数控加工刀具的选择及切削用量的确定[1]gfwr.docx

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1、数控加工工刀具的选择及及切削用用量的确确定学 生 姓 名名：李志志朋学 号：073393227专 业 班 级级： 37727004 指 导 教 师师：刘明明玺摘要在数控机机床加工工中，数数控刀具具的选择择和切削削用量的的确定是是数控加加工工艺艺的重要要内容，它它不仅影影响数控控机床的的加工效效率，而而且直接接影响加加工质量量。现在，如如Proo/ENNGINNEERR、UGG、Ciimattronn、MaasteerCAAM等许许多CAAD/CCAM软软件包都都提供自自动编程程功能，这这些软件件一般是是在编程程界面中中提示工工艺规划划的有关关问题，比比如，刀刀具选择择、加工工路径规规划 、切切

2、削用量量设定等等，编程程人员只只要设置置了有关关的参数数，就可可以自动动生成NNC程序序并传输输至数控控机床完完成加工工。因此，随随着数控控机床在在生产实实际中的的广泛应应用，数数控编程程已经成成为数控控加工中中的关键键问题之之一在数数控程序序的编制制过程中中，数控加加工中的的刀具选选择和切切削用量量确定是是在人机机交互状状态下完完成的，这这与普通通机床加加工形成成鲜明的的对比，同同时也要要求编程程人员必必须掌握握刀具选选择和切切削用量量确定的的基本原原则，在在编程时时充分考考虑数控控加工的的特点。众众所周知知，在借借助CAAM软件件进行数数控编程程的过程程中，刀刀具的选选择和切切削用量量的确

3、定定是十分分重要，它它不仅对对被加工工零件的的质量影影响巨大大，甚至至可以决决定着机机床功效效的发挥挥和安全全生产的的顺利进进行。所所以无论论是手工工编程或或计算机机辅助编编程，在在编制加加工程序序时，选选择合理理的刀具具和切削削用量，是是编制高高质量加加工程序序的前提提。关键词：刀具；切削用用量；数数控加工工。目录摘要I引言31.数控控车床刀刀具的选选择及切切削用量量的确定定21.1 数控车车床类刀刀具知识识21.1.1 刀刀具材料料性能221.1.2 常常用刀具具材料331.1.3 如如何选择择车床刀刀具41.2 数控车车床切削削用量的的选择及及其如何何确定552 数控控铣加工工中的刀刀具

4、和切切削用量量合理选选择82.1 刀具的的选择882.1.1一般般应遵循循以下原原则：992.2数数控铣床床切削用用量的选选择92.2.1如何何选择切切削用量量92.2.2 切切削用量量的选择择原则1103 CNNC加工工中心刀刀具的选选择与切切削用量量的确定定133.1数数控加工工刀具的的选择1133.2 数控控加工切切削用量量的确定定144 图样样设计（4-1）及程序编程16结论188致谢199参考文献献20引言刀具的选选择和切切削用量量的确定定是数控控加工工工艺中的的重要内内容，不不仅影响响数控机机床的加加工效率率，而且且影响工工件加工工质量。随随着CAADCCAM软软件技术术的发展展，

5、使得得数控加加工中直直接利用用CADD或PRRO/EE软件设设计的数数据成为为可能，特特别是微微机与数数控机床床的联接接，使得得设计、工工艺规划划、编程程的整个个过程全全在计算算机上完完成。例例如选择择刀具、确确定加工工路线、设设定切削削用量等等，编程程人员只只要设置置了有关关的参数数，就可可以自动动生成CCNC程程序，并并传输至至数控机机床完成成加工。因因此，数数控加工工中的刀刀具选择择和切削削用量确确定是在在人机交交互状态态下完成成的，一一般不需需要输出出专门的的工艺文文件。因此，数数控加工工中的刀刀具选择择和切削削用量确确定是在在人机交交互状态态下完成成的，这这与普通通机床加加工形成成鲜

