試論數(shù)控銑加工中刀具和切削用量的選擇

林翔

（銅陵市中等職業(yè)技術(shù)教育中心（安徽銅陵技師學(xué)院），安徽銅陵244100）

試論數(shù)控銑加工中刀具和切削用量的選擇

林翔

（銅陵市中等職業(yè)技術(shù)教育中心（安徽銅陵技師學(xué)院），安徽銅陵244100）

簡要介紹數(shù)控鐵加工中刀具選擇以及切削用量確定，從而為改進(jìn)數(shù)控銑加工質(zhì)量提供參考。

數(shù)控銑加工；刀具；切削用量；機(jī)械加工；數(shù)控機(jī)床

引言

隨著機(jī)械加工技術(shù)的不斷進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床應(yīng)用日益廣泛，在編制數(shù)控程序的環(huán)節(jié)，合理確定刀具以及切削用量有重要影響，有利于提高加工效率并且確保加工質(zhì)量。

1 數(shù)控銑加工過程當(dāng)中的刀具選擇

第一，加工刀具常見種類。機(jī)械加工當(dāng)中應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，可以顯著改進(jìn)加工效率[1]。同傳統(tǒng)加工比較而言，數(shù)控加工更加強(qiáng)調(diào)加工的質(zhì)量以及速度，需要使用計(jì)算機(jī)來調(diào)整刀具位置，這樣才可以保證加工過程當(dāng)中持續(xù)快速加工。當(dāng)前數(shù)控銑加工當(dāng)中的刀具包括銑削刀具以及孔加工刀具[2]（圖1）。

圖1 數(shù)控銑加工刀具

第二，加工刀具的具體選擇。首先是確保加工精度。要想確保加工精度就需要使用耐用性以及鋒利度比較高的刀具，同時(shí)斷屑能力良好。其次是要確保加工強(qiáng)度。數(shù)控銑加工對強(qiáng)度的要求更嚴(yán)格，需要使用符合加工強(qiáng)度需求的刀具[3]。加工刀具應(yīng)當(dāng)滿足兩個(gè)方面的條件，一方面是使用計(jì)算機(jī)來調(diào)整加工的方向、強(qiáng)度還有刀片的具體位置，另一方面是需要能夠長時(shí)間進(jìn)行切削。具體選擇的時(shí)候，應(yīng)在數(shù)控程序提供的界面來進(jìn)行。工作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)機(jī)床性能、加工順序以及加工要求等方面的因素綜合考慮選擇合適的刀具，與此同時(shí)還需要考慮加工材料的影響，保證加工刀具同機(jī)床規(guī)格匹配。在選擇刀具之后還需要進(jìn)一步選擇刀柄，通常應(yīng)避免刀柄過長，避免其給機(jī)床的運(yùn)行帶來不良影響。在具體加工環(huán)節(jié)，刀具既需要符合機(jī)床規(guī)格，還需要材料形狀符合加工形狀。例如在加工曲線或者是球類材料的時(shí)候需要使用球頭刀，而封閉鍵槽加工的時(shí)候需要使用鍵槽刀具[4]。

2 數(shù)控銑加工過程當(dāng)中切削用量確定

數(shù)控銑加工環(huán)節(jié)的切削用量受加工方法影響，因此在確定切削用量的時(shí)候，需要重點(diǎn)考慮切削的速度、深度還有進(jìn)給量等影響因素。通常情況下，粗加工環(huán)節(jié)需要盡量提高加工速度，從而提高單位時(shí)間的產(chǎn)量，所以在此過程當(dāng)中的切削用量往往比較大[5]。精加工環(huán)節(jié)需要提高加工精度從而保證加工質(zhì)量，這就需要降低切削用量。

