CNC加工中心的刀具的选择

 
1.数控加工常用刀具的种类及特点
    数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上，因此已逐渐标准化和系列化。数控刀具的分类，有着多种方法。
1.1.根据刀具结构分类
根据刀具结构可分为：
（1）整体式
（2）镶嵌式，采用焊接或机夹式连接，机夹式又可分为不转位和可转位两种；
（3）特殊型式，如复合式刀具，减震式刀具等。
1.2.根据刀具材料分类
1.2.1根据制造刀具所用材料分
（1）高速钢工具
（2）硬质合金刀具
（3）金刚石刀具
（4）其他材料刀具，如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等。
1.2.2.从切削工艺上分
（1）车削刀具，分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种
（2）钻削刀具，包括钻头、铰刀、丝锥等
（3）镗削刀具
（4）铣削刀具
    为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求，近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用，在数量上达到整个数控刀具的30%-40%，金属切除量占总数的80%-90%。
1.3.数控刀具的主要特点
数控刀具与普通机床上所用的刀具相比，有许多不同的要求，主要有以下特点：
（1）刚性好（尤其是粗加工刀具），精度高，抗振及热变形小
（2）互换性好，便于快速换刀
（3）寿命高，切削性能稳定、可靠
（4）刀具的尺寸便于调整，以减少换刀调整时间
（5）刀具应恩呢该可靠地断屑或卷屑，以利于切屑的排除
（6）系列化，标准化，以利于编程和刀具管理
2.数控加工刀具的选择
    刀具的选择，是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其他相关因素，正确使用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是：安装调整方便，刚性好，耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。
    选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。生产中，平面零件周边轮廓的加工，常采用立铣刀；铣削平面时，应选硬质合金刀片铣刀；加工凸台、凹槽时，选高速钢立铣刀；加工毛坯表面或粗加工孔时，可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀；对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工，常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。
    在进行自由曲面加工时，由于球头刀具的端部切削速度为零，因此，为保证加工精度，切削行距一般取得很密，故球头常用于曲面的精加工。而平头刀具在表面加工质量和切削效率方面都优于球头刀，因此，只有在保证不过切的前提下，无论是曲面的粗加工还是精加工，都应优先选择平头刀。另外，刀具的耐用度和精度与刀具价格关系极大，必须引起注意的是，在大多数情况下，选择好的刀具虽然增加了刀具成本，但由此带来的加工质量和加工效率的提高，则可以使整个加工成本大大降低。
    在加工中心上，各种刀具分别装在刀库上，按程序规定随时进行选刀和换刀动作。因此必须采用标准刀柄，以便使钻、镗、扩、铣削等工序用的标准刀具能迅速、准确地装到机床主轴或刀库上去。编程人员应了解机床上所用刀柄的结构尺寸、调整方法以及调整范围，以便在编程时确定刀具的径向和轴向尺寸。目前我国的加工中心采用TSG工具系统，其刀柄有直柄（三种规格）和锥柄（四种规格）两种，工包括16种不同用途的刀柄。
    在经济型数控加工中，由于刀具的刃磨、测量和更换多为人工手动进行，占用辅助时间较长，因此，必须合理安排刀具的排列顺序。一般应遵循以下原则：
（1）尽量减少刀具数量
（2）一把刀具装夹后，应完成其所能进行的所有加工部位
（3）粗精加工的刀具应分开使用，即使是相同尺寸规格的刀具
（4）先铣后钻
（5）先进行曲面精加工，后进行二维轮廓精加工
（6）在可能的情况下，应尽可能利用数控机床的自动换刀功能，以提高生产效率等。