高速雕銑機(jī)加工刀具的選擇和切削用量的確定是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容,，它不僅影響數(shù)控雕銑機(jī)床的加工效率,，而且直接影響加工質(zhì)量,。CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展，使得在數(shù)控加工中直接利用CAD的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)成為可能,，特別是微機(jī)與數(shù)控雕銑機(jī)床的聯(lián)接,，使得設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃及編程的整個(gè)過(guò)程全部在計(jì)算機(jī)上完成,，一般不需要輸出專門的工藝文件,。

　　現(xiàn)在，許多CAD/CAM軟件包都提供自動(dòng)編程功能,，這些軟件一般是在編程界面中提示工藝規(guī)劃的有關(guān)問(wèn)題,，比如，刀具選擇,、加工路徑規(guī)劃,、切削用量設(shè)定等，編程人員只要設(shè)置了有關(guān)的參數(shù),，就可以自動(dòng)生成NC程序并傳輸至數(shù)控機(jī)床完成加工,。因此，數(shù)控加工中的刀具選擇和切削用量確定是在人機(jī)交互狀態(tài)下完成的,，這與普通機(jī)床加工形成鮮明的對(duì)比,，同時(shí)也要求編程人員必須掌握刀具選擇和切削用量確定的基本原則，在編程時(shí)充分考慮數(shù)控加工的特點(diǎn),。

　　一,、數(shù)控加工常用刀具的種類及特點(diǎn)

　　數(shù)控加工刀具必須適應(yīng)數(shù)控雕銑機(jī)>床高速、高效和自動(dòng)化程度高的特點(diǎn),，一般應(yīng)包括通用刀具,、通用連接刀柄及少量專用刀柄。刀柄要聯(lián)接刀具并裝在機(jī)床動(dòng)力頭上,，因此已逐漸標(biāo)準(zhǔn)化和系列化,。數(shù)控刀具的分類有多種方法。根據(jù)刀具結(jié)構(gòu)可分為：①整體式,；②鑲嵌式,，采用焊接或機(jī)夾式連接，機(jī)夾式又可分為不轉(zhuǎn)位和可轉(zhuǎn)位兩種,；③特殊型式,，如復(fù)合式刀具，減震式刀具等,。根據(jù)制造刀具所用的材料可分為：①高速鋼刀具,；②硬質(zhì)合金刀具；③金剛石刀具,；④其他材料刀具,，如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等,。從切削工藝上可分為：①車削刀具,，分外圓,、內(nèi)孔、螺紋,、切割刀具等多種,；②鉆削刀具，包括鉆頭,、鉸刀,、絲錐等；③鏜削刀具,；④銑削刀具等,。為了適應(yīng)數(shù)控機(jī)床對(duì)刀具耐用、穩(wěn)定,、易調(diào),、可換等的要求，近幾年機(jī)夾式可轉(zhuǎn)位刀具得到廣泛的應(yīng)用,，在數(shù)量上達(dá)到整個(gè)數(shù)控刀具的30%～40%,，金屬切除量占總數(shù)的80%～90%。

　　數(shù)控刀具與普通機(jī)床上所用的刀具相比,，有許多不同的要求,，主要有以下特點(diǎn)：

　　（1）剛性好（尤其是粗加工刀具）,，精度高,，抗振及熱變形小,；

　?。?）互換性好，便于快速換刀,；

　?。?）壽命高，切削性能穩(wěn)定,、可靠,；

　　（4）刀具的尺寸便于調(diào)整,，以減少換刀調(diào)整時(shí)間；

　?。?）刀具應(yīng)能可靠地?cái)嘈蓟蚓硇?，以利于切屑的排除?/p>

　　（6）系列化,，標(biāo)準(zhǔn)化,，以利于編程和刀具管理,。

　　二、數(shù)控加工刀具的選擇

　　刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機(jī)交互狀態(tài)下進(jìn)行的,。應(yīng)根據(jù)機(jī)床的加工能力,、工件材料的性能、加工工序,、切削用量以及其它相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄,。刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便，剛性好,，耐用度和精度高,。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄,，以提高刀具加工的剛性,。

　　選取刀具時(shí)，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng),。生產(chǎn)中,，平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀,；銑削平面時(shí),，應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀；加工凸臺(tái),、凹槽時(shí),，選高速鋼立銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔時(shí),，可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀,；對(duì)一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常采用球頭銑刀,、環(huán)形銑刀,、錐形銑刀和盤形銑刀。

　　在進(jìn)行自由曲面加工時(shí),，由于球頭刀具的端部切削速度為零,，因此，為保證加工精度,，切削行距一般取得很能密,，故球頭常用于曲面的精加工。而平頭刀具在表面加工質(zhì)量和切削效率方面都優(yōu)于球頭刀,，因此,，只要在保證不過(guò)切的前提下，無(wú)論是曲面的粗加工還是精加工，都應(yīng)優(yōu)先選擇平頭刀,。另外,，刀具的耐用度和精度與刀具價(jià)格關(guān)系極大，必須引起注意的是,，在大多數(shù)情況下,，選擇好的刀具雖然增加了刀具成本，但由此帶來(lái)的加工質(zhì)量和加工效率的提高,，則可以使整個(gè)加工成本大大降低,。

　　在加工中心上，各種刀具分別裝在刀庫(kù)上,，按程序規(guī)定隨時(shí)進(jìn)行選刀和換刀動(dòng)作,。因此必須采用標(biāo)準(zhǔn)刀柄，以便使鉆,、鏜,、擴(kuò)、銑削等工序用的標(biāo)準(zhǔn)刀具,，迅速,、準(zhǔn)確地裝到機(jī)床主軸或刀庫(kù)上去。編程人員應(yīng)了解機(jī)床上所用刀柄的結(jié)構(gòu)尺寸,、調(diào)整方法以及調(diào)整范圍,，以便在編程時(shí)確定刀具的徑向和軸向尺寸。目前我國(guó)的加工中心采用TSG工具系統(tǒng),，其刀柄有直柄（三種規(guī)格）和錐柄（四種規(guī)格）兩種,，共包括16種不同用途的刀柄。

　　在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控加工中,，由于刀具的刃磨,、測(cè)量和更換多為人工手動(dòng)進(jìn)行，占用輔助時(shí)間較長(zhǎng),，因此,，必須合理安排刀具的排列順序。一般應(yīng)遵循以下原則：①盡量減少刀具數(shù)量,；②一把刀具裝夾后,，應(yīng)完成其所能進(jìn)行的所有加工部位；③粗精加工的刀具應(yīng)分開(kāi)使用,，即使是相同尺寸規(guī)格的刀具,；④先銑后鉆；⑤先進(jìn)行曲面精加工,，后進(jìn)行二維輪廓精加工,；⑥在可能的情況下，應(yīng)盡可能利用數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀功能，以提高生產(chǎn)效率等,。

　　三、數(shù)控加工切削用量的確定

　　合理選擇切削用量的原則是,，粗加工時(shí),，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本,；半精加工和精加工時(shí),，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率,、經(jīng)濟(jì)性和加工成本,。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)、切削用量手冊(cè),，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定,。

　　切削深度t。在機(jī)床,、工件和刀具剛度允許的情況下,，t就等于加工余量，這是提高生產(chǎn)率的一個(gè)有效措施,。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度,，一般應(yīng)留一定的余量進(jìn)行精加工。數(shù)控雕銑機(jī)床的精加工余量可略小于普通機(jī)床,。