1、數(shù)控銑加工常用刀具的種類

數(shù)控銑加工刀具種類很多，為了適應(yīng)數(shù)控機(jī)床高速、高效和自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)，所用刀具正朝著標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和模塊化的方向發(fā)展，主要包括銑削刀具和孔加工刀具兩大類。為了滿足高效和特殊的銑削要求，又發(fā)展了各種特殊用途的專用刀具。

⑴ 圓柱銑刀

圓柱銑刀主要用于臥式銑床加工平面。圓柱銑刀一般為整體式。銑刀的材料為高速鋼，主切削刃分布在圓柱表面上，無(wú)副切削刃。銑刀有粗齒和細(xì)齒之分。粗齒銑刀的齒數(shù)少，刀齒強(qiáng)度大，容削空間也大，可重磨次數(shù)多，適合于粗加工。細(xì)齒銑刀的齒數(shù)多，工作平穩(wěn)，適合于精加工。圓柱銑刀的直徑范圍d=50～100mm，齒數(shù)一般為z=6～14齒，螺旋角β=30°～45°。

⑵ 面銑刀

面銑刀主要愛(ài)用于立式銑床加工平面和臺(tái)階面等。面銑刀的主要切削刃分布在銑刀的圓柱面上或圓錐面上，副切削刃分布在銑刀的端面上。面銑刀按結(jié)構(gòu)可以分為整體式面銑刀、硬質(zhì)合金整體焊接式面銑刀、硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)換式面銑刀等形式。

① 整體式面銑刀：由于這種面銑刀的材料為高速鋼，所以其切削速度和進(jìn)給量都受到一定的限制，生產(chǎn)率較低，并且由于該銑刀的刀齒損壞后很難修復(fù)，所以整體式面銑刀的應(yīng)用較少。

② 硬質(zhì)合金整天焊接式面銑刀：這種面銑刀有硬質(zhì)合金刀片與合金鋼刀體焊接而成，結(jié)構(gòu)緊湊，切削效率高。由于它的刀齒損壞后也很難修復(fù)，所以這種銑刀的應(yīng)用也不多。

③ 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位式面銑刀：這種面銑刀是將硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片直接裝夾在刀體槽中，切削刃磨鈍后，只需將刀片轉(zhuǎn)位或更新的刀片即可繼續(xù)使用。硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位式面銑刀有加工質(zhì)量穩(wěn)定、切削效率高、刀具壽命長(zhǎng)、刀片的調(diào)整和更換方便以及刀片重復(fù)定位精度高特點(diǎn)，所以該銑刀是生產(chǎn)上應(yīng)用最廣泛的刀具之一。

⑶ 立銑刀

立銑刀是數(shù)控銑削加工中應(yīng)用最廣泛的一種銑刀，它主要用于立式銑床上加工凹槽、臺(tái)階面和成型面等。立銑刀的主切削刃分布在銑刀的圓柱表面上，副切削刃分布在銑刀的端面上，并且端面中心有孔，因此銑削時(shí)一般不能沿銑刀軸向作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，而只能沿銑刀徑向作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。立銑刀也有粗齒和細(xì)齒之分，粗齒銑刀的刀齒為3～6個(gè)，一般用于粗加工，細(xì)齒銑刀的刀齒為5～10個(gè)，適合于精加工。立銑刀的直徑范圍是2～80mm，其柄部、莫氏錐柄和7∶24錐柄等多種形式。

⑷ 鍵槽銑刀

鍵槽銑刀主要用于立式銑床上加工圓頭封閉鍵槽等，該銑刀外形似立銑刀，端面無(wú)頂尖孔，端面刀齒從外圓開(kāi)止軸心，且螺旋角較小，增強(qiáng)了端面刀齒的強(qiáng)度。端面刀齒上的切削刃為主切削刃，圓柱面上的切削刃為副切削刃。加工鍵槽時(shí)，每次先沿銑刀軸向進(jìn)給較小的量，然后再沿徑向進(jìn)給量，這樣反復(fù)多次，即可完成鍵槽加工。由于該銑刀的磨損是在端面和靠近端面的外援部分，所以修模時(shí)只修磨端面切削刃，這樣銑刀直徑可保持不變，使加工鍵槽精度較高，銑刀壽命較長(zhǎng)。鍵槽銑刀的直接范圍為2～63mm，柄部有直柄和莫氏錐柄。

⑸ 成形銑刀

成型銑刀一般是為特定形狀的工件或加工內(nèi)容專門(mén)設(shè)計(jì)制造的，如漸開(kāi)線齒面、燕尾槽和T形槽等。

數(shù)控銑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，采用焊接或機(jī)夾式連接，機(jī)夾式又可分為不轉(zhuǎn)位和可轉(zhuǎn)位兩種;③特殊型式，如復(fù)合式刀具，減震式刀具等。根據(jù)制造刀具所用的材料可分為：①高速鋼刀具;②硬質(zhì)合金刀具;③金剛石刀具;④其他材料刀具，如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等。

