數(shù)控刀具對(duì)數(shù)控加工工藝的影響分析

摘 要：數(shù)控刀具是現(xiàn)代零件加工高效刀具之一，其種類眾多功能多樣，為現(xiàn)代化多種零件的生產(chǎn)提供了有力保障。數(shù)控加工屬于一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的過程，各項(xiàng)參與因素都可能對(duì)加工質(zhì)量產(chǎn)生影響，數(shù)控刀具作為數(shù)控加工生產(chǎn)重要工具對(duì)生產(chǎn)質(zhì)量影響更是不言而喻。文章結(jié)合實(shí)際案例分析數(shù)控刀具對(duì)數(shù)控加工工藝的影響，希望可以起到一定借鑒作用。

關(guān)鍵詞：刀具;數(shù)控;加工;工藝

一、 引言

數(shù)控刀具的產(chǎn)生是數(shù)控加工技術(shù)深化應(yīng)用的體現(xiàn)，與傳統(tǒng)的加工刀具相比，數(shù)控刀具在生產(chǎn)過程中可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀，且刀具的質(zhì)量較之傳統(tǒng)的刀具也有很大提升，對(duì)于實(shí)現(xiàn)高精度生產(chǎn)具有重要意義。加強(qiáng)刀具對(duì)數(shù)控加工影響的分析，有利于尋找到更為科學(xué)有效數(shù)控加工方式，促進(jìn)數(shù)控加工質(zhì)量的提升。

二、 數(shù)控刀具對(duì)數(shù)控加工工藝的影響

（一）沉頭孔加工

沉頭孔屬于數(shù)控加工較為常見的零部件孔徑，在進(jìn)行加工時(shí)傳統(tǒng)的加工工藝主要使用锪鉆（帶導(dǎo)柱）加工，但數(shù)控加工中擴(kuò)孔鉆、锪鉆的應(yīng)用并不是很常見，因此大多會(huì)利用其他替代方式，以達(dá)到加工目的。傳統(tǒng)沉頭孔采用锪鉆進(jìn)行加工，其通常加工面較小，在加工中選擇往往會(huì)選擇成形刀具，切削刃一般較長(zhǎng)，很容易產(chǎn)生振動(dòng)，型面對(duì)孔在垂直度、輪廓度、同軸度、平面度方面具有十分嚴(yán)格的要求，主要用于鉚釘、螺釘?shù)冗B接件的加工，這些零件對(duì)尺寸精度要求相對(duì)不高，且沉頭孔型面形狀與連接件端頭形狀一致。數(shù)控加工工藝中在成形锪孔加工方面并不是很常見，大多數(shù)是采用編程的方式，通過數(shù)控銑削達(dá)到沉頭孔加工的目的。例如，在圓柱形沉孔生產(chǎn)加工上，一般會(huì)選擇平底銑削刀具之后通過相應(yīng)的銑削編程達(dá)到加工生產(chǎn)目的;在凸臺(tái)平面生產(chǎn)加工上，一般會(huì)選擇立式銑刀;在錐面锪孔加工方面，會(huì)采用錐面锪孔（專用）進(jìn)行加工。

（二）螺紋零部件數(shù)控加工

螺紋零部件屬于當(dāng)前數(shù)控加工最為常見零部件之一，選對(duì)了螺紋數(shù)控刀具可以使得螺紋加工毛刺少、效率高，在加工中選擇與螺距及公稱尺寸相適合的螺紋銑刀即可，刀柄選擇上以BT40-SLA削平刀柄為主。螺紋銑削具有很高的普適性在加工過程中僅需要螺紋銑刀一支便可以實(shí)現(xiàn)不同孔徑相同螺距的螺紋加工，通常帶有牙型的螺紋銑刀（單頭）還可以加工多種類型的螺紋，例如數(shù)控加工美制螺紋、ISO螺紋等。螺紋銑削還可以可解決磨損、刀具折彎、材料“彈性”、攻絲加工等問題等。在螺紋加工過程中攻絲屬于加工難點(diǎn)，其中排屑屬于攻絲過程難點(diǎn)的主要體現(xiàn)，加工中稍有不注意很可能導(dǎo)致絲錐折斷，還有可能導(dǎo)致加工的零部件報(bào)廢，而螺紋加工可以很好解決排屑問題。