6、明的的对比，同同时也要要求编程程人员必必须掌握握刀具选选择和切切削用量量确定的的基本原原则，在在编程时时充分考考虑数控控加工的的特点，能能够正确确选择刀刀刃具及及切削用用量。铣床的出出口量下下降比较较严重，部部分产品品出口转转内销，进进一步加加剧了国国内市场场竞争。而而对于产产品档次次比较高高的企业业来说，受受到的冲冲击就不不是很明明显，特特别是高高精尖的的高档机机床依旧旧是供不不应求。这这些都在在说明，国国内机床床市场转转型已迫迫在眉睫睫。1. 数控车床床刀具的的选择及及切削用用量的确确定1.1 数控车车床类刀刀具知识识1.1.1刀具具材料性性能刀具材料料性能 刀具材材料不仅仅是影响响刀具切

7、切削性能能的重要要因素，而而且它对对刀具耐耐用度、切切削用量量、生产产率、加加工成本本等有着着重要的的影响。因因此，在在机械加加工过程程中，不不数控车车床但要要熟悉各各种刀具具材料的的种类、性性能和用用途，还还必须能能根据不不同的工工件和加加工条件件，对刀刀具材料料进行合合理的选选择。 切削时时，刀具具在承受受较大压压力的同同时，还还与切屑屑、工件件产生剧剧烈的摩摩擦，由由此而产产生较高高的切削削温度；在加工工余量不不均匀和和切削断断续表面面时，加加工中心心刀具还还将受到到冲击，产产生振动动。为此此，刀具具切削部部分的材材料应具具备下列列基本性性能。(1) 刀具材材料性能能 刀刀具材料料不仅是

8、是影响刀刀具切削削性能的的重要因因素，而而且它对对刀具耐耐用度、切切削用量量、生产产率、加加工成本本等有着着重要的的影响。因因此，在在机械加加工过程程中，不不但要熟熟悉各种种刀具材材料的种种类、性性能和用用途，还还必须能能根据不不同的工工件和加加工条件件，对刀刀具材料料进行合合理的选选择。(2) 大压力力的同时时，还与与切屑、工工件产生生剧烈的的摩擦，由由此而产产生较高高的切削削温度；在加工工余量不不均匀和和切削断断续表面面时，刀刀具还将将受到冲冲击，产产生振动动。为此此，刀具具切削部部分的材材料应具具备下列列基本性性能。硬度度和耐磨磨性。刀刀具材料料的硬度度必须大大于工件件材料的的硬度，一一

9、般情况况下，要要求其常常温硬度度在600HRCC以上。通通常，刀刀具材料料的硬度度越高，耐耐磨性也也越好，刀刀具切削削部分抗抗磨损的的能力也也就越强强。耐磨磨性还取取决于材材料的化化学成分分、显微微组织。刀刀具材料料组织中中硬质点点的硬度度越高，数数量越多多，晶粒粒越细，分分布越均均匀，则则耐磨性性越好。此此外，刀刀具材料料对工件件材料的的抗黏附附能力越越强，耐耐磨性也也越好。强度和和韧性。由由于切削削力、冲冲击和振振动等作作用，数数控车床床刀具材材料必须须具有足足够的抗抗弯强度度和冲击击韧性，以以避免刀刀具材料料在切削削过程中中产生断断裂和崩崩刃。耐热性性与化学学稳定性性。耐热热性是指指刀具

10、材材料在高高温下保保持其硬硬度、耐耐磨性、强强度和韧韧性的能能力。耐耐热性越越好，则则允许的的切削速速度越高高，同时时抵抗切切削刃塑塑性变形形的能力力也越强强。化学稳稳定性是是指刀具具材料在在高温下下不易和和工件材材料、周周围介质质发生化化学反应应的能力力。化学学稳定性性越好，刀刀具的磨磨损越慢慢。除此之外外，刀具具材料还还应具有有良好的的工艺性性和经济济性。如如工具钢钢淬火变变形要小小加工中中心，脱脱碳层要要浅及淬淬透性要要好；热热轧成形形刀具应应具有较较好的高高温塑性性等。1.1.2常用用刀具材材料1 高速速钢高速钢是是一种加加入较多多的钨、钼钼、铬、钒钒等合金金元素的的高合金金工具钢钢，

