加工中心的刀具如何選用？

加工中心所用的刀具是由通用刀具(又稱工作頭或刀頭)和與加工中心主軸前端錐孔配（pèi）套（tào）的刀柄等（děng）組成。在應用中，要根據加工（gōng）中心機床（chuáng）的要求、夾具的要求、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關因素正確選（xuǎn）用（yòng）刀具。刀具選擇總的原（yuán）則是：刀（dāo）具的安裝和調整方便，剛性（xìng）好，耐用度和精度高。在保（bǎo）證（zhèng）安全和滿足加工（gōng）要求的前提（tí）下，刀具長（zhǎng）度應盡可能短，以提高刀（dāo）具的剛性。

在加工中心機床上，各種刀具分別裝在刀庫中（zhōng），按程序的規定進行（háng）自動換刀。因此必須采用標準刀柄，以（yǐ）便使鑽（zuàn）、鏜（táng）、擴、銑削等工序用的刀具能迅速、準（zhǔn）確地裝到機床主軸上。編程人（rén）員應（yīng）充（chōng）分了解機床上所用（yòng）刀柄的結構尺寸、調整方法以及調整範圍，以便（biàn）在編程時確定刀具（jù）的徑向和（hé）軸向尺寸。

加工（gōng）中心機床所用（yòng）的刀具必須適應加工中（zhōng）心高速（sù）、高效和自動化程度高的特點，其刀柄部分要聯（lián）接通用刀具並裝在機床（chuáng）主軸上（shàng），由（yóu）於加工中心類型不同，其（qí）刀柄柄部的型式及尺寸不盡相同。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的ISO錐度號，如50、45、和40分別（bié）代表大端直徑為69.85、57.15和44.45毫米的7：24錐度。ST(ISO297)表示一般數控機床（chuáng）用的錐柄柄部(沒有機械手夾持槽)，數字意義與JT類（lèi）相同。BT(MAS403)表示用於日本標準MAS403的（de）帶有機械手夾持槽聯接。

加工中心（xīn）刀具的刀柄分為整體式工具係統和模塊式工具係統兩大（dà）類。模塊式工具係統由於其定位精度高，裝卸方便，連接剛性好，具有良（liáng）好的抗振性，是目前用得較多的一種型（xíng）式，它由刀（dāo）柄、中（zhōng）間（jiān）接杆（gǎn）以及工作頭組成。它具有（yǒu）單（dān）圓柱定心，徑向銷釘鎖緊的聯接特點，它的一（yī）部分為孔，而另一部分為軸，兩者之間進行插入連接，構成一個剛性刀柄，一端和機床主軸連接，另一端安裝上各種可（kě）轉位刀具（jù）便構成一個工具係統。根據加工中心類型，可以選擇莫氏及公製錐柄。中間接杆（gǎn）有（yǒu）等徑和變徑兩類，根據不同的內外徑及長度將（jiāng）刀柄和工作頭模塊相聯接。工作（zuò）頭有可轉位鑽頭、粗鏜刀、精鏜（táng）刀、擴孔鑽、立銑刀、麵銑刀、彈簧夾頭、絲（sī）錐夾頭、莫氏錐孔接杆、圓柱柄刀具接杆等多（duō）種（zhǒng）類型。可以根（gēn）椐不同的加工工件尺寸和工藝方法，按需要組合成銑、鑽、鏜（táng）、鉸、攻絲等各類工具（jù）進行切削加工。通用（yòng）刀具根據製造所（suǒ）用的材（cái）料可分為（wéi）以（yǐ）下（xià）幾種：(1)高速鋼刀具;(2)硬質合金刀具;(3)金剛石刀具;(4)其他材料刀具（jù），如陶瓷刀具等。

刀具的切削過程是（shì）非常複雜的，影響因素很多。在銑削加工時，刀具材料的性能、刀具類型、刀（dāo）具幾何參數、切削速度、切削深（shēn）度和進給（gěi）量等都影響切削力，從而影響整個工藝係統，最終（zhōng）影響加工精（jīng）度和質量。在加工中心機床上進行加工，其主軸轉速比普通機（jī）床的主軸轉速一般至少要高1到（dào）2倍，因此，在加工中心上進行（háng）銑加工，選取（qǔ）刀具時，要使刀具的尺（chǐ）寸與被加工工件的表（biǎo）麵尺寸相適應。

平麵銑削應（yīng）選用不重磨硬質合金端銑刀或立銑刀。一般采用二次走刀，第一次走刀（dāo）最好用端銑刀粗銑，沿工件表麵連續走刀（dāo）。選好每次走刀的寬度和銑刀的直徑，使接痕不影響精銑精度（dù）。因此，加工餘量大又不均勻時，銑刀直徑要選小些。精加工時，銑（xǐ）刀直徑要（yào）選大些，最（zuì）好（hǎo）能夠包容加工麵的整個寬度。在實際工作中，平麵的半精加工和精加工，一般（bān）用可轉位密齒麵銑刀，可以（yǐ）達到理想的表麵加工（gōng）質量，甚至可以實現以銑代磨。密布的刀齒使（shǐ）進（jìn）給速度大大提高，從而提高切削效（xiào）率。精切平麵時，可以設置2到4個刀齒。

