數控銑加工中的刀具和切削用量選擇

李海　韓春林

摘要：在數控銑加工過程中，刀具和切削用量的選擇直接影響到加工質量，因此加強數控銑加工刀具和切削用量的選擇具有重要意義，基于此文本對數控銑加工中的刀具和切削用量選擇進行了探討。

關鍵詞：數控銑加工;刀具選擇;切削用量選擇

1 數控銑加工簡述

數控銑加工是一種應用數控銑床進行零件加工的加工方式，其具有自動化程度高、操作安全性高、加工精度高、加工速度快等方面的特點，對于操作人員的理論知識和實際操作能力也有著比較高的要求。數控機床中綜合員應用了計算機、自動化控制、人工智能和精密測量等多方面的技術，能夠實現零件的高精度、快速加工，能夠對復雜化形狀的零件進行加工。在進行數控銑加工時，通常情況下要求技術人員在編程界面輸入加工刀具類型、加工流程、切削用量和加工尺寸等方面的信息，然后數控加工中心更具輸入的信息來制定NC程序，并將其發送給機床，由機床按照程序來進行程序的加工。

2 數控銑加工刀具的選擇

2.1 刀具種類

在數控銑加工工作中，所要加工的零件形狀復雜程度高，對精度的要求高，為了滿足實際加工的要求，需要應用的多樣類型的刀具。當前，為了滿足生產實際的需求，數控機床正朝著高效、自動化的方向發展，刀具的類型和使用也不斷標準化。當前，數控銑加工的刀具主要分為切削刀具、孔加工刀具和其它特殊刀具等三類。按照不同的分類標準，可以對數控銑加工刀具進行不同的分類;如按照結構可以將其分為整體式、鑲嵌式和特殊形式;按照切削工藝可以分為圓角立銑刀、錐度銑刀、平端立銑刀以及球頭刀。在實際的加工工作中，操作人員應根據被加工零件的材料、形狀和加工要求等各方面因素，綜合考慮，選擇最合適的加工刀具，從而提高加工的效果。

2.2 切削刀具選擇

在數控銑加工過程中，切削刀具主要用于零件的曲面加工，在實際使用過程中需要注意兩方面問題：

1. 保證切削的精確性，加工輪廓必須吻合，對加工過程進行有效控制，確保零件的加工質量。

（2）合理選擇切削刀具。在選擇切削刀具時，應根據需求選擇適合的刀具：若要進行零件的粗加工，可以選擇雙刃式的銑刀;若要進行細加工，可以應用四刃式銑刀;如果沒有特殊的要求，通常選用球頭刀;如果對零件表面質量有要求，而且零件的表面積較大時，可以選擇鑲嵌式刀具;若加工中的零件存在小平面或者是臺階面，可以使用通用式銑刀進行加工。

2.3 孔加工刀具選擇

孔加工刀具主要用于孔類形狀的零件加工，在選擇孔加工刀具時需要考慮以下幾方面因素：

1. 進行整孔式孔加工時，可以取消對應的轉模配置;
2. 在進行孔加工時，孔加工條件的不同，對鉆頭的剛性有比較大的影響，因此需要綜合考慮加工條件、鉆頭剛性等因素來選擇合適的孔加工刀具。
3. 為了確保孔加工的精確性，在進行孔加工之前，需要確認好中心孔的位置。
4. 若要加工鉸孔，可以選擇浮動式刀具來加工，不過需要做好零件的倒角。
5. 加工鏜孔時，最好選擇刀頭對稱性比較好的鏜刀，從而降低平衡性振動，提高加工質量。

2.4 其他刀具選擇

為了滿足零件加工的需求，數控銑加工需要應用到具有多樣化功能的各式刀具，在進行刀具的選擇時，可以按照以下幾方面的要求來進行選擇：

1. 確保刀具的精度滿足零件加工需求;
2. 選擇具有良好耐用性的刀具，確保長時間使用后刀具依舊能夠保持良好的加工精度和速度;降低長時間使用后刀具斷裂的可能性，降低對零件、銑床等造成影響。
3. 定期對刀具進行檢查，發現問題及時更換，更換后對刀具進行調整，確保其具有良好的使用效果。

3 數控銑加工中切削用量的確定

在數控銑加工中，切削用量的主要指標包括三個，分別是切削深度、進給量和主軸轉速。在應用不同的加工方法來對零件進行加工時，切削用量也不相同，需要編入到程序單內，基于其來進行加工。具體來說，在對零件進行粗加工時，選擇的切削用量較大，主要目的是提高生產的效率，并且降低加工的成本，提高加工的經濟效益;當對零件進行精加工，或者是半精加工時，主要考慮到的是確保加工的質量，同時考慮生產效率、加工成本等方面的因素，因此通常選擇較小的切削量。

3.1 切削速度設計

在進行切削速度的設計時，需要考慮銑削的總齒數、吃刀量和側面的吃刀量等三方面因素。由于三者之間聯系較強，進行切削的設計時需要對三者之間的變化、平衡關系進行明確。在通常情況下，銑削加工總齒數越多，相應的背吃刀量、側吃刀量都越大，會導致刀具的耐用度降低;這主要是由于隨著總齒數增加，導致刀具刀刃的負荷增加，在切削過程中產生的熱量也會增加，進而造成刀具容易磨損。基于這種情況，若要增加切削的速度，為了降低刀具損耗，需要做好切削散熱。

3.2 切削深度設計

通過進行切削深度的設計，可以使數控機床和加工零件之間的配合度提升，從而提高切削的質量。在進行切削深度的設計時，需要注意以下幾方面內容：

1. 對零件進行粗加工時，能夠通過適量的加深切削深度的方式，降低切削的次數，從而使加工的效率得到提升;若要應用這種方法，需注意切削深度和刀具切削性能的關系，從而確保可以完成切割。
2. 在進行切削時，需要避免刀刃和機床金屬部位產生直接接觸，應保持道口朝里。
3. 在加工過程中如果刀具的剛度出現變化，則需要適當的調整切削深度，避免由此導致刀具損傷。

在進行切削深度的設計時，應綜合考慮被加工材料的性能、機床類型以及刀具的材料與性能等多方面因素，從而選擇適當的切削深度，確保加工的質量和效率。

3.3 進給量設計

在數控機床加工過程中，進給量對切削的形狀、質量等都有一定的影響，因此進給量的設計是非常重要的。在進行進給量的設計時需要綜合考慮工件精度和表面粗糙度要求、刀具質量和工件材料等情況，從而確定適當的值。

結論

在應用數控銑加工技術來對零件進行加工時，應合理選擇刀具和切削用量，從而使機床的功能得到充分的發揮，提高被加工零件的質量，確保生產的安全、順利進行。因此，在實際的生產過程中，需要進行不斷的總結和研究，優化刀具和切削用量的選擇方法，提高零件加工的質量和效率。

參考文獻

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