11、有较较高的热热稳定性性，切削削温度达达50006550CC时仍能能进行切切削，有有较高的的强度、韧韧性、硬硬度和耐耐磨性。其其制造工工艺简单单，容易易磨成锋锋利的切切削刃，可可锻造，这这对于一一些形状状复杂的的工具，如如钻头、成成形刀具具、数控控车床拉拉刀、齿齿轮刀具具等尤为为重要，是是制造这这些刀具具的主要要材料。高速钢的的品种繁繁多；按按切削性性能可分分为普通通高速钢钢和高性性能高速速钢；按按化学成成分可分分为钨系系、钨钼钼系和钼钼系高速速钢；按按制造工工艺不同同，分为为熔炼高高速钢和和粉末冶冶金高速速钢。普通高速速钢。国国内外使使用最多多的普通通高速钢钢是W66M055Cr44V2(M2

12、钼钼系)及及W188Cr44V(WW18钨钨系)钢钢，含碳碳量为00?09，硬硬度633666HRCC，不适适于高速速和硬材材料切削削。新牌号的的普通高高速钢WW6M003Crr4V(W9)是根据据我国资资源情况况研制的的含钨量量较多、含含钼量较较少的钨钨钼钢。其其硬度为为65665HRRC，有有较好硬硬度和韧韧性的配配合，热热塑性、热热稳定性性都较好好，焊接接性能、磨磨削加工工性能都都较高，磨磨削效率率比M22高200，表表面粗糙糙度值也也小。高性能高高速钢指指在普通通高速钢钢中加入入一些合合金，如如Co、AA1等，使使其耐热热性、耐耐磨性又又有进一一步提高高，热稳稳定性高高。但综综合性能能

13、不如普普通高速速钢，数数控车床床不同牌牌号只有有在各自自规定的的切削条条件下，加加工中心心才能达达到良好好的加工工效果。我我国正努努力提高高高性能能高速钢钢的应用用水平，如如发展低低钴高碳碳钢W112M003Crr4V33CoSSSi、含含铝的超超硬高速速钢W66MoSSCr44V2AA!、WW10MM04CCr4VV3A11，提高高韧性、热热塑性、导导热性，其其硬度达达6769HHRC，可可用于制制造出口口钻头、铰铰刀、铣铣刀等。粉末冶金金高速钢钢。可以以避免熔熔炼法炼炼钢时产产生的碳碳化物偏偏析。其其强度、韧韧性比熔熔炼钢有有很大提提高。可可用于加加工超高高强度钢钢、不锈锈钢、钛钛合金等等

14、难加工工材料。用用于制造造大型拉拉刀和齿齿轮刀具具，特别别制造是是切削时时受冲击击载荷的的刀具效效果更好好。2 硬质质合金硬质合金金是由高高硬度、高高熔点的的金属碳碳化物(如WCC、TiiC等)粉末，以以钴(CC。)为为黏结剂剂，用粉粉末冶金金方法制制成的。硬硬质合金金的硬度度、耐磨磨性、数数控车床床耐热性性都很高高，硬度度可达889993HRRA，在在800010000C还能能承担切切削，耐耐用度较较高速钢钢高十几几倍，允允许采用用的切削削速度达达10003000mmiDD_，甚甚至更高高，约为为高速钢钢刀具的的4110倍，并并能切削削一般工工具钢刀刀具不能能切削的的材料(如淬火火钢、玻玻璃

15、、大大理石等等)。但但其抗弯弯强度较较高速钢钢低，仅仅为09115GGPa；冲击韧韧度差，切切削时不不能承受受大的振振动和冲冲击负荷荷。 硬质合合金以其其切削性性能优良良被广泛泛用作刀刀具材料料，如车车刀、加加工中心心端铣刀刀以至深深孔钻等等。它制制成各种种形式的的刀片，然然后用机机械夹紧紧或用钎钎焊方式式固定在在刀具的的切削部部位上。常用的硬硬质合金金牌号按按其金属属碳化物物的不同同分为三三类：钨钴类(国家标标准代号号为YGG，数控控车床IISO标标准代号号为K)；钨钛钴类类(国家家标准代代号为YYT，IIS()标准代代号为PP)；钨钛钽(铌)类类(国家家标准代代号为YYW，IISO标标准代