通常螺紋零部件數(shù)控加工可以選擇合金硬質(zhì)可轉(zhuǎn)位刀片的銑刀，采用旋風(fēng)銑削的方式進(jìn)行加工，可轉(zhuǎn)位刀片可以根據(jù)加工螺紋的不同適當(dāng)?shù)母鼡Q刀片且可以在螺紋加工過程中自由切換，滿足螺紋數(shù)控加工需求，這類合金硬質(zhì)可轉(zhuǎn)位螺紋銑刀具有內(nèi)冷卻通孔，可以使得冷卻液快速抵達(dá)切削區(qū)域，提升銑削質(zhì)量。之所以選擇螺紋旋風(fēng)銑，是由于其大多由高速螺紋銑削裝置組成，在其上安裝高速旋轉(zhuǎn)刀盤，可以根據(jù)零件加工選擇不同刀具安裝其上，在數(shù)控加工中最快速度可達(dá)400m/min有效提升加工效率，此種螺紋旋風(fēng)銑方式十分適合絲桿、蝸桿等產(chǎn)品加工，在加工中無須進(jìn)行退刀，一刀成型，相應(yīng)互換性也比較好。但需要注意，旋風(fēng)銑削在小徑工件加工上存在一定不足，可能導(dǎo)致形變發(fā)生，因此選擇此種方式進(jìn)行小徑工件加工時(shí)，一定要注重絲桿校正。

（三）特殊工件加工

某閥體零件加工，該零件主體表現(xiàn)類似長(zhǎng)方形，其中包含五個(gè)正圓形孔系結(jié)構(gòu)，具體表現(xiàn)如圖1。在該零件數(shù)控加工過程中主要難點(diǎn)在于環(huán)形內(nèi)槽加工、粗精鏜內(nèi)孔加工、20°短內(nèi)錐粗精銑等。加工者對(duì)該零件加工難點(diǎn)進(jìn)行分析，最終制訂了如下加工方案：①針對(duì)環(huán)形內(nèi)槽加工，選擇環(huán)槽銑刀，且根據(jù)該零件的寬度及直徑，最終選擇BT40-SLN削平刀柄的環(huán)槽銑刀;②針對(duì)粗精鏜內(nèi)孔加工根據(jù)該零部件特點(diǎn)，選擇CBH25-47精鏜頭、RBH32-42-C粗鏜頭、BT40-LBK刀柄;③針對(duì)20°短內(nèi)錐粗精銑，在刀具選擇上相對(duì)要靈活一些，可以選擇圓角銑刀、插補(bǔ)（螺旋）銑刀、球銑刀等，數(shù)控加工人員根據(jù)該工程具體情況選擇BT40-ER圓柱直柄或者BT40-SLA削平刀柄。

三、 數(shù)控加工過程中數(shù)控刀具選擇策略

相關(guān)技術(shù)人員在零部件數(shù)控加工過程中，一定要嚴(yán)格按照零部件加工的不同，適當(dāng)選擇加工刀具，以確保零件加工質(zhì)量。在刀具選擇上可以采用以下策略，盡可能確保加工質(zhì)量。首先，加深對(duì)零部件的分析。在生產(chǎn)加工過程中，相關(guān)技術(shù)人員首先要對(duì)零件設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行分析，掌握零件的具體結(jié)構(gòu)、切削參數(shù)、幾何角度等，并依據(jù)零件實(shí)際情況選擇適當(dāng)?shù)毒叽_保生產(chǎn)質(zhì)量。其次，在刀具選擇上要根據(jù)零件加工工序適當(dāng)安排刀具。在零件實(shí)際加工過程中通常同一刀具可能無法滿足實(shí)際加工需要，因此在加工過程中可以根據(jù)加工工序具體情況合理搭配刀具，促進(jìn)零件加工質(zhì)量提升。在加工刀具選擇的同時(shí)還要適當(dāng)搭配好相應(yīng)的加工方式，最優(yōu)化促進(jìn)零件加工質(zhì)量提升。另外，在生產(chǎn)過程中要注重刀具保護(hù)，及時(shí)更換破損嚴(yán)重的刀具，確保數(shù)控加工高質(zhì)量推進(jìn)。

四、 結(jié)束語

綜上所述，數(shù)控刀具對(duì)數(shù)控加工工藝的影響很大，在數(shù)控加工過程中，相關(guān)技術(shù)人員需要根據(jù)零部件不同適當(dāng)選擇加工刀具，并搭配好相應(yīng)的加工方式，以最優(yōu)化促進(jìn)數(shù)控加工質(zhì)量提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]李占超，潘小新.論數(shù)控加工工藝對(duì)刀具優(yōu)化設(shè)計(jì)的影響[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2018（6X）：219.

作者簡(jiǎn)介：

殷小馬，南京順秋機(jī)械設(shè)備有限公司。