可轉（zhuǎn）位螺旋立銑刀適用於（yú）高效率粗銑大型工件的台階麵、立麵及大型槽（cáo）的加工（gōng）。如更換不同牌號的刀片，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（jiā）工鑄（zhù）鐵、鋼件、有色金屬的精加工刀具，刀片一般為焊（hàn）接式。

鑲硬質合金刀片的端銑刀和立銑刀主要用於加工凸（tū）台、凹槽和箱口麵。為了提高槽寬的加工精度，減少銑（xǐ）刀的種（zhǒng）類，加工時采用直徑（jìng）比槽寬小的銑刀，先銑槽的中間部分，然後再利（lì）用刀具半徑補償（cháng）(或稱直徑補償)功能對槽的兩邊進行銑加工。

銑削盤類零件的周邊輪廓一般采用立銑（xǐ）刀。所用的立銑刀的（de）刀（dāo）具半徑一定要小於零件內輪廓的最小曲率（lǜ）半徑。一般取最小曲率半徑的0.8到0.9倍即可（kě）。零件的（de）加（jiā）工高度(Z方向的吃（chī）刀深度)最（zuì）好不要超過刀具（jù）的半徑。若是銑毛坯麵時，最好選（xuǎn）用硬質合金波紋立銑刀，它在機床、刀具、工件係統允許的情況下，可以（yǐ）進行強力切削。

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

加工空間曲麵和變斜角輪廓外形時，由於球頭刀（dāo）具的球麵端部切削速度為零，而且在走刀時，每（měi）兩行刀位之間，加工表麵（miàn）不可能重疊，總（zǒng）存在（zài）沒有被加工去除的部分，每兩行刀位之間的距離越大，沒有被加工去除的部分就越多，其高度(通（tōng）常稱為“殘留高度”) 就越高，加工出來的表麵與理論（lùn）表（biǎo）麵的（de）誤差就越（yuè）大，表（biǎo）麵質（zhì）量也就越差（chà）。加工精度要求越高，走刀步長和切削行距越小，編程效率越低。因此，應在滿足加工精度要求的前提下，盡量加大走（zǒu）刀步長和行距（jù），以提高編程（chéng）和加工效率。而在兩（liǎng）軸及兩軸半（bàn）加（jiā）工中，為提高（gāo）效率，應盡量采用端銑刀（dāo），由於相同的加工參數，利用球頭刀加（jiā）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切的前提下，無論是曲麵的粗加工還是精加工，都應優（yōu）先選擇平頭刀或R刀(帶圓角的立銑刀)。不過，由於平頭立銑刀和球頭刀的加工效果（guǒ）是明顯不同的，當曲麵形狀複雜時，為了避免幹涉（shè），建議使用球頭刀，調整好加工參數也可以達到較好的加工效果。在選擇刀刃長度和刀（dāo）杆長（zhǎng）度時，應考慮機床的情（qíng）況及零件的尺寸是（shì）否會（huì）幹涉。在可能的情況下，應盡（jìn）量選短一（yī）些，以提（tí）高刀具的剛度。

鑽孔時，要用中心（xīn）鑽打（dǎ）中心孔（kǒng），用以（yǐ）引正鑽頭。先用較小的鑽頭鑽孔至所需深度Z，再用較大的鑽頭（tóu）進行鑽孔，最後用（yòng）所需的鑽頭進行加工，以保證孔的精度。在進行較深的孔加工時，特別要注意鑽頭的冷卻（què）和排屑問題，一般利用深孔鑽削循環指令G83進行編程，可以工進一段後，鑽頭快速退（tuì）出工件進行排屑和（hé）冷卻，再工（gōng）進，再進行冷（lěng）卻和排屑直（zhí）至孔深鑽削完成（chéng）。若工件為鑄件，則不能使用冷卻液。

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

實際應用時，要規定刀（dāo）具（jù）的（de）結構尺寸，在（zài）刀具（jù）裝到機床上之前，應根據編程時確定的參數，在機外的預調裝置中調整到所需的尺（chǐ）寸。下麵利用CAXA製造工程師軟件中“銑刀參（cān）數”對刀具參（cān）數進行說明。

(1)當前銑刀名 為當前銑刀（dāo）的（de）名稱，用於刀具標識和（hé）列表，刀具名是唯一的（de）。通過下拉列表，可以顯示刀具庫中的所有刀具，並可在（zài）列表中（zhōng）選擇當前刀具。

(2)刀具號 刀具（jù）安裝在（zài）加工中心機床的刀具庫中的（de）刀位號。用於後置處理的自動換刀指令。刀具號唯一。

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

(4)刀具半徑 刀具的半徑值。該參數用於確定刀具半徑補償的（de）量。