16、号号为M)。常用硬质质合金刀刀片牌号号性能及及用途，按不同同加工对对象所排排出的切切屑形状状又可分分为：P类适于加加工长切切屑的黑黑色金属属(钢)，以蓝蓝色为标标志；M类适于加加工长切切屑或短短切屑的的黑色金金属和有有色金属属，以黄黄色为标标志；K类适于加加工短切切屑的黑黑色金属属(铸铁铁)、有有数控车车床金属属及非金金属材料料，以红红色为标标志。3 其他他刀具材材料a 涂层层刀具：涂层刀刀具是在在韧性较较好的硬硬质合金金基体或或高速钢钢刀具基基体上，加加工中心心涂覆一一薄层耐耐磨性好好的难熔熔金属化化合物而而获得的的。常用用的涂层层材料有有TiCC、TiiN等。b 陶瓷瓷：陶瓷分分纯A11：

17、()，陶瓷瓷及A112()：TTiC混混合陶瓷瓷两种，它它们有很很高的硬硬度(991995HRRA)和和耐磨性性；有很很高的耐耐热性，在在12000CC以上还还能进行行切削；切削速速度比硬硬质合金金高25倍；但其脆脆性大，抗抗弯强度度低，冲冲击韧度度差，易易崩刃，使使其使用用范围受受到限制制。c 金刚刚石：金刚石石与立方方氮化硼硼称为超超硬刀具具。金刚刚石是碳碳的同素素异形体体，是目目前最硬硬的物质质，显微微硬度可可达1000000HV。d 立方方氮化硼硼。立数数控车床床方氮化化硼(CCBN)是由六六方氮化化硼(白白石墨)在高温温高压下下转化而而成的，是是20世世纪?oo年代发发展起来来的新型

18、型刀具材材料。其其主要优优点如下下：有很高的的硬度(80000990000HV)及耐磨磨性，仅仅次于金金刚石；加工中中心有比比金刚石石高得多多的热稳稳定性，114000C时时不发生生氧化，与与大多数数金属、铁铁系材料料都不起起化学作作用，因因此能高高速切削削高硬度度的钢铁铁材料及及耐热合合金，刀刀具的黏黏结与扩扩散磨损损较小；有较好好的导热热性，与与钢的摩摩擦因数数较小；抗弯强强度与断断裂韧性性介于陶陶瓷与硬硬质合金金之间。1.1.3如何何选择车车床刀具具1 数控控车床用用的机床床车刀一一般分为为3类：即尖形车车刀、圆圆形车刀刀和成型型车刀。尖尖形刀具具指车刀刀由直线线形切刃刃为特征征的车刀刀

19、，圆形形车刀指指构成主主切削形形状为一一个圆度度误差或或线轮廓廓误差很很小的圆圆弧的车车刀，成成型车刀刀是指切切削刃形形状与加加工零件件的轮廓廓一致的的车刀。2 机床床主轴转转速的确确定机床切削削加工时时机床主主轴转速速应根据据已经选选定的背背吃刀量量、进给给量及刀刀具耐用用度选择择切削速速度可可用经验验公式计计算，也也可参考考有关机机床切削削用量手手册选取取。数控车床床加工螺螺纹，因因其传动动链的改改变，原原则上其其转速只只要能保保证主轴轴每转一一周时，刀刀具沿主主进给轴轴(多为为z轴)方向位位移一个个螺距即即可大大多数经经济型数数控车床床数控系系统推荐荐车螺纹纹时主轴轴转速如如下：n112

20、000PK 1-1）式中：PP为被加加工螺纹纹螺距(mm)；A为为保险系系数一般般为800。3 进给给速度vv的确定定进给速度度的大小小直接影影响表粗粗糙度的的值和车车削效率率，因此此机床进给给速度的的确定应应在保证证表 面质量量的前提提下，选选择较高高的进给给速度。一一般根据据零件的的表面粗粗糙度、刀刀具及工工件材料料等因 素，查查阅切印印用量手手册选取取。1.2 数控车车床切削削用量的的选择及及其如何何确定一 数控控车床切切削用量量的选择择切削用量量(app、f、vv)选择择是否合合理，对对于能否否充分发发挥机床床潜力与与刀具切切削性能能，实现现优质、高高产、低低成本和和安全操操作具有有很

