數(shù)控車床加工刀具的類型及其選擇

張娜

摘 要：數(shù)控車床是高度綜合的機電一體化設備，因其具有加工精度高、加工生產率高、可減輕勞動強度、有利于實現(xiàn)生產管理現(xiàn)代化等特點而被廣泛應用于制造業(yè)的各個領域。本文從數(shù)控車床加工對刀具的要求、常見刀具的種類及刀具選擇等方面進行探討。

關鍵詞：數(shù)控車床加工 刀具要求 類型選擇

數(shù)控車床即裝備了數(shù)控系統(tǒng)的車床。由數(shù)控系統(tǒng)通過伺服驅動系統(tǒng)去控制各運動部件的動作，主要用于軸類和盤類回轉體零件的多工序加工，具有高精度、高效率、高柔性等綜合特點。筆者在多年從事數(shù)控車床的一體化教學工作過程中，感到其加工刀具的選擇在保證加工工件精度、提高加工效率以及延長設備壽命、促進安全文明生產等方面的作用十分重要。

一、數(shù)控車削加工刀具類型

數(shù)控車床加工所用刀具種類很多，為了適應數(shù)控機床高速、高效和自動化程度高的特點，所用刀具正朝著標準化、通用化和模塊化的方向發(fā)展。

1.根據(jù)刀具結構分類

根據(jù)刀具結構可分為：整體式、焊接式、機械夾固式、可轉位式等。

2.根據(jù)制造刀具所用的材料分類

根據(jù)制造刀具所用的材料可分為：高速鋼刀具、硬質合金刀具、金剛石刀具和其他材料刀具如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等。

3.根據(jù)用途分類

根據(jù)用途可分為如下幾種。

一是外圓車刀。外圓車刀又有直頭外圓車刀、彎頭外圓車刀、90度外圓車刀。直頭外圓車刀用于加工外圓柱表面和外圓錐表面；彎頭外圓車刀可用于加工外圓柱表面、外圓錐表面、端面和倒棱；90度外圓車刀可用于加工細長軸、剛性不好的軸類零件、階梯軸、凸肩或端面。

二是端面車刀。用于加工工件的端面，一般由工件外圓向中心進給。

三是內孔車刀。

四是切斷刀、切槽刀。

五是螺紋車刀。

二、數(shù)控車床加工刀具的選擇

刀具選擇總的原則是：安裝、調整、刃磨方便，剛性好，耐用度和精度高，斷屑及排屑性能好。在滿足加工要求的前提下，我們應盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。在刀具配備時應注意：在可能的范圍內，使被加工的工件形狀、尺寸標準化，從而減少刀具的種類；使刀具規(guī)格化和通用化，便于刀具管理；盡可能采用可轉位刀具，增加刀具的互換性；在選擇刀具時，應盡量采用高效率、斷屑及排屑性能好的刀具。

1.整體式車刀的選用

整體式車刀主要是整體式高速鋼車刀，它由高速鋼刀條按要求磨制而成。其刀桿截面大多為正方形或矩形，俗稱“白鋼刀”，使用時其刀刃和切削角度可根據(jù)不同用途進行修磨。通常用于小型車刀、螺紋車刀和形狀比較復雜的成形車刀。它具有抗彎強度高，沖擊韌性好，制造簡單和刃磨方便、刃口鋒利等特點。

2.焊接式車刀的選用

它是將硬質合金刀片用焊接的方法固定在刀體上，經刃磨而的車刀。這種車刀結構簡單，制造方便，剛性較好，但抗彎強度低，沖擊韌性差，切削刃不如高速鋼車刀鋒利，不易制作復雜刀具。

3.機械夾固式車刀的選用

機械夾固式車刀是數(shù)控車床上用得比較多的一種車刀，它又分為機械夾固式可重磨車刀和機械夾固式不可重磨車刀二種。

機械夾固式可重磨車刀是將普通硬質合金刀片用機械夾固的方法安裝在刀桿上，刀片用鈍后可以修磨。修磨后，通過調節(jié)螺釘把刃口調整到適當位置，壓緊后便可以繼續(xù)使用。

機械夾固式不可重磨車刀刀片為多邊形，有多條切削刃，當某條切削刃磨鈍后，只需松開夾固元件，將刀片轉一個位置便可以繼續(xù)使用。其最大優(yōu)點是車刀幾何角度完全由刀片保證，切削性能穩(wěn)定，刀桿和刀片已標準化，加工質量好。

4.刀片材料選擇

根據(jù)待加工工件材料的種類，可以選擇對應的刀具

材料。

（1）待加工工件材料種類。鋼材（P類）、不銹鋼材料（M類）、鑄鐵（K類）、鋁及有色金屬（N類）；熱優(yōu)質合金鋼（S類）、淬硬材料（H類）等。

（2）刀具材料類型。普通硬質合金、涂層硬質合金、金屬陶瓷、超硬材料、耐熱優(yōu)質合金鋼（S類）、淬硬材料（H類）等。

三、小結

綜上所述，數(shù)控車床使用的刀具種類較多，刀具的選擇應根據(jù)數(shù)控車床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其他相關因素綜合考量。

參考文獻：

[1]周蘭.數(shù)控車削編程與加工[M].北京：機械工業(yè)出版社，2010.

[2]袁鋒.數(shù)控車床培訓教程[M].北京：機械工業(yè)出版社. 2008.

（作者單位：吉林省林業(yè)技師學院）