試論數控銑加工中刀具和切削用量的選擇
2019-1-30 來源： 銅陵市中等職業技術教育中心 作者：林翔
摘 要：簡要介紹數控鐵加工中刀具選擇以及切削用量確定，從而為改進數控銑加工質量提供參考。
關鍵詞：數控銑加工；刀具；切削用量；機械加工；數控機床
引言
隨著機械加工技術的不斷進步，數控機床應用日益廣泛，在編制數控程序的環節，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量。
1 、數控銑加工過程當中的刀具選擇
第一，加工刀具常見種類。
機械加工當中應用數控技術，可以顯著改進加工效率。同傳統加工比較而言，數控加工更加強調加工的質量以及速度，需要使用計算機來調整刀具位置，這樣才可以保證加工過程當中持續快速加工。當前數控銑加工當中的刀具包括銑削刀具以及孔加工刀具（圖 1）。
圖 1 數控銑加工刀具
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，同時斷屑能力良好。其次是要確保加工強度。數控銑加工對強度的要求更嚴格，需要使用符合加工強度需求的刀具。
加工刀具應當滿足兩個方面的條件，一方面是使用計算機來調整加工的方向、強度還有刀片的具體位置，另一方面是需要能夠長時間進行切削。具體選擇的時候，應在數控程序提供的界面來進行。工作人員應當根據機床性能、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，與此同時還需要考慮加工材料的影響，保證加工刀具同機床規格匹配。
在選擇刀具之后還需要進一步選擇刀柄，通常應避免刀柄過長，避免其給機床的運行帶來不良影響。在具體加工環節，刀具既需要符合機床規格，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候需要使用球頭刀，而封閉鍵槽加工的時候需要使用鍵槽刀具。
2 、數控銑加工過程當中切削用量確定
數控銑加工環節的切削用量受加工方法影響，因此在確定切削用量的時候，需要重點考慮切削的速度、深度還有進給量等影響因素。通常情況下，粗加工環節需要盡量提高加工速度，從而提高單位時間的產量，所以在此過程當中的切削用量往往比較大。精加工環節需要提高加工精度從而保證加工質量，這就需要降低切削用量。
第一，確定切削深度。因為機床類型還有加工材料存在著明顯的區別，在確定切削深度的時候也需要做好匹配工作。工作人員確定切削深度的時候，應當根據具體條件比如加工材料、機床類型以及加工刀具等進行切削。通常情況下，粗加工的時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準，避免因為刀具的剛度太低或者是材料厚度過厚而發生切不斷的問題。
切削的時候需要讓刀口朝里，防止刀刃同機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，應當恰當減少切削深度，從而準確地改進切削，并且最大限度避免切削環節造成刀具損傷問題。
除此之外，還應當根據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，從而防止浪費資源，同時也能夠保證加工效 率 以 及 加 工 質 量 。 通 常 情 況 下 切 削 深 度 為0.05~1.0 mm，半精加工的深度是 1~3 mm。工作人員應當在此范圍當中結合具體條件來靈活調整。
第二，確定切削進給量。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。在粗加工環節，需要重點分析刀具剛度以及加工質量，如果刀具剛度比較高，可以合理提高進給量，如果刀具的剛度比較小，可以合理降低進給量。精加工環節則需要綜合分析材料質量例如粗糙度等。1）當工件的質量要求能夠得到保證時，為提高生產效率。可選擇較高的進給速度，一般在 100~200 mm/min 范圍內選取。2）在切斷、加工深孑 L 或用高速鋼刀具加工時，宜選擇較低的進給速度。一般在 20～ 50 mm／ min 范圍內選取。3）當加工精度，表面粗糙度要求高時，進給速度應選小些，一般在 20～ 50 mm/min 范圍內選取。
第三，確定切削速度。通常情況下，在確定轉速的基礎上，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，容易導致刀具生成的熱量上升，從而嚴重磨損刀具。在此情況下，切削深度加深之后也會影響到切削效率。所以工作人員應當科學確定切削速度，避免速度太快磨損刀具并影響質量。
與此同時，工作人員還應當考慮其他影響因素，例如材料拐角位置需要降低速度，曲線材料加工的時候需要堅固半徑產生的影響，外圓弧的切削速度往往較小，而內圓弧的切削速度往往較大，需要工作人員靈活確定速度。數控技術是制造業的核心技術之一，數控銑加工的過程當中科學確定加工刀具以及切削，有利于提高綜合效益，需要引起相關工作人員的重視。
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