21、重要要的作用用。这里主要要针对车车削用量量的选择择原则进进行论述述：1 粗车车时，首首先考虑虑选择一一个尽可可能大的的背吃刀刀量app，其次次选择一一个较大大的进给给量f ，最后后确定一一个合适适的切削削速度vv。增大大背吃刀刀量app 可使使走刀次次数减少少，增大大进给量量f有利利于断屑屑，因此此根据以以上原则则选择粗粗车切削削用量对对于提高高生产效效率，减减少刀具具消耗，降降低加工工成本是是有利的的。 2 精车车时，加加工精度度和表面面粗糙度度要求较较高，加加工余量量不大且且较均匀匀，因此此选择精精车切削削用量时时，应着着重考虑虑如何保保证加工工质量，并并在此基基础上尽尽量提高高生产率率。

22、因此此精车时时应选用用较小（但但不太小小）的背背吃刀量量ap和和进给量量f，并并选用切切削性能能高的刀刀具材料料和合理理的几何何参数，以以尽可能能提高切切削速度度v。a 背吃吃刀量aap的确确定 ：在工艺艺系统刚刚度和机机床功率率允许的的情况下下，尽可可能选取取较大的的背吃刀刀量，以以减少进进给次数数。当零零件精度度要求较较高时，则则应考虑虑留出精精车余量量，其所所留的精精车余量量一般比比普通车车削时所所留余量量小，常常取0.100.5。 b 进给给量f（有有些数控控机床用用进给速速度Vff） ：进给量量f的选选取应该该与背吃吃刀量和和主轴转转速相（有有些数控控机床用用进给速速度Vff） 进进

23、给量ff的选取取应该与与背吃刀刀量和主主轴转速速相适应应。在保保证工件件加工质质量的前前提下，可可以选择择较高的的进给速速度（220000/mmin以以下）。在在切断、车车削深孔孔或精车车时，应应选择较较低的进进给速度度。当刀刀具空行行程特别别是远距距离“回回零”时时，可以以设定尽尽量高的的进给速速度。 粗车时时，一般般取f=0.330.8/r，精精车时常常取f=0.110.3/r，切切断时ff=0.050.22/rr。 c 主轴轴转速的的确定 ：（1）光光车外圆圆时主轴轴转速 光车外外圆时主主轴转速速应根据据零件上上被加工工部位的的直径，并并按零件件和刀具具材料以以及加工工性质等等条件所所允

24、许的的切削速速度来确确定。 切削速速度除了了计算和和查表选选取外，还还可以根根据实践践经验确确定。需需要注意意的是，交交流变频频调速的的数控车车床低速速输出力力矩小，因因而切削削速度不不能太低低。 切切削速度度确定后后，用公公式n =10000 vc/d计计算主轴轴转速nn（r/minn）。如何确定定加工时时的切削削速度，除除了可参参考表11-1图图列出的的数值外外，主要要根据实实践经验验进行确确定。 表1-11硬质合合金外圆圆车刀切切削速度度的参考考值：工件材料料热处理状状态ap/(0.33,2)(2,66)（6,110）f/（ .rr-1）(0.008,00.3)(0.33,0.6)（0.

25、66,1）vc（mm.miin-11）低碳钢、易切钢热轧140-1800100-120070-990中碳钢热轧130-160090-111060-880调质100-130070-99050-770合金结构构钢热轧100-130070-99050-770调质80-111050-77040-660工具钢退火90-112060-88050-770灰铸铁HBS190090-112060-88050-770HBS=1900-222580-111050-77040-660高锰钢10-220铜及铜合合金200-2500120-180090-1120铝及铝合合金300-6000200-4000150-2000

26、铸铝合金金（wssi133%）100-180080-115080-1150注：切削削钢及灰灰铸铁时时刀具耐耐用度约约为600minn。 二 车螺螺纹时主主轴的转转速 在在车削螺螺纹时，车车床的主主轴转速速将受到到螺纹的的螺距PP（或导导程）大大小、驱驱动电机机的升降降频特性性，以及及螺纹插插补运算算速度等等多种因因素影响响，故对对于不同同的数控控系统，推推荐不同同的主轴轴转速选选择范围围。大多多数经济济型数控控车床推推荐车螺螺纹时的的主轴转转速n(r/mmin)为： n （112000/P）k 1-2）式中 P被加工工螺纹螺螺距，； kk保保险系数数，一般般取为880。 此外，在在安排粗粗、精

