加工中心的刀具如何選用？

加工中心所用（yòng）的刀具（jù）是由通用刀具(又稱工作頭或刀頭)和與加（jiā）工（gōng）中心主軸前端錐孔配套的刀柄等組成。在應用（yòng）中，要根據加工中心機床的要（yào）求、夾具的要（yào）求、工件材料的性能（néng）、加工工序、切削用量以及其它相關因素正確選用刀具。刀（dāo）具選擇總的原則是：刀（dāo）具的（de）安裝和調整（zhěng）方便，剛性好，耐用（yòng）度和精度高（gāo）。在保證安全和滿足加工要求的前提下，刀具長度應盡可能短，以提高刀（dāo）具的剛性。

在加工中心機床上（shàng），各種刀具分別裝（zhuāng）在刀庫中，按程序的（de）規定進行自動換刀。因此必須采用標準刀（dāo）柄，以便使鑽、鏜、擴、銑削等工序用的刀具能迅速、準確地裝（zhuāng）到（dào）機床主軸上。編程（chéng）人員應充分了（le）解機床上所用刀柄的結構尺寸、調整方法以及調（diào）整範圍，以便在編程時確定刀具的徑向和軸向尺寸。

加工中心機床所用的刀具必須適應加（jiā）工中心高速、高效和自動化程度（dù）高的特點，其刀柄部分要聯接（jiē）通用刀具並（bìng）裝在機床主軸上，由於加工中心類型（xíng）不同，其刀柄柄部的型式及（jí）尺寸不盡相同。JT(ISO7388)表（biǎo）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（shù）字為相應的ISO錐度號，如50、45、和40分別代表大端直徑為69.85、57.15和44.45毫米（mǐ）的7：24錐度。ST(ISO297)表示一般數控機床用（yòng）的錐柄柄部(沒有（yǒu）機械手夾持（chí）槽)，數字意義與JT類相同。BT(MAS403)表示用於日本標準（zhǔn）MAS403的帶有機械手夾持槽（cáo）聯接。

加工中心刀具的刀柄分為整體式（shì）工具係統和模塊式工（gōng）具係統兩大類。模塊式工具係（xì）統由於其定位精度高，裝卸方便，連接（jiē）剛（gāng）性好，具有良好的抗振（zhèn）性，是目前用得較多的一種型（xíng）式（shì），它由刀柄、中間接杆以及工作頭組成。它具有單圓柱定心（xīn），徑向銷釘（dìng）鎖緊的（de）聯接特點，它的一部分為孔，而另一部分為軸，兩者（zhě）之間（jiān）進（jìn）行插入連接，構成一個剛性刀柄，一端和（hé）機床主軸連接，另一端安裝上（shàng）各種可轉位刀具便構成一個工具係統。根據加工中心類型，可（kě）以選擇莫氏及公製（zhì）錐柄。中（zhōng）間接杆有等徑和變徑兩類，根據（jù）不同的內外徑及長度將刀柄和工作頭模塊相聯接。工作頭有（yǒu）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、莫氏錐孔接杆、圓柱柄刀具接杆等多種類（lèi）型。可以根椐不同的加工工件尺寸和工藝方法，按需要組合成銑、鑽、鏜、鉸、攻（gōng）絲等各類工具進行（háng）切削加工。通（tōng）用刀（dāo）具根據製造所用的材料可分（fèn）為以下幾種：(1)高速（sù）鋼刀具;(2)硬（yìng）質合金刀具;(3)金剛（gāng）石刀具;(4)其（qí）他材料刀具，如（rú）陶瓷刀具等。

刀具的切（qiē）削過程是非常複雜的，影響（xiǎng）因素很多。在銑削加工時，刀具材料的性能、刀具類型、刀具幾何參數、切削速度、切削深度和進給量等都影響切削力，從而（ér）影響整（zhěng）個工（gōng）藝係統，最終影響加工精度和質量。在加（jiā）工中心機（jī）床上進行加工，其主軸轉速比普通機床的主軸轉速一般至少要（yào）高1到2倍，因此，在加工中心上進行銑（xǐ）加（jiā）工，選取（qǔ）刀具時，要使刀（dāo）具的尺寸與被（bèi）加工工件的表麵（miàn）尺寸相適應。

平麵銑削應選用不重磨硬質（zhì）合金端（duān）銑刀或立銑刀。一般采用二次走刀，第（dì）一次走刀最好用端銑刀粗銑，沿工件表麵（miàn）連續（xù）走刀。選好（hǎo）每（měi）次走刀的寬度和銑刀的直徑，使接痕不影（yǐng）響精銑精度。因此，加工餘量（liàng）大又不均（jun1）勻時，銑（xǐ）刀直徑要選（xuǎn）小些。精加工時，銑刀直徑要（yào）選大些，最好能夠包容加工麵的（de）整個寬度。在實際（jì）工作中，平麵（miàn）的半精加工和精加工，一般用可轉（zhuǎn）位密（mì）齒麵銑刀，可以達到（dào）理想的（de）表麵加工質量，甚至可（kě）以實現以銑代磨。密布的刀齒使進給速度大大提（tí）高，從而提（tí）高切削效率。精切平麵時，可（kě）以設置2到4個刀齒（chǐ）。

