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數(shù)控銑加工中的刀具和切削用量選擇

2017-1-18 來源：湖南省湘潭技師學(xué)院作者：沈旭凱

摘要:數(shù)控銑加工是目前我國(guó)機(jī)械加工中較為常見的一種加工方式。要保證加工的效率，提高加工的質(zhì)量，必須要合理選擇加工刀具和切削用量。本文主要對(duì)數(shù)控銑加工中刀具的選擇以及切削用量的確定做了簡(jiǎn)要的分析。

關(guān)鍵詞:數(shù)控銑加工刀具、切削用量

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)的機(jī)械加工業(yè)也得到了前所未有的發(fā)展，加工的用具和加工技術(shù)都有了明顯的變化，加工水平也有了明顯的提升。其中，數(shù)控銑加工是我國(guó)目前機(jī)械加工中比較常用的技術(shù)。在加工過程中，需要運(yùn)用數(shù)控技術(shù)控制加工的程序，選擇加工的刀具和切削用量。如果刀具和切削用量選擇不當(dāng)，將會(huì)極大地影響到加工的效果。

1.數(shù)控銑加工中刀具的選擇

1.1 加工刀具的種類

數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工行業(yè)中的運(yùn)用，極大地提高了機(jī)械加工的效率，但也對(duì)機(jī)械加工的刀具提出了更高的要求。相對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)床加工，數(shù)控加工追求加工速度和加工質(zhì)量，并且要通過計(jì)算機(jī)的控制自動(dòng)調(diào)整刀具的位置，要達(dá)到這些目的，必須要保證加工刀具的耐磨度、可旋轉(zhuǎn)性、剛性，必須要保證刀片的鋒利。這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)控銑加工中長(zhǎng)時(shí)間不間斷快速加工的目的。目前數(shù)控銑加工中使用的刀具主要有銑削刀具和孔加工刀具兩種。根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同又可以分為特殊型、整體型和鑲嵌型。

1.2 加工刀具的選擇

在數(shù)控銑加工中，選擇加工刀具必須要遵循以下原則：第一，保證加工的精度。要保證加工的精度，必須要保證刀具具有較強(qiáng)的耐用性和鋒利度，以及較好的斷屑能力；第二，保證加工的強(qiáng)度。數(shù)控銑加工中加工的強(qiáng)度更高，這就要求加工的刀具必須要滿足加工的強(qiáng)度，而要滿足加工的強(qiáng)度，加工刀具需要滿足兩個(gè)條件：其一，能夠通過計(jì)算機(jī)調(diào)整刀具的加工強(qiáng)度、加工的方向、刀片的位置等待；其二，滿足長(zhǎng)時(shí)間大量切削的需要。因此，在選擇加工的刀具時(shí)，必須要考慮到以上因素。具體的選擇工作是在數(shù)控程序下的人機(jī)交互界面完成的。工作人員需要根據(jù)機(jī)床的質(zhì)量、加工性能、工作的順序等等選擇刀具，同時(shí)還要考慮到加工材料的性質(zhì)、數(shù)量等因素。必須要保證加工刀具與機(jī)床的規(guī)格相符。選擇好加工刀具，還需要選擇合適的刀柄，一般要求刀柄的長(zhǎng)度不可過長(zhǎng)，否則會(huì)影響到機(jī)床的正常運(yùn)行。當(dāng)然，在實(shí)際加工過程中，除了要求刀具與機(jī)床的規(guī)格相符，還要求刀具加工的材料形狀與要求的加工形狀一致。比如加工球類和曲線狀材料，需要選擇球頭刀；加工封閉的鍵槽需要選擇專門的鍵槽刀具。

