數控加工刀具的選擇與切削用量的確定

（1）刀具的選擇

    刀具的選擇是數控加工工藝中重要內容之一，它不僅影響機床的加工效率，而且直接影響加工質量。與傳統的加工方法相比，數控加工對刀具的要求更高。不僅要求精度高、剛度好、耐用度高，而且要求尺寸穩定、安裝調整方便。這就要求采用新型優質材料制造數控加工刀具，并優選刀具參數。

     選取刀具時，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸和形狀相適應。生產中，平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀。銑削平面時，應選用硬質合金刀片銑刀；加工凸輪、凹槽時，選高速鋼立銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔時，可選鑲硬質合金的玉米銑刀。

    對一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常采用球頭銑刀、環形銑刀、鼓形刀、錐形刀和盤形刀，如圖2-19所示。

a)         b)         c)         d)            e)

                         圖2-19  常用銑刀

        a）球銑刀    b）環形刀    c）鼓形刀    d）錐形刀   e）盤形刀

曲面加工常采用球頭銑刀，但加工曲面較平坦部位時，刀具以球頭頂端刃切削，切削條件較差，因而應采用環形刀。在單件或小批量生產中，為了取代多坐標聯動機床，常采用鼓形刀或錐形刀來加工飛機上的一些變斜角零件，如圖2-20所示。加鑲齒盤銑刀，適用于在五坐標聯動的數控機床上加工一些球面，其效率比用球頭銑刀高近十倍，并可獲得好的加工精度。

圖2-20  變斜角斜面加工

（2）切削用量的確定

切削用量包括主軸轉速（切削速度）、背吃刀量、進給量。對于不同的加工方法，需要選擇不同的切削用量，并編入程序單內。                              

合理選擇切削用量的原則是，粗加工時，一般以提高生產率為主，但也應考慮經濟性和加工成本；半精加工和精加工時，應在保證加工質量的前提下，兼顧切削效率、經濟性和加工成本。具體數值應根據機床說明書、切削手冊，并結合經驗而定。

1）切削深度a_p（㎜）  主要根據機床、夾具、刀具和工件的剛度來決定。在剛度允許的情況下，應以最少的進給次數切除加工余量，最好一次切凈余量，以便提高生產率。在數控機床上，精加工余量可小于普通機床，一般�。�0.2～0.5）㎜

2）主軸轉速n（r/min） 主要根據允許的切削速度ν_c（m/min）選取。

         式中，ν_c——切削速度，由刀具的耐用度決定；

         D——工件或刀具直徑（㎜）。

   主軸轉速n要根據計算值在機床說明書中選取標準值，并填入程序單中。

3）進給量（進給速度）f（mm/min或mm/r）  是數控機床切削用量中的重要參數，主要根據零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質選取。當加工精度，表面粗糙度要求高時，進給量數值應選小些，一般在20～50mm/min范圍內選取。最大進給量則受機床剛度和進給系統的性能限制，并與脈沖當量有關。