如何选择数控刀具？

1.铣削刀具的选用原则

数控机床，特别是加工中心，其主轴转速较普通机床的主轴高1～3倍，某些特殊用途的加工中心主轴转速高达数万转，对数控加工刀具提出了更高的要求，包括精度高、强度大、刚性好、寿命长，而且要求尺寸稳定，安装调整方便。目前硬质合金涂层刀具已经广泛应用到加工中心上了，陶瓷刀具与立方氮化硼刀具也开始在加工中心上应用。一般说来，数控机床所用刀具应具有较长的寿命和较好的刚性，刀具材料抗脆性好，有良好的断屑性和可调性、易于更换等特点。

刀具的选择是数控加工工艺中的重要内容之一，其选用取决于被加工零件的几何形状、材料状态、夹具和机床选用刀具的刚性。刀具选择时应考虑以下方面：

（1）根据零件材料的切削性能选择刀具 如车削或铣削高强度钢、钛合金、不锈钢零件，建议选择耐磨性较好的可转位硬质合金刀具。

（2）根据零件的加工阶段选择刀具 粗加工阶段以去除余量为主，应选择刚性较好、精度较低的刀具，半精加工、精加工阶段以保证零件的加工精度和产品质量为主，应选择寿命长、精度较高的刀具，粗加工阶段所用刀具的精度最低，而精加工阶段所用刀具的精度最高。如果粗、精加工选择相同的刀具，建议粗加工时选用精加工淘汰下来的刀具，因为精加工淘汰的刀具磨损情况大多为刃部轻微磨损，涂层磨损修光，继续使用会影响精加工的加工质量，但对粗加工的影响较小。

（3）根据加工区域的特点选择刀具和几何参数 在零件结构允许的情况下应选用大直径、长径比值小的刀具；切削薄壁、超薄壁零件的过中心铣刀端刃应有足够的向心角，以减少刀具和切削部位的切削力。加工铝、铜等较软材料零件时应选择前角稍大一些的立铣刀，齿数也不要超过4齿。

选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应：

1）平面铣削应选用不重磨硬质合金面铣刀、面铣刀和立铣刀。一般采用两次走刀，第一次走刀最好用面铣刀粗铣，沿工件表面连续走刀。

注意：选好每次走刀宽度和铣刀直径，使接刀痕不影响精铣走刀精度。因此加工余量大又不均匀时，铣刀直径要选得小些。精加工时铣刀直径要选大些，最好能包容整个加工面的宽度。一般立铣刀切削行距为刀具直径的50％～75％，最好是75％。面铣刀直径主要根据工件宽度选取，一般选择比切宽大20％～50％，或根据主轴直径选取，一般为主轴直径的1.5倍以内。(www.xing528.com)

平底立铣刀有关参数的经验数据为：①铣刀半径R_D应小于零件内轮廓面的最小曲率半径R_min，一般取R_D=（0.8～0.9）R_min；②零件的加工高度H=（1/6～1/4）R_D，以保证刀具有足够的刚度。

2）加工凸台、凹槽和箱体面一般用立铣刀和镶硬质合金刀片的玉米铣刀。为了提高槽宽的加工精度，减少铣刀的种类，加工时可以采用直径比槽宽小的铣刀，先铣削槽的中间部分，然后再铣削槽的两边。

3）铣削平面零件的周边轮廓一般用立铣刀。

4）对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工，常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。

在进行自由曲面加工时，由于球头刀具的端部切削速度为零，因此，为保证加工精度，切削行距一般很小，故球头铣刀适用于曲面的精加工。而面铣刀无论是在表面加工质量上还是在加工效率上都远远优于球头铣刀。因此，在确保零件加工不过切的前提下，粗加工和半精加工曲面时，尽量选择面铣刀。另外，刀具的寿命和精度与刀具价格关系极大，多数情况下，选用好的刀具虽然增加了刀具成本，但带来的加工质量和加工效率的提高，则可以使整个加工成本大幅降低。

（4）根据刀具寿命选择刀具 刀具寿命与切削用量有密切关系。在制订切削用量时，应首先选择合理的刀具寿命，而合理的刀具寿命则应根据优化的目标而定。一般分最高生产率刀具寿命和最低成本刀具寿命两种，前者根据单件工时最少的目标确定，后者根据工序成本最低的目标确定。

选择刀具寿命时可根据刀具复杂程度、制造和磨刀成本来选择。复杂和精度高的刀具寿命应选得比单刃刀具高些。对于机夹可转位刀具，由于换刀时间短，为了充分发挥其切削性能，提高生产效率，刀具寿命可选得低些，一般取15～30min。对于装刀、换刀和调刀比较复杂的多刀机床、组合机床与自动化加工刀具，刀具寿命应选得高些，尤其应保证刀具可靠性。当车间内某一工序的生产率限制了整个车间的生产率提高时，该工序的刀具寿命要选得低些，当某工序单位时间内所分担到的全厂开支较大时，刀具寿命也应选得低些。大件精加工时，为保证至少完成一次走刀，避免切削时中途换刀，刀具寿命应按零件精度和表面粗糙度来确定。