可轉位螺旋立銑刀適用於高效率粗銑大型工（gōng）件的台階麵、立麵及大（dà）型槽的加工。如更換不同（tóng）牌號的（de）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（yǒu）色金屬（shǔ）的精加工刀具，刀片一般為焊接（jiē）式。

鑲硬質合金（jīn）刀片的（de）端銑（xǐ）刀和立銑刀主要用於加工凸台、凹槽（cáo）和箱口麵。為了提高槽寬的加工精度，減少銑刀的（de）種類，加工時采用直徑比槽寬小的銑刀，先銑槽的中間部分，然（rán）後再（zài）利（lì）用刀（dāo）具半徑補償(或稱直徑補償)功能（néng）對槽的兩邊進行銑加工（gōng）。

銑削盤類零件（jiàn）的周邊輪廓一（yī）般采用立（lì）銑刀。所用的（de）立銑（xǐ）刀的刀具半徑一定要小於零件內輪廓的最小曲率（lǜ）半徑（jìng）。一般取最小曲率半徑的0.8到（dào）0.9倍即可。零件的加（jiā）工高度(Z方向的吃刀深度)最好不（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刀，它在機床、刀具、工件係統允許的情（qíng）況下，可以進行強力切削。

加工（gōng）中心上用（yòng）的立銑刀一般有三種形（xíng）式：球頭刀(R=r)、端銑刀(r=0)和R刀

加工空間曲麵和變（biàn）斜角輪廓外形（xíng）時，由於球頭刀具的球麵（miàn）端部切削速度為零，而（ér）且在（zài）走刀時，每兩行刀位（wèi）之（zhī）間，加工表麵不可（kě）能重疊（dié），總存在沒有被加（jiā）工去除的部分，每兩行刀位之間（jiān）的距離越（yuè）大，沒有被加工去除的部分（fèn）就越多，其高（gāo）度(通常稱為（wéi）“殘留高度（dù）”) 就越高，加工出來（lái）的表麵與理論表麵的誤（wù）差就越大，表麵質量也就越差。加工精（jīng）度要求越高，走刀步長（zhǎng）和切削行距越（yuè）小，編程效率越低。因此，應在滿足加工精度要（yào）求的前提下，盡量加大走刀步長（zhǎng）和行距（jù），以提高編（biān）程和加工效率。而在兩軸及兩軸（zhóu）半加工中（zhōng），為（wéi）提高效（xiào）率，應盡量采用端銑刀，由於相同的加工參數，利用球頭刀加工會留下較（jiào）大的殘留高（gāo）度。因此，在保證不發生幹涉和工件不被過切的前提下，無（wú）論是曲麵的粗加工還是精加工，都應優先選擇平頭刀或R刀(帶圓角的立銑（xǐ）刀)。不過，由於平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（shí），為了避免幹涉，建議使用球頭刀，調整好加工參（cān）數也可以達到較好的加工效果。在選擇刀刃（rèn）長度和刀杆長度時（shí），應考慮機床的情況（kuàng）及（jí）零件的尺寸是否會幹（gàn）涉。在可能的情況下，應盡量選短一些，以提高刀具的剛度。

鑽孔時，要用中（zhōng）心鑽打（dǎ）中心孔，用以引正鑽頭。先用較小（xiǎo）的鑽頭（tóu）鑽孔至所需深度Z，再用較大（dà）的鑽頭進行鑽孔，最後用所需的鑽頭進行加工，以保證（zhèng）孔的精度。在進行較深的孔加工時，特別要注意鑽頭的冷卻和排屑問題，一般利用深孔鑽削（xuē）循環指令G83進行編程，可（kě）以工進一段後，鑽頭快速退出工件進行排屑和冷（lěng）卻，再工進（jìn），再進行冷卻和排屑直（zhí）至孔深鑽削完成。若工件為鑄件，則不能使用冷卻液。

在（zài）選用（yòng）刀具進行編程時，應注（zhù）意區分刀尖和刀心，兩者均是刀具（jù）的（de）對稱軸上的點，其間差一（yī）個刀角半徑（jìng）。

實際應用時，要規定刀具的結構尺寸，在刀具裝到機（jī）床上之前，應根據編程時確定的參數，在（zài）機外的預調裝置中調整到所需（xū）的（de）尺寸。下麵利用（yòng）CAXA製造工程師軟件中“銑刀（dāo）參數”對刀具參數進行說明。

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

(2)刀具號 刀具安裝在加工中心機床的刀具庫中（zhōng）的刀位號。用於後置處理的自動換刀（dāo）指令。刀具號唯一。

(3)刀具（jù）補償號（hào） 刀具補償值的序列號，其值可以與刀具號不一致。

(4)刀具半徑（jìng） 刀具的半徑值。該（gāi）參數用於確定刀具半徑補（bǔ）償的（de）量。