数控铣加工中的刀具和切削用量选择

李海　韩春林

摘要：在数控铣加工过程中，刀具和切削用量的选择直接影响到加工质量，因此加强数控铣加工刀具和切削用量的选择具有重要意义，基于此文本对数控铣加工中的刀具和切削用量选择进行了探讨。

关键词：数控铣加工;刀具选择;切削用量选择

1 数控铣加工简述

数控铣加工是一种应用数控铣床进行零件加工的加工方式，其具有自动化程度高、操作安全性高、加工精度高、加工速度快等方面的特点，对于操作人员的理论知识和实际操作能力也有着比较高的要求。数控机床中综合员应用了计算机、自动化控制、人工智能和精密测量等多方面的技术，能够实现零件的高精度、快速加工，能够对复杂化形状的零件进行加工。在进行数控铣加工时，通常情况下要求技术人员在编程界面输入加工刀具类型、加工流程、切削用量和加工尺寸等方面的信息，然后数控加工中心更具输入的信息来制定NC程序，并将其发送给机床，由机床按照程序来进行程序的加工。

2 数控铣加工刀具的选择

2.1 刀具种类

在数控铣加工工作中，所要加工的零件形状复杂程度高，对精度的要求高，为了满足实际加工的要求，需要应用的多样类型的刀具。当前，为了满足生产实际的需求，数控机床正朝着高效、自动化的方向发展，刀具的类型和使用也不断标准化。当前，数控铣加工的刀具主要分为切削刀具、孔加工刀具和其它特殊刀具等三类。按照不同的分类标准，可以对数控铣加工刀具进行不同的分类;如按照结构可以将其分为整体式、镶嵌式和特殊形式;按照切削工艺可以分为圆角立铣刀、锥度铣刀、平端立铣刀以及球头刀。在实际的加工工作中，操作人员应根据被加工零件的材料、形状和加工要求等各方面因素，综合考虑，选择最合适的加工刀具，从而提高加工的效果。

2.2 切削刀具选择

在数控铣加工过程中，切削刀具主要用于零件的曲面加工，在实际使用过程中需要注意两方面问题：

1. 保证切削的精确性，加工轮廓必须吻合，对加工过程进行有效控制，确保零件的加工质量。

（2）合理选择切削刀具。在选择切削刀具时，应根据需求选择适合的刀具：若要进行零件的粗加工，可以选择双刃式的铣刀;若要进行细加工，可以应用四刃式铣刀;如果没有特殊的要求，通常选用球头刀;如果对零件表面質量有要求，而且零件的表面积较大时，可以选择镶嵌式刀具;若加工中的零件存在小平面或者是台阶面，可以使用通用式铣刀进行加工。

2.3 孔加工刀具选择

孔加工刀具主要用于孔类形状的零件加工，在选择孔加工刀具时需要考虑以下几方面因素：

1. 进行整孔式孔加工时，可以取消对应的转模配置;
2. 在进行孔加工时，孔加工条件的不同，对钻头的刚性有比较大的影响，因此需要综合考虑加工条件、钻头刚性等因素来选择合适的孔加工刀具。
3. 为了确保孔加工的精确性，在进行孔加工之前，需要确认好中心孔的位置。
4. 若要加工铰孔，可以选择浮动式刀具来加工，不过需要做好零件的倒角。
5. 加工镗孔时，最好选择刀头对称性比较好的镗刀，从而降低平衡性振动，提高加工质量。

2.4 其他刀具选择

为了满足零件加工的需求，数控铣加工需要应用到具有多样化功能的各式刀具，在进行刀具的选择时，可以按照以下几方面的要求来进行选择：

1. 确保刀具的精度满足零件加工需求;
2. 选择具有良好耐用性的刀具，确保长时间使用后刀具依旧能够保持良好的加工精度和速度;降低长时间使用后刀具断裂的可能性，降低对零件、铣床等造成影响。
3. 定期对刀具进行检查，发现问题及时更换，更换后对刀具进行调整，确保其具有良好的使用效果。

3 数控铣加工中切削用量的确定

在数控铣加工中，切削用量的主要指标包括三个，分别是切削深度、进给量和主轴转速。在应用不同的加工方法来对零件进行加工时，切削用量也不相同，需要编入到程序单内，基于其来进行加工。具体来说，在对零件进行粗加工时，选择的切削用量较大，主要目的是提高生产的效率，并且降低加工的成本，提高加工的经济效益;当对零件进行精加工，或者是半精加工时，主要考虑到的是确保加工的质量，同时考虑生产效率、加工成本等方面的因素，因此通常选择较小的切削量。

3.1 切削速度设计

在进行切削速度的设计时，需要考虑铣削的总齿数、吃刀量和侧面的吃刀量等三方面因素。由于三者之间联系较强，进行切削的设计时需要对三者之间的变化、平衡关系进行明确。在通常情况下，铣削加工总齿数越多，相应的背吃刀量、侧吃刀量都越大，会导致刀具的耐用度降低;这主要是由于随着总齿数增加，导致刀具刀刃的负荷增加，在切削过程中产生的热量也会增加，进而造成刀具容易磨损。基于这种情况，若要增加切削的速度，为了降低刀具损耗，需要做好切削散热。

3.2 切削深度设计

通过进行切削深度的设计，可以使数控机床和加工零件之间的配合度提升，从而提高切削的质量。在进行切削深度的设计时，需要注意以下几方面内容：

1. 对零件进行粗加工时，能够通过适量的加深切削深度的方式，降低切削的次数，从而使加工的效率得到提升;若要应用这种方法，需注意切削深度和刀具切削性能的关系，从而确保可以完成切割。
2. 在进行切削时，需要避免刀刃和机床金属部位产生直接接触，应保持道口朝里。
3. 在加工过程中如果刀具的刚度出现变化，则需要适当的调整切削深度，避免由此导致刀具损伤。

在进行切削深度的设计时，应综合考虑被加工材料的性能、机床类型以及刀具的材料与性能等多方面因素，从而选择适当的切削深度，确保加工的质量和效率。

3.3 进给量设计

在数控机床加工过程中，进给量对切削的形状、质量等都有一定的影响，因此进给量的设计是非常重要的。在进行进给量的设计时需要综合考虑工件精度和表面粗糙度要求、刀具质量和工件材料等情况，从而确定适当的值。

结论

在应用数控铣加工技术来对零件进行加工时，应合理选择刀具和切削用量，从而使机床的功能得到充分的发挥，提高被加工零件的质量，确保生产的安全、顺利进行。因此，在实际的生产过程中，需要进行不断的总结和研究，优化刀具和切削用量的选择方法，提高零件加工的质量和效率。

参考文献

[1]彭巍. 合理选择数控铣加工中的刀具和切削用量[J]. 中国新技术新产品， 2013（9）：1.

[2]林翔. 试论数控铣加工中刀具和切削用量的选择[J]. 现代工业经济和信息化， 2016（24）：2.

[3]郑卫国. 数控铣加工中刀具和切削用量的选择[J]. 机械管理开发， 2016（11）：2.4C687955-1710-4BF2-9DBD-34E79839CFC3