數控刀具對數控加工工藝的影響分析

摘 要：數控刀具是現代零件加工高效刀具之一，其種類眾多功能多樣，為現代化多種零件的生產提供了有力保障。數控加工屬于一個相對復雜的過程，各項參與因素都可能對加工質量產生影響，數控刀具作為數控加工生產重要工具對生產質量影響更是不言而喻。文章結合實際案例分析數控刀具對數控加工工藝的影響，希望可以起到一定借鑒作用。

關鍵詞：刀具;數控;加工;工藝

一、 引言

數控刀具的產生是數控加工技術深化應用的體現，與傳統的加工刀具相比，數控刀具在生產過程中可以實現自動換刀，且刀具的質量較之傳統的刀具也有很大提升，對于實現高精度生產具有重要意義。加強刀具對數控加工影響的分析，有利于尋找到更為科學有效數控加工方式，促進數控加工質量的提升。

二、 數控刀具對數控加工工藝的影響

（一）沉頭孔加工

沉頭孔屬于數控加工較為常見的零部件孔徑，在進行加工時傳統的加工工藝主要使用锪鉆（帶導柱）加工，但數控加工中擴孔鉆、锪鉆的應用并不是很常見，因此大多會利用其他替代方式，以達到加工目的。傳統沉頭孔采用锪鉆進行加工，其通常加工面較小，在加工中選擇往往會選擇成形刀具，切削刃一般較長，很容易產生振動，型面對孔在垂直度、輪廓度、同軸度、平面度方面具有十分嚴格的要求，主要用于鉚釘、螺釘等連接件的加工，這些零件對尺寸精度要求相對不高，且沉頭孔型面形狀與連接件端頭形狀一致。數控加工工藝中在成形锪孔加工方面并不是很常見，大多數是采用編程的方式，通過數控銑削達到沉頭孔加工的目的。例如，在圓柱形沉孔生產加工上，一般會選擇平底銑削刀具之后通過相應的銑削編程達到加工生產目的;在凸臺平面生產加工上，一般會選擇立式銑刀;在錐面锪孔加工方面，會采用錐面锪孔（專用）進行加工。

（二）螺紋零部件數控加工

螺紋零部件屬于當前數控加工最為常見零部件之一，選對了螺紋數控刀具可以使得螺紋加工毛刺少、效率高，在加工中選擇與螺距及公稱尺寸相適合的螺紋銑刀即可，刀柄選擇上以BT40-SLA削平刀柄為主。螺紋銑削具有很高的普適性在加工過程中僅需要螺紋銑刀一支便可以實現不同孔徑相同螺距的螺紋加工，通常帶有牙型的螺紋銑刀（單頭）還可以加工多種類型的螺紋，例如數控加工美制螺紋、ISO螺紋等。螺紋銑削還可以可解決磨損、刀具折彎、材料“彈性”、攻絲加工等問題等。在螺紋加工過程中攻絲屬于加工難點，其中排屑屬于攻絲過程難點的主要體現，加工中稍有不注意很可能導致絲錐折斷，還有可能導致加工的零部件報廢，而螺紋加工可以很好解決排屑問題。

通常螺紋零部件數控加工可以選擇合金硬質可轉位刀片的銑刀，采用旋風銑削的方式進行加工，可轉位刀片可以根據加工螺紋的不同適當的更換刀片且可以在螺紋加工過程中自由切換，滿足螺紋數控加工需求，這類合金硬質可轉位螺紋銑刀具有內冷卻通孔，可以使得冷卻液快速抵達切削區域，提升銑削質量。之所以選擇螺紋旋風銑，是由于其大多由高速螺紋銑削裝置組成，在其上安裝高速旋轉刀盤，可以根據零件加工選擇不同刀具安裝其上，在數控加工中最快速度可達400m/min有效提升加工效率，此種螺紋旋風銑方式十分適合絲桿、蝸桿等產品加工，在加工中無須進行退刀，一刀成型，相應互換性也比較好。但需要注意，旋風銑削在小徑工件加工上存在一定不足，可能導致形變發生，因此選擇此種方式進行小徑工件加工時，一定要注重絲桿校正。

（三）特殊工件加工

某閥體零件加工，該零件主體表現類似長方形，其中包含五個正圓形孔系結構，具體表現如圖1。在該零件數控加工過程中主要難點在于環形內槽加工、粗精鏜內孔加工、20°短內錐粗精銑等。加工者對該零件加工難點進行分析，最終制訂了如下加工方案：①針對環形內槽加工，選擇環槽銑刀，且根據該零件的寬度及直徑，最終選擇BT40-SLN削平刀柄的環槽銑刀;②針對粗精鏜內孔加工根據該零部件特點，選擇CBH25-47精鏜頭、RBH32-42-C粗鏜頭、BT40-LBK刀柄;③針對20°短內錐粗精銑，在刀具選擇上相對要靈活一些，可以選擇圓角銑刀、插補（螺旋）銑刀、球銑刀等，數控加工人員根據該工程具體情況選擇BT40-ER圓柱直柄或者BT40-SLA削平刀柄。

三、 數控加工過程中數控刀具選擇策略

相關技術人員在零部件數控加工過程中，一定要嚴格按照零部件加工的不同，適當選擇加工刀具，以確保零件加工質量。在刀具選擇上可以采用以下策略，盡可能確保加工質量。首先，加深對零部件的分析。在生產加工過程中，相關技術人員首先要對零件設計圖紙進行分析，掌握零件的具體結構、切削參數、幾何角度等，并依據零件實際情況選擇適當刀具確保生產質量。其次，在刀具選擇上要根據零件加工工序適當安排刀具。在零件實際加工過程中通常同一刀具可能無法滿足實際加工需要，因此在加工過程中可以根據加工工序具體情況合理搭配刀具，促進零件加工質量提升。在加工刀具選擇的同時還要適當搭配好相應的加工方式，最優化促進零件加工質量提升。另外，在生產過程中要注重刀具保護，及時更換破損嚴重的刀具，確保數控加工高質量推進。

四、 結束語

綜上所述，數控刀具對數控加工工藝的影響很大，在數控加工過程中，相關技術人員需要根據零部件不同適當選擇加工刀具，并搭配好相應的加工方式，以最優化促進數控加工質量提升。

參考文獻：

[1]李占超，潘小新.論數控加工工藝對刀具優化設計的影響[J].中國戰略新興產業，2018（6X）：219.

作者簡介：

殷小馬，南京順秋機械設備有限公司。