2.切削用量的選擇與確定

數(shù)控銑加工中的切削用量主要根據(jù)加工方法的變化而變化，在切削用量的選擇中，需要考慮的主要有切削的深度、進(jìn)給量以及速度三個(gè)因素。一般來說，在粗加工時(shí)，要盡可能加快加工的速度，在最短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量最大化，因此在這個(gè)過程中切削的用量較大；而在精加工時(shí)，要保證加工的精細(xì)，提高加工產(chǎn)品的質(zhì)量，此時(shí)需要選擇較小的切削用量。

2.1 切削的深度

由于機(jī)床的種類以及加工的材料的不同，切削的深度也不同。工作人員選擇切削的深度時(shí)，必須要根據(jù)實(shí)際情況如機(jī)床的種類、加工材料、加工刀具等進(jìn)行。一般來說，在粗加工時(shí)，要盡量將切削的深度設(shè)置的深一些，一次切掉多余的材料，當(dāng)然，它的前提是刀具的剛度符合要求，否則可能因刀具剛度不足或者材料過厚等出現(xiàn)切不斷的現(xiàn)象。在切削過程中，要將刀口朝里，避免刀刃與機(jī)床金屬物的接觸。當(dāng)?shù)毒叩膭偠炔粔颉⒉牧陷^厚、以及沖擊荷載比較大時(shí)，需要將切削的深度設(shè)的淺一些，提高切削的成功率，減少切削過程中對(duì)刀具的損傷。同時(shí)，需要根據(jù)加工余量的變化不斷的調(diào)整切削的深度，余量越少，切削的深度也隨之減小，這樣才能夠避免資源的浪費(fèi)，并且提高加工的質(zhì)量和加工的效率。一般精加工的切削深度在0.05 到0.8 毫米之間，半精加工的切削深度在1 到3 毫米之間。工作人員必須要在范圍內(nèi)結(jié)合實(shí)際情況設(shè)置切削深度。

2.2 切削的速度

一般而言，在轉(zhuǎn)速不變的情況下，銑刀的直徑越大，切削的速度越快。但是，如果切削的速度較快，則會(huì)使刀具產(chǎn)生較高的熱量，加快刀具的磨損；并且，切削的深度越大，切削的速度越慢。因此，工作人員必須要合理設(shè)置切削的速度，不可一味求快，加快刀具的磨損，降低加工的質(zhì)量。除此之外，工作人員還需要考慮不同的情況，比如，在材料拐角處，要降低加工的速度，過了拐角，又可以加快加工的速度；在加工曲線類材料時(shí)，要考慮到圓弧半徑對(duì)加工速度的影響，一般外圓弧的實(shí)際切削速度較小，內(nèi)圓弧的實(shí)際切削速度較大，工作人員要根據(jù)情況選擇切削速度。

2.3 切削的進(jìn)給量

進(jìn)給量的主要影響因素有刀具的剛度、加工的強(qiáng)度、材料質(zhì)量等。在粗加工時(shí)，主要考慮刀具的剛度和加工強(qiáng)度兩個(gè)因素，刀具的剛度較大，就可以選擇較大的進(jìn)給量，剛度較小，就選擇較小的進(jìn)給量。在精加工時(shí)，考慮材料的質(zhì)量如表面的粗糙度等因素。表面的粗糙度值較大，就可以選擇較大的進(jìn)給量，但是，一般在精加工時(shí)進(jìn)給量的范圍在50 到100mm/min 之間，不可過大，也不可過小。

3 結(jié)語(yǔ)

總之，在數(shù)控銑加工中，要提高加工的質(zhì)量，保證加工的效率，刀具和切削用量的選擇尤為重要。在刀具的選擇中，主要考慮加工精度與加工強(qiáng)度兩個(gè)要素，根據(jù)這兩個(gè)要素選擇能夠自動(dòng)調(diào)整的可長(zhǎng)時(shí)間切削的刀具；切削用量的選擇和確定需要考慮到切削的深度、切削的速度以及切削的進(jìn)給量三個(gè)方面的要素。這樣才能夠合理選擇切削刀具，確定切削用量，實(shí)現(xiàn)機(jī)床的安全有效運(yùn)行。

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