数控铣加工中的刀具和切削用量选择
2017-1-18 来源：湖南省湘潭技师学院 作者：沈旭凯
摘要:数控铣加工是目前我国机械加工中较为常见的一种加工方式。要保证加工的效率，提高加工的质量，必须要合理选择加工刀具和切削用量。本文主要对数控铣加工中刀具的选择以及切削用量的确定做了简要的分析。
关键词:数控铣加工刀具、切削用量
随着国家经济的发展，我国的机械加工业也得到了前所未有的发展，加工的用具和加工技术都有了明显的变化，加工水平也有了明显的提升。其中，数控铣加工是我国目前机械加工中比较常用的技术。在加工过程中，需要运用数控技术控制加工的程序，选择加工的刀具和切削用量。如果刀具和切削用量选择不当，将会极大地影响到加工的效果。
1.数控铣加工中刀具的选择
1.1 加工刀具的种类
数控技术在机械加工行业中的运用，极大地提高了机械加工的效率，但也对机械加工的刀具提出了更高的要求。相对于传统的机床加工，数控加工追求加工速度和加工质量，并且要通过计算机的控制自动调整刀具的位置，要达到这些目的，必须要保证加工刀具的耐磨度、可旋转性、刚性，必须要保证刀片的锋利。这样才能够实现数控铣加工中长时间不间断快速加工的目的。目前数控铣加工中使用的刀具主要有铣削刀具和孔加工刀具两种。根据结构的不同又可以分为特殊型、整体型和镶嵌型。
1.2 加工刀具的选择
在数控铣加工中，选择加工刀具必须要遵循以下原则：第一，保证加工的精度。要保证加工的精度，必须要保证刀具具有较强的耐用性和锋利度，以及较好的断屑能力；第二，保证加工的强度。数控铣加工中加工的强度更高，这就要求加工的刀具必须要满足加工的强度，而要满足加工的强度，加工刀具需要满足两个条件：其一，能够通过计算机调整刀具的加工强度、加工的方向、刀片的位置等待；其二，满足长时间大量切削的需要。因此，在选择加工的刀具时，必须要考虑到以上因素。具体的选择工作是在数控程序下的人机交互界面完成的。工作人员需要根据机床的质量、加工性能、工作的顺序等等选择刀具，同时还要考虑到加工材料的性质、数量等因素。必须要保证加工刀具与机床的规格相符。选择好加工刀具，还需要选择合适的刀柄，一般要求刀柄的长度不可过长，否则会影响到机床的正常运行。当然，在实际加工过程中，除了要求刀具与机床的规格相符，还要求刀具加工的材料形状与要求的加工形状一致。比如加工球类和曲线状材料，需要选择球头刀；加工封闭的键槽需要选择专门的键槽刀具。
2.切削用量的选择与确定
数控铣加工中的切削用量主要根据加工方法的变化而变化，在切削用量的选择中，需要考虑的主要有切削的深度、进给量以及速度三个因素。一般来说，在粗加工时，要尽可能加快加工的速度，在最短的时间内实现产量最大化，因此在这个过程中切削的用量较大；而在精加工时，要保证加工的精细，提高加工产品的质量，此时需要选择较小的切削用量。
2.1 切削的深度
由于机床的种类以及加工的材料的不同，切削的深度也不同。工作人员选择切削的深度时，必须要根据实际情况如机床的种类、加工材料、加工刀具等进行。一般来说，在粗加工时，要尽量将切削的深度设置的深一些，一次切掉多余的材料，当然，它的前提是刀具的刚度符合要求，否则可能因刀具刚度不足或者材料过厚等出现切不断的现象。在切削过程中，要将刀口朝里，避免刀刃与机床金属物的接触。当刀具的刚度不够、材料较厚、以及冲击荷载比较大时，需要将切削的深度设的浅一些，提高切削的成功率，减少切削过程中对刀具的损伤。同时，需要根据加工余量的变化不断的调整切削的深度，余量越少，切削的深度也随之减小，这样才能够避免资源的浪费，并且提高加工的质量和加工的效率。一般精加工的切削深度在0.05 到0.8 毫米之间，半精加工的切削深度在1 到3 毫米之间。工作人员必须要在范围内结合实际情况设置切削深度。
2.2 切削的速度
一般而言，在转速不变的情况下，铣刀的直径越大，切削的速度越快。但是，如果切削的速度较快，则会使刀具产生较高的热量，加快刀具的磨损；并且，切削的深度越大，切削的速度越慢。因此，工作人员必须要合理设置切削的速度，不可一味求快，加快刀具的磨损，降低加工的质量。除此之外，工作人员还需要考虑不同的情况，比如，在材料拐角处，要降低加工的速度，过了拐角，又可以加快加工的速度；在加工曲线类材料时，要考虑到圆弧半径对加工速度的影响，一般外圆弧的实际切削速度较小，内圆弧的实际切削速度较大，工作人员要根据情况选择切削速度。
2.3 切削的进给量
进给量的主要影响因素有刀具的刚度、加工的强度、材料质量等。在粗加工时，主要考虑刀具的刚度和加工强度两个因素，刀具的刚度较大，就可以选择较大的进给量，刚度较小，就选择较小的进给量。在精加工时，考虑材料的质量如表面的粗糙度等因素。表面的粗糙度值较大，就可以选择较大的进给量，但是，一般在精加工时进给量的范围在50 到100mm/min 之间，不可过大，也不可过小。
3 结语
总之，在数控铣加工中，要提高加工的质量，保证加工的效率，刀具和切削用量的选择尤为重要。在刀具的选择中，主要考虑加工精度与加工强度两个要素，根据这两个要素选择能够自动调整的可长时间切削的刀具；切削用量的选择和确定需要考虑到切削的深度、切削的速度以及切削的进给量三个方面的要素。这样才能够合理选择切削刀具，确定切削用量，实现机床的安全有效运行。
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