27、车车削用量量时，应应注意机机床说明明书给定定的允许许切削用用量范围围，对于于主轴采采用交流流变频调调速的数数控车床床，由于于主轴在在低转速速时扭矩矩降低，尤尤其应注注意此时时的切削削用量选选择。2 数控控铣加工工中的刀刀具和切切削用量量合理选选择2.1 刀具的的选择1数控铣铣加工常常用刀具具的种类类 数控铣加加工刀具具种类很很多，为为了适应应数控机机床高速速、高效效和自动动化程度度高的特特点，所所用刀具具正朝着着标准化化、通用用化和模模块化的的方向发发展，主主要包括括铣削刀刀具和孔孔加工刀刀具两大大类。为为了满足足高效和和特殊的的铣削要要求，又又发展了了各种特特殊用途途的专用用刀具。数控铣刀刀

28、具的分分类有多多种方法法，根据据刀具结结构可分分为：整体式式；镶嵌式式，采用用焊接或或机夹式式连接，机机夹式又又可分为为不转位位和可转转位两种种；特殊型型式，如如复合式式刀具，减减震式刀刀具等。根根据制造造刀具所所用的材材料可分分为：高速钢钢刀具；硬质合合金刀具具；金刚石石刀具；其他材材料刀具具，如立立方氮化化硼刀具具，陶瓷瓷刀具等等。从切削工工艺上可可分为：平端立立铣刀、圆圆角立铣铣刀、球球头刀和和锥度铣铣刀等。 2数控铣铣加工对对刀具的的要求 为了保证证数控铣铣机床的的加工精精度，提提高数控控铣机床床的生产产效率及及降低刀刀具材料料的消耗耗，在选选用数控控铣机床床刀具和和刀具材材料时，除除

29、满足普普通机床床应具备备的基本本条件外外，还要要考虑在在数控铣铣机床中中刀具工工作条件件等多方方面因素素，如切切屑的断断屑性能能、刀具具快速调调整与更更换，因因此对刀刀具和刀刀具材料料提出更更高的要要求。1）铣刀刀刚性要要好 一一是为提提高生产产效率而而采用大大切削用用量的需需要；二二是为适适应数控控铣床加加工过程程中难以以调整切切削用量量的特点点。当工工件各处处的加工工余量相相差悬殊殊时，通通用铣床床遇到这这种情况况很容易易采取分分层铣削削方法加加以解决决，而数数控铣削削就必须须按程序序规定的的走刀路路线前进进，遇到到余量大大时无法法象通用用铣床那那样“随随机应变变”，除除非在编编程时能能够

30、预先先考虑到到，否则则铣刀必必须返回回原点，用用改变切切削面高高度或加加大刀具具半径补补偿值的的方法从从头开始始加工，多多走几刀刀。但这这样势必必造成余余量少的的地方经经常走空空刀，降降低了生生产效率率，如刀刀具刚性性较好就就不必这这么办。22）铣刀刀的耐用用度要高高 尤其其是当一一把铣刀刀加工的的内容很很多时，如如刀具不不耐用而而磨损较较快，就就会影响响工件的的表面质质量与加加工精度度，而且且会增加加换刀引引起的调调刀与对对刀次数数，也会会使工作作表面留留下因对对刀误差差而形成成的接刀刀台阶，降降低了工工件的表表面质量量。除上上述两点点之外，互互换性好好，便于于快速换换刀；刀刀具的尺尺寸便于

31、于调整，以以减少换换刀调整整时间； 刀具具应能可可靠地断断屑或卷卷屑，以以利于切切屑的排排除； 系列化化，标准准化，以以利于编编程和刀刀具管理理，等等等这些是是数控加加工与普普通机床床加工对对刀具的的不同要要求。3数控铣铣加工刀刀具类型型的选择择刀具的选选择是在在数控编编程的人人机交互互状态下下进行的的。应根根据机床床的加工工能力、工工件材料料的性能能、加工工工序、切切削用量量以及其其它相关关因素正正确选用用刀具及及刀柄。刀刀具选择择总的原原则是：安装调调整方便便，刚性性好，耐耐用度和和精度高高。在满满足加工工要求的的前提下下，尽量量选择较较短的刀刀柄，以以提高刀刀具加工工的刚性性。生产中，被

