如何合理选择数控车床刀具

发布时间：2021-07-16 14:37:47 作者：显扬科技

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数控车床刀具的选刀过程，如图1所示。从对被加工零件图样的分析开始，到选定刀具，共需经过十个基本步骤。选刀工作过程从第1图标“零件图样”开始，经箭头所示的两条路径，共同到达最后一个图标“选定刀具”，以完成选刀工作。其中，第一条路线为：零件图样、机床影响因素、选择刀杆、刀片夹紧系统、选择刀片形状，主要考虑机床和刀具的情况；第二条路线为：工件影响因素、选择工件材料代码、确定刀片的断屑槽型、选择加工条件脸谱，这条路线主要考虑工件的情况。综合这两条路线的结果，才能确定所选用的刀具。下面将讨论每一图标的内容及选择办法。

为保证加工方案的可行性、经济性，获得最佳加工方案，在刀具选择前必须确定与机床有关的如下因素：

  ①机床类型：数控车床、车削中心；

  ②刀具附件：刀柄的形状和直径，左切和右切刀柄；

  ③主轴功率；

  ④工件夹持方式。

  (2) 选择刀杆

  选用刀杆时，首先应选用尺寸尽可能大的刀杆，同时要考虑以下几个因素：

  ①夹持方式；

  ②切削层截面形状，即背吃刀量和进给量

  ③刀柄的悬伸。

  (3) 刀片夹紧系统

  刀片夹紧系统常用杠杆式夹紧系统，“杠杆式夹紧系统”。

  ①杠杆式夹紧系统--杠杆式夹紧系统是最常用的刀片夹紧方式。其特点为：定位精度高,切屑流畅,操作简便, 可与其它系列刀具产品通用。

  ②螺钉夹紧系统

  特点：适用于小孔径内孔以及长悬伸加工。

表1 刀杆类型尺寸

(4) 选择刀片形状

  “选择刀片形状”图标如图5所示。主要参数选择方法如下：

  ①刀尖角
  刀尖角的大小决定了刀片的强度。在工件结构形状和系统刚性允许的前提下，应选择尽可能大的刀尖角。通常这个角度在35o到90O之间。

  图5中R型圆刀片，在重切削时具有较好的稳定性，但易产生较大的径向力。

  ②刀片形状的选择
  刀片形状主要依据被加工工件的表面形状、切削方法、刀具寿命和刀片的转位次数等因素选择。

正三角形刀片可用于主偏角为600或900的外圆车刀、端面车刀和内孔车刀。由于此刀片刀尖角小、强度差、耐用度低、故只宜用较小的切削用量。

  正方形刀片的刀尖角为900，比正三角形刀片的600要大，因此其强度和散热性能均有所提高。这种刀片通用性较好，主要用于主偏角为450、600、750等的外圆车刀、端面车刀和镗孔刀。

  正五边形刀片的刀尖角为1080，其强度、耐用度高、散热面积大。但切削时径向力大，只宜在加工系统刚性较好的情况下使用。菱形刀片和圆形刀片主要用于成形表面和圆弧表面的加工，其形状及尺寸可结合加工对象参照国家标准来确定。

图5　选择刀片形状

   (5) 工件影响因素“工件影响因素”图标如图6所示。选择刀具时，必须考虑以下与工件有关的因素：

  ①工件形状：稳定性；

  ②工件材质：硬度、塑性、韧性、可能形成的切屑类型；

  ③毛坯类型：锻件、铸件等；

  ④工艺系统刚性：机床夹具、工件、刀具等；

  ⑤表面质量；

  ⑥加工精度；

  ⑦切削深度；

  ⑧进给量；

  ⑨刀具耐用度。