從切削工藝上可分為：平端立銑刀、圓角立銑刀、球頭刀和錐度銑刀等。

2、數(shù)控銑加工對(duì)刀具的要求

為了保證數(shù)控銑機(jī)床的加工精度，提高數(shù)控銑機(jī)床的生產(chǎn)效率及降低刀具材料的消耗，在選用數(shù)控銑機(jī)床刀具和刀具材料時(shí)，除滿足普通機(jī)床應(yīng)具備的基本條件外，還要考慮在數(shù)控銑機(jī)床中刀具工作條件等多方面因素，如切屑的斷屑性能、刀具快速調(diào)整與更換，因此對(duì)刀具和刀具材料提出更高的要求。

⑴銑刀剛性要好一是為提高生產(chǎn)效率而采用大切削用量的需要;二是為適應(yīng)數(shù)控銑床加工過(guò)程中難以調(diào)整切削用量的特點(diǎn)。當(dāng)工件各處的加工余量相差懸殊時(shí)，通用銑床遇到這種情況很容易采取分層銑削方法加以解決，而數(shù)控銑削就必須按程序規(guī)定的走刀路線前進(jìn)，遇到余量大時(shí)無(wú)法象通用銑床那樣“隨機(jī)應(yīng)變”，除非在編程時(shí)能夠預(yù)先考慮到，否則銑刀必須返回原點(diǎn)，用改變切削面高度或加大刀具半徑補(bǔ)償值的方法從頭開(kāi)始加工，多走幾刀。但這樣勢(shì)必造成余量少的地方經(jīng)常走空刀，降低了生產(chǎn)效率，如刀具剛性較好就不必這么辦。

⑵銑刀的耐用度要高尤其是當(dāng)一把銑刀加工的內(nèi)容很多時(shí)，如刀具不耐用而磨損較快，就會(huì)影響工件的表面質(zhì)量與加工精度，而且會(huì)增加換刀引起的調(diào)刀與對(duì)刀次數(shù)，也會(huì)使工作表面留下因?qū)Φ墩`差而形成的接刀臺(tái)階，降低了工件的表面質(zhì)量。除上述兩點(diǎn)之外，銑刀切削的幾何參數(shù)的選擇和排屑性能等也非常重要。切屑粘刀形成積屑瘤在數(shù)控銑削中是十分忌諱的?？傊鶕?jù)倍加工材料的切削性能及加工余量，選擇剛性好、耐用度搞的銑刀，是充分發(fā)揮數(shù)控銑床的生產(chǎn)效率和獲得滿意的加工質(zhì)量的前提。
3、 數(shù)控銑加工刀具類型的選擇

刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機(jī)交互狀態(tài)下進(jìn)行的。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。

生產(chǎn)中，被加工零件的幾何形狀是選擇刀具類型的主要依據(jù)：

⑴銑削刀具的選用：加工曲面類零件時(shí)，為了保證刀具切削刃與加工輪廓在切削點(diǎn)相切，而避免刀刃與工件輪廓發(fā)生干涉，一般采用球頭刀，粗加工用兩刃銑刀，半精加工和精加工用四刃銑刀;銑較大平面時(shí)，為了提高生產(chǎn)效率和提高加工表面粗糙度，一般采用刀片鑲嵌式盤(pán)形銑刀;銑小平面或臺(tái)階面時(shí)一般采用通用銑刀;銑鍵槽時(shí)，為了保證槽的尺寸精度、一般用兩刃鍵槽銑刀;

⑵孔加工刀具的選用：數(shù)控機(jī)床孔加工一般無(wú)鉆模，由于鉆頭的剛性和切削條件差，選用鉆頭直徑D應(yīng)滿足L/D≤5(L為鉆孔深度)的條件;鉆孔前先用中心鉆定位，保證孔加工的定位精度;精絞前可選用浮動(dòng)絞刀，絞孔前孔口要倒角;鏜孔時(shí)應(yīng)盡量選用對(duì)稱的多刃鏜刀頭進(jìn)行切削，以平衡鏜削振動(dòng);盡量選擇較粗和較短的刀桿，以減少切削振動(dòng)。在經(jīng)濟(jì)型數(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。

4、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先銑后鉆;

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。

另外，刀具的耐用度和精度與刀具價(jià)格關(guān)系極大，必須引起注意的是，在大多數(shù)情況下，選擇好的刀具雖然增加了刀具成本，但由此帶來(lái)的加工質(zhì)量和加工效率的提高，則可以使整個(gè)加工成本大大降低。