32、被加工零零件的几几何形状状是选择择刀具类类型的主主要依据据：1）铣削削刀具的的选用：加工曲曲面类零零件时，为为了保证证刀具切切削刃与与加工轮轮廓在切切削点相相切，而而避免刀刀刃与工工件轮廓廓发生干干涉，一一般采用用球头刀刀，粗加加工用两两刃铣刀刀，半精精加工和和精加工工用四刃刃铣刀；铣较大大平面时时，为了了提高生生产效率率和提高高加工表表面粗糙糙度，一一般采用用刀片镶镶嵌式盘盘形铣刀刀；铣小小平面或或台阶面面时一般般采用通通用铣刀刀；铣键键槽时，为为了保证证槽的尺尺寸精度度、一般般用两刃刃键槽铣铣刀；2）孔加加工刀具具的选用用：数控控机床孔孔加工一一般无钻钻模，由由于钻头头的刚性性和切削削条件

33、差差，选用用钻头直直径D应应满足LL/D5（LL为钻孔孔深度）的的条件；钻孔前前先用中中心钻定定位，保保证孔加加工的定定位精度度；精绞绞前可选选用浮动动绞刀，绞绞孔前孔孔口要倒倒角；镗镗孔时应应尽量选选用对称称的多刃刃镗刀头头进行切切削，以以平衡镗镗削振动动；尽量量选择较较粗和较较短的刀刀杆，以以减少切切削振动动。在经经济型数数控加工工中，由由于刀具具的刃磨磨、测量量和更换换多为人人工手动动进行，占占用辅助助时间较较长，因因此，必必须合理理安排刀刀具的排排列顺序序。2.1.1一般般应遵循循以下原原则：尽量减减少刀具具数量；一把刀刀具装夹夹后，应应完成其其所能进进行的所所有加工工部位；粗精加加工

34、的刀刀具应分分开使用用，即使使是相同同尺寸规规格的刀刀具；先铣后后钻；先进行行曲面精精加工，后后进行二二维轮廓廓精加工工；在可能能的情况况下，应应尽可能能利用数数控机床床的自动动换刀功功能，以以提高生生产效率率等。另外，刀刀具的耐耐用度和和精度与与刀具价价格关系系极大，必必须引起起注意的的是，在在大多数数情况下下，选择择好的刀刀具虽然然增加了了刀具成成本，但但由此带带来的加加工质量量和加工工效率的的提高，则则可以使使整个加加工成本本大大降降低。2.2数数控铣床床切削用用量的选选择2.2.1如何何选择切切削用量量在数控机机床上加加工零件件时，切切削用量量都预先先编入程程序中，在在正常加加工情况况

35、下，人人工不予予改变。只只有在试试加工或或出现异异常情况况时才才通过速速率调节节旋钮或或电手轮轮调整切切削用量量。因此此程序中中选用的的切削用用量应是是最佳的的、合理理的切削削用量。只只有这样样才能提提高数控控机床的的加工精精度、刀刀具寿命命和生产产率，降降低加工工成本。影响切削削用量的的因素有有：1 机床床 切切削用量量的选择择必须在在机床主主传动功功率、进进给传动动功率以以及主轴轴转速范范围、进进给速度度范围之之内。机机床刀刀具工工件系统统的刚性性是限制制切削用用量的重重要因素素。切削削用量的的选择应应使机床床刀具具工件件系统不不发生较较大的“振振颤”。如如果机床床的热稳稳定性好好，热变变

36、形小，可可适当加加大切削削用量。2 刀具具 刀刀具材料料是影响响切削用用量的重重要因素素。表11是常用用刀具材材料的性性能比较较。 数控机床床所用的的刀具多多采用可可转位刀刀片（机机夹刀片片）并具具有一定定的寿命命。机夹夹刀片的的材料和和形状尺尺寸必须须与程序序中的切切削速度度和进给给量相适适应并存存入刀具具参数中中去。标标准刀片片的参数数请参阅阅有关手手册及产产品样本本。表2.11 常用用刀具材材料的性性能比较较刀具材料料切削速度度耐磨性硬度硬度随温温度变化化高速钢最低最差最低最大硬质合金金低差低大陶瓷刀片片中中中中金刚石高好高小3 工件件 不不同的工工件材料料要采用用与之适适应的刀刀具材料

