加工中心的刀具如何選用？

加（jiā）工中（zhōng）心所用的刀具是由通用刀具(又稱工作頭或刀頭)和與加工中（zhōng）心主軸前端錐孔配套的刀柄等組成。在應用（yòng）中，要根據（jù）加工中心機床的要求、夾具的（de）要求、工件（jiàn）材料的性能、加工（gōng）工序、切（qiē）削（xuē）用量以及其它相關因（yīn）素正確選用刀具。刀具選（xuǎn）擇總的原則（zé）是：刀具的安（ān）裝和調整方便，剛性好，耐用度和精度高。在保證安全和滿足加工要求的前提下，刀具長度（dù）應盡可能短，以提高刀具的剛性。

在加工中心機床上（shàng），各種刀具分別裝在刀庫中（zhōng），按程序的規（guī）定進行自動換刀。因此必須采用標準刀柄，以便（biàn）使鑽、鏜、擴、銑削等工序用的刀具能迅速、準確地裝到機床主軸上。編程人員應充（chōng）分（fèn）了解（jiě）機床上所用（yòng）刀柄的結構尺寸、調整方法以及調整範圍，以（yǐ）便（biàn）在編程時確定刀具的徑向和軸向尺（chǐ）寸。

加工中心機床所用的刀具必須適應加工中心高速（sù）、高效和（hé）自（zì）動化程度高的特點，其刀柄（bǐng）部分要聯（lián）接通用刀（dāo）具並裝在機（jī）床主軸上，由於加工中心類型不（bú）同，其刀柄柄部的型式（shì）及尺寸不盡相同。JT(ISO7388)表示加（jiā）工中心機床用的錐柄柄部(帶有機械手夾持槽)，其後麵的數字為相應（yīng）的ISO錐度號，如50、45、和40分別代表（biǎo）大（dà）端（duān）直徑為69.85、57.15和44.45毫米的7：24錐度（dù）。ST(ISO297)表示一般數控機床用的錐柄柄部(沒有機械手夾持槽)，數（shù）字意義與JT類相同。BT(MAS403)表示（shì）用於日本標準MAS403的帶有機械手夾持槽聯接。

加（jiā）工中心刀具的（de）刀柄分（fèn）為整體（tǐ）式工具係統和模塊式工具係統（tǒng）兩大類。模塊式工具係統由於（yú）其定位精度高，裝卸方便，連接剛性好，具有良好的抗振性，是目前用得較多的一種型式，它（tā）由刀柄、中間接杆以及工作（zuò）頭組成。它具有單圓柱定心，徑向（xiàng）銷釘鎖緊的聯接特點，它的（de）一部分為孔，而另一部分為軸，兩者之（zhī）間進行插入連接（jiē），構成一個剛性刀柄，一端和機床主軸連接（jiē），另一端安裝上各種可（kě）轉位刀（dāo）具便構（gòu）成一個工具係統。根據加工中心類型，可以選擇莫氏及（jí）公製（zhì）錐柄。中間接杆（gǎn）有等（děng）徑和變徑兩類，根據不同的內外徑及長（zhǎng）度將刀柄和工（gōng）作頭模塊相聯接。工作頭有可轉位鑽頭、粗鏜（táng）刀、精鏜刀、擴孔鑽、立銑刀、麵銑刀、彈簧夾頭、絲錐夾頭、莫（mò）氏錐孔接杆、圓柱柄刀具接杆等多種類型（xíng）。可（kě）以根（gēn）椐不（bú）同的加工工件尺（chǐ）寸（cùn）和工藝方法，按需要組合成銑（xǐ）、鑽、鏜、鉸、攻絲等各類（lèi）工具進行切削加工。通用刀具根據製造所用的材料可分為以下幾種：(1)高速鋼刀具;(2)硬質合金刀具;(3)金剛石（shí）刀具;(4)其他材（cái）料刀具，如陶瓷刀具等。

刀具的切削過程是非常複雜的，影響因（yīn）素很（hěn）多。在（zài）銑削加工時，刀具材（cái）料的性（xìng）能、刀具類型、刀具幾何（hé）參數、切削速度、切削深度和進給量（liàng）等都影（yǐng）響切削力，從而影響整個工藝係統，最終影響加工（gōng）精度和質量。在加工中心機床上進（jìn）行加工（gōng），其主軸（zhóu）轉速比普通機床的主軸轉速一般至少要高1到2倍，因此，在加工中心上進行銑加工，選取刀具時，要使刀具的尺（chǐ）寸與被加工工件的表麵尺（chǐ）寸相適（shì）應（yīng）。

平麵銑削應選用不重磨硬質合金端銑刀或立銑刀。一般采用二次（cì）走刀，第一次走刀最好用端銑刀粗銑，沿（yán）工件表麵連續走刀。選好每次走刀（dāo）的寬度和銑刀的直徑，使接痕不（bú）影響精銑精度。因此，加工餘量（liàng）大又不均勻時，銑刀直徑要（yào）選小（xiǎo）些。精加工時，銑刀直徑要選（xuǎn）大些，最好能夠包容加工麵的（de）整個寬度。在實（shí）際工（gōng）作中，平麵的半精加工和精加工，一般用可轉位密（mì）齒麵銑刀，可（kě）以達到理想的表麵加工質量，甚至可以實現（xiàn）以銑（xǐ）代磨。密布（bù）的刀齒使進（jìn）給速度大大提高，從而（ér）提高切削效率。精切平麵時，可以設置（zhì）2到4個刀齒。

