具，切削用量是三大要素。而这些条件决定着加工时间和刀具寿命及加工质量。经济而有效的加工方式，要求必须合理的选择切削条件。第一，选择切削用量的原则：在保证零件加工精度和表面粗糙度前提下，应充分发挥刀具切削性能和耐用度，同时充分发挥机床的性能，然而对于不同的加工方法还需选用不同的切削用量，所以在数控编程时，编程人员必须确定每道工序的切削用量，以利于最大限度地提高生产率，降低成本。 （1）切削速度 V。提高 V 也是提高生产率的一个措施，但 V 与刀具耐用度有关，随
5、着 V 的增大，刀具耐用度急剧下降，故 V 的选择主要取决与刀具的耐用度。另外切削速度与加工材料也有关系。Vc=3.14don/1000。 （2）切削深度 t。在机床，工件和刀具刚度允许的情况下，t 就等于加工余量，这是提高生产率的一个有效措施。为了保证零件的加工精度和表面粗糙度，一般应留一定的加工余量进行加工，数控机床的加工精度可略小于普通机床。 （3）切削宽度 L。一般 L 与刀具直径 d 成正比，与切削深度成反比。经济型数控加工中，一般 L 的取值范围为；L=（0.60.9）d。 （4）主轴转速 n（r/min） 。主轴转速一般根据切削速度 v 和工件的直径来选定。其计算公式为 n=10
6、00v/（3.14D） 。数控机床的控制面板上一般备有主轴转速修调（倍率）开关，可在加工过程中对主轴转速进行整倍数调整。（5）进给速度 Vf。Vf 应根据零件的加工精度要求以及刀具和工件材料来选择。最大进给速度 Vf 由于受机床刚度与进给系统的的性能限制。第二，确定进给速度的原则：（1）在能够保证质量要求的前提下，为了加大提高生产效率，可以选用较大的进给速度。一般应在 100200mm/min范围之内选取。 （2）在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时，最好选择较低的进给速度，一般应在 2050mm/min 范围之内选取。 （3）当加工精度，对表面粗糙度的要求较高时，进给速度尽量选小些，一般在2050mm/min 范围之内选取。 （4）刀具空行程时，或在远距离“回零”时，可以选用此机床数控系统给定的最大进给速度。 刀具是机床实现切削加工的直接执行者，刀具的选择和切削用量的选择合理与否，不仅影响到被加工零件的质量，甚至可以决定着机床功效的发挥和安全生产的顺利进行。所以，在编加工程序时，要选择合理的刀具和切削用量，不但可以有效的提高切削效率和加工质量，而且还可降低成本以获得最佳经济效益。