第一，確定切削深度。因?yàn)闄C(jī)床類型還有加工材料存在著明顯的區(qū)別，在確定切削深度的時(shí)候也需要做好匹配工作。工作人員確定切削深度的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體條件比如加工材料、機(jī)床類型以及加工刀具等進(jìn)行切削。通常情況下，粗加工的時(shí)候可以加深切削深度，這樣就能夠通過一次切削切掉更多的材料，前提條件是要保證刀具剛度滿足標(biāo)準(zhǔn)，避免因?yàn)榈毒叩膭偠忍突蛘呤遣牧虾穸冗^厚而發(fā)生切不斷的問題。切削的時(shí)候需要讓刀口朝里，防止刀刃同機(jī)床的金屬物直接接觸。如果刀具剛度降低、材料太厚或者是沖擊荷載較大，應(yīng)當(dāng)恰當(dāng)減少切削深度，從而準(zhǔn)確地改進(jìn)切削，并且最大限度避免切削環(huán)節(jié)造成刀具損傷問題。除此之外，還應(yīng)當(dāng)根據(jù)加工余量來合理確定切削深度，如果余量越少就需要減少切削深度，從而防止浪費(fèi)資源，同時(shí)也能夠保證加工效率以及加工質(zhì)量。通常情況下切削深度為0.05～1.0mm，半精加工的深度是1～3mm。工作人員應(yīng)當(dāng)在此范圍當(dāng)中結(jié)合具體條件來靈活調(diào)整。

第二，確定切削進(jìn)給量。最為主要的給量影響因子包括材料類型、加工精度還有刀具等。在粗加工環(huán)節(jié)，需要重點(diǎn)分析刀具剛度以及加工質(zhì)量，如果刀具剛度比較高，可以合理提高進(jìn)給量，如果刀具的剛度比較小，可以合理降低進(jìn)給量。精加工環(huán)節(jié)則需要綜合分析材料質(zhì)量例如粗糙度等。1）當(dāng)工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時(shí)，為提高生產(chǎn)效率?？蛇x擇較高的進(jìn)給速度，一般在100～200mm/min范圍內(nèi)選取。2）在切斷、加工深孑L或用高速鋼刀具加工時(shí)，宜選擇較低的進(jìn)給速度。一般在20～50mm／min范圍內(nèi)選取。3）當(dāng)加工精度，表面粗糙度要求高時(shí)，進(jìn)給速度應(yīng)選小些，一般在20～50mm/min范圍內(nèi)選取。

第三，確定切削速度。通常情況下，在確定轉(zhuǎn)速的基礎(chǔ)上，銑刀直徑越大就能夠加快切削速度。不過如果切削速度過快，容易導(dǎo)致刀具生成的熱量上升，從而嚴(yán)重磨損刀具。在此情況下，切削深度加深之后也會(huì)影響到切削效率。所以工作人員應(yīng)當(dāng)科學(xué)確定切削速度，避免速度太快磨損刀具并影響質(zhì)量。與此同時(shí)，工作人員還應(yīng)當(dāng)考慮其他影響因素，例如材料拐角位置需要降低速度，曲線材料加工的時(shí)候需要堅(jiān)固半徑產(chǎn)生的影響，外圓弧的切削速度往往較小，而內(nèi)圓弧的切削速度往往較大，需要工作人員靈活確定速度。

數(shù)控技術(shù)是制造業(yè)的核心技術(shù)之一，數(shù)控銑加工的過程當(dāng)中科學(xué)確定加工刀具以及切削，有利于提高綜合效益，需要引起相關(guān)工作人員的重視。

[1]陳燕春.數(shù)控銑削加工中切削參數(shù)確定的研究[J].機(jī)電工程技術(shù), 2006,35(12):21-24.

[2]李子明.數(shù)控銑加工的刀具與切削用量研究分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2015,20(17):136-139.

[3]苗德忠.數(shù)控銑加工中的刀具和切削用量合理選擇淺析[J].科技信息,2014,15(12):302-305.

[4]耿慧蓮,韓江.起重支架的數(shù)控銑工藝處理及工裝設(shè)計(jì)[J].機(jī)床與液壓,2014,3(2)：99-101.

[5]陳麗.淺析數(shù)控銑加工中的刀具和切削用量的合理選擇[J].科技信息,2013(12):114.

（編輯：王璐）

On the Choice of Cutting Tools and Cutting Parameters in NC Milling

Lin Xiang
Tongling Secondary Vocational and Technical Education Center of Tongling Anhui Technician College，Tongling Anhui244100)

This paper introduces the tool selection and cutting parameters,so as to provide reference for improving the quality of CNC milling.

NCmilling;cutting tool;cutting parameter;machining;NCmachine tool

TG659

A

2095-0748(2016)24-0075-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.24.31

2016-11-08

林翔（1987—），男，安徽銅陵人，本科，助理講師，研究方向：數(shù)控加工。