可轉位螺旋立銑刀適（shì）用於高效（xiào）率粗銑大型工（gōng）件的台（tái）階麵、立（lì）麵及大型槽的加工。如更換不同（tóng）牌號的刀片，可加工鋼、鑄鐵、鑄鋼、耐熱鋼等多種材料。

硬質合金螺旋齒立銑刀是一種用於加工鑄鐵、鋼件、有色金屬的精加工刀具，刀片（piàn）一般為焊接式。

鑲硬質合（hé）金刀片的（de）端（duān）銑（xǐ）刀和立（lì）銑刀主要用於加（jiā）工凸台、凹槽和箱口麵（miàn）。為了提高槽寬的（de）加工精度，減少銑刀的種（zhǒng）類，加工時采（cǎi）用直徑比槽寬小的銑（xǐ）刀，先銑槽（cáo）的中間部分，然後再利用刀具半徑補償(或稱直徑補償)功能對槽的兩邊進行銑（xǐ）加工。

銑削盤類零件的周邊輪廓一般（bān）采用立（lì）銑刀。所用的立銑刀的刀具半徑一定要小於零件內輪廓的最小（xiǎo）曲率半徑。一般取最小曲率半徑的0.8到0.9倍即可。零（líng）件的加工（gōng）高度(Z方向（xiàng）的吃刀深度（dù）)最（zuì）好不（bú）要超過刀具的半徑。若是銑毛坯麵時，最好選用硬質合金波紋立銑（xǐ）刀，它在（zài）機床、刀具、工件係統允許的情況下，可以進行強（qiáng）力切削。

加工中心上（shàng）用的立銑刀一般有三種形式：球頭刀(R=r)、端銑刀(r=0)和R刀

加工（gōng）空間曲麵和變斜角輪廓外形（xíng）時，由於球頭刀（dāo）具的球麵（miàn）端部切削（xuē）速度為零，而且在走刀（dāo）時，每兩行刀位（wèi）之間，加工表麵不可能（néng）重（chóng）疊，總存在沒有（yǒu）被加工去除的（de）部分，每（měi）兩行刀位之間的距離越大，沒有被加工去除的部（bù）分就越多，其高度(通常稱為“殘留高度”) 就越高，加工出來的表麵與理（lǐ）論表麵的誤差就越大，表麵質量也就越差。加工（gōng）精度要求越高，走（zǒu）刀步長和切削（xuē）行距（jù）越小，編程效率越低。因此，應（yīng）在滿足加工精度要求的前提下，盡量加大走刀步長和行（háng）距，以提高編程（chéng）和加工效率（lǜ）。而在兩（liǎng）軸及（jí）兩軸半（bàn）加（jiā）工中，為提（tí）高效率，應盡量采用端（duān）銑刀，由於相同的加工（gōng）參數，利（lì）用（yòng）球頭刀加工會留下較大的殘留高度。因此，在保證不發（fā）生幹涉和工件不被過（guò）切的前提下，無論是（shì）曲麵的粗加工還是精加工，都應優先選擇平頭刀或R刀(帶（dài）圓（yuán）角的立銑刀)。不過，由於平（píng）頭立銑刀和球頭刀的加工效果是明顯不同的，當曲麵形狀複雜時，為了（le）避免幹涉，建議（yì）使用球頭刀，調整好加工參（cān）數（shù）也可以達到較好的加工效果。在選（xuǎn）擇刀（dāo）刃（rèn）長度和刀杆長度時，應考慮機床（chuáng）的情況（kuàng）及零件的尺寸是否會幹涉。在可能的情況（kuàng）下，應盡量選（xuǎn）短一（yī）些，以（yǐ）提高（gāo）刀具（jù）的剛度。

鑽孔時，要用中心鑽打中（zhōng）心孔，用以引正鑽頭（tóu）。先用較小（xiǎo）的鑽頭鑽孔至所需深度Z，再用較大的鑽頭進行鑽孔，最後用所需的鑽頭進行加工（gōng），以保證孔的精（jīng）度。在進行較（jiào）深的孔（kǒng）加工時，特別要注意鑽頭的冷卻和排屑問題，一般利用深孔鑽削循環指令G83進行編（biān）程，可以工進一段後，鑽頭快速退出工件（jiàn）進行排屑（xiè）和冷卻，再工進，再進行冷卻和（hé）排屑直至孔深（shēn）鑽削完成。若工件為鑄件，則不能使（shǐ）用冷卻（què）液。

在選用刀具進行編程時（shí），應注（zhù）意區分刀尖和刀（dāo）心，兩者均是刀具的對稱軸上的點，其間差一個刀角半徑。

實際應用時（shí），要規定刀具的結構尺寸，在刀具裝（zhuāng）到機床上之前，應根據編程時確定的參數，在機外（wài）的（de）預調裝置（zhì）中（zhōng）調整（zhěng）到所需的尺寸。下麵利用CAXA製造工程師軟件中（zhōng）“銑刀參（cān）數”對刀具參數進（jìn）行說明。

(1)當前銑刀名 為當前銑刀的名稱，用於刀具標識和列表，刀具名是唯一的。通過下拉列表，可以顯示刀具庫中的所（suǒ）有（yǒu）刀具，並可在列表中選擇當前刀具。

(2)刀具號 刀具安裝在加工中（zhōng）心機床（chuáng）的刀具庫中的刀（dāo）位號。用於後（hòu）置處理（lǐ）的自（zì）動換刀指令（lìng）。刀具（jù）號唯一。

(3)刀具補償號 刀具補償值的序列號，其值可以與刀具號不一致（zhì）。

(4)刀具半徑（jìng） 刀具的半徑值。該參數用於確定刀具半徑補償的量。