加工中心刀具選擇

 
加工中心上,其主軸轉速較普通機床的主軸轉速高1~2倍,某些特殊用途的數控機床、加工中心主軸轉速高達數萬轉,因此數控機床用刀具的強度與耐用度至關重要。目前涂層刀具與立方氮化硼等刀具已廣泛用于加工中心,陶瓷刀具與金剛石刀具也開始在加工中心上運用。一般來說,數控機床用刀具應具有較高的耐用度和剛度,刀具材料抗脆性好,有良好的斷屑性能和可調易更換等特點。例如,在數控機床上進行銑削加工時選擇刀具要注意如下要點:
 
平面銑削時應選用不重磨硬質合金端銑刀或立銑刀。一般銑削時,盡量采用二次走刀加工,第一次走刀最好用端銑刀粗銑,沿工件表面連續走刀。選好每次走刀寬度和銑刀直徑,使接刀痕不影響精切走刀精度。因此加工余量大又不均勻時,銑刀直徑要選小些,反之,選大些。精加工時銑刀直徑要選大些,最好能包容加工面的整個寬度。
 
立銑刀和鑲硬質合金刀片的端銑刀主要用于加工凸臺、凹槽和箱口面。為了軸向進給時易于吃刀,要采用端齒特殊刃磨的銑刀,如圖a所示。為了減少振動,可采用圖b所示的非等距三齒或四齒銑刀。為了加強銑刀強度,應加大錐形刀心,變化槽深。
 
為了提高槽寬的加工精度,減少銑刀的種類,加工時可采用直徑比槽寬小的銑刀,先銑槽的中間部分,然后用刀具半徑補償功能銑槽的兩邊。
 
銑削平面零件的周邊輪廓一般采用立銑刀。
①刀具半徑R應小于零件內輪廓的最小曲率半徑ρ,一般取R=(O.8~0.9)ρ。
②零件的加工高度H≤(1/4~1/6)R保證刀具有足夠的剛度。
 
數控加工曲面和變斜角輪廓外形時常用球頭刀、環形刀、鼓形刀和錐形刀等,加工曲面時球頭刀的應用最普遍。但是越接近球頭刀的底部,切削條件就越差,因此近來有用環形刀(包括平底刀)代替球頭刀的趨勢。鼓形刀和錐形刀都可用來加工變斜角零件,這是單件或小批量生產中取代四坐標或五坐標機床的一種變通措施。鼓形刀的刃口縱剖面磨成圓弧R1,加工中控制刀具的上下位置,相應改變刀刃的切削部位,可以在工件上切出從負到正的不同斜角值。圓弧半徑R1越小,刀具所能適應的斜角范圍就越廣,但是行切得到的工件表面質量就越差。鼓形刀的缺點是刃磨困難,切削條件差,而且不適應于加工內緣表面。錐形刀的情況相反,刃磨容易,切削條件好,加工效率高,工件表面質量也較好,但是加工變斜角零件的靈活性小。當工件的斜角變化范圍大時需要中途分階段換刀,留下的金屬殘痕多,增大了手工銼修量。
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