37、料、刀片片类型，要要注意到到可切削削性。可可切削性性良好的的标志是是，在高高速切削削下有效效地形成成切屑，同同时具有有较小的的刀具磨磨损和较较好的表表面加工工质量。较较高的切切削速度度、较小小的背吃吃刀量和和进给量量，可以以获得较较好的表表面粗糙糙度。合合理的恒恒切削速速度、较较小的背背吃刀量量和进给给量可以以得到较较高的加加工精度度。4 冷却却液 冷却液液同时具具有冷却却和润滑滑作用。带带走切削削过程产产生的切切削热，降降低工件件、刀具具、夹具具和机床床的温升升，减少少刀具与与工件的的摩擦和和磨损，提提高刀具具寿命和和工件表表面加工工质量。使使用冷却却液后，通通常可以以提高切切削用量量。冷却

38、却液必须须定期更更换，以以防因其其老化而而腐蚀机机床导轨轨或其他他零件，特特别是水水溶性冷冷却液。2.2.2切削削用量的的选择原原则铣削加工工的切削削用量包包括：切切削速度度、进给给速度、背背吃刀量量和侧吃吃刀量。从刀具耐耐用度出出发，切切削用量量的选择择方法是是：先选选择背吃吃刀量或或侧吃刀刀量，其其次选择择进给速速度，最最后确定定切削速速度。1背吃刀刀量app或侧吃吃刀量aae背吃刀量量ap为为平行于于铣刀轴轴线测量量的切削削层尺寸寸，单位位为。端端铣时，aap为切切削层深深度；而而圆周铣铣削时，为为被加工工表面的的宽度。侧侧吃刀量量ae为为垂直于于铣刀轴轴线测量量的切削削层尺寸寸，单位位

39、为。端端铣时，aae为被被加工表表面宽度度；而圆圆周铣削削时，aae为切切削层深深度。背吃刀量量或侧吃吃刀量的的选取主主要由加加工余量量和对表表面质量量的要求求决定：当工件件表面粗粗糙度值值要求为为Ra=12.5225mm时，如如果圆周周铣削加加工余量量小于55，端端面铣削削加工余余量小于于6，粗粗铣一次次进给就就可以达达到要求求。但是是在余量量较大，工工艺系统统刚性较较差或机机床动力力不足时时，可分分为两次次进给完完成。当工件件表面粗粗糙度值值要求为为Ra=3.22122.5m时，应应分为粗粗铣和半半精铣两两步进行行。粗铣铣时背吃吃刀量或或侧吃刀刀量选取取同前。粗粗铣后留留0.551.0余余

40、量，在在半精铣铣时切除除。当工件件表面粗粗糙度值值要求为为Ra=0.883.2mm时，应应分为粗粗铣、半半精铣、精精铣三步步进行。半半精铣时时背吃刀刀量或侧侧吃刀量量取1.522；精精铣时，圆圆周铣侧侧吃刀量量取0.300.5 ，面面铣刀背背吃刀量量取0.511 。2进给量量f与进进给速度度Vf的的选择铣削加工工的进给给量f（/r）是是指刀具具转一周周，工件件与刀具具沿进给给运动方方向的相相对位移移量；进进给速度度Vf（/miin）是是单位时时间内工工件与铣铣刀沿进进给方向向的相对对位移量量。进给给速度与与进给量量的关系系为Vff = nff（n为为铣刀转转速，单单位r /miin）。进进给量

41、与与进给速速度是数数控铣床床加工切切削用量量中的重重要参数数，根据据零件的的表面粗粗糙度、加加工精度度要求、刀刀具及工工件材料料等因素素，参考考切削用用量手册册选取或或通过选选取每齿齿进给量量fz，再再根据公公式f =Zffz（ZZ为铣刀刀齿数）计计算。每齿进给给量fzz的选取取主要依依据工件件材料的的力学性性能、刀刀具材料料、工件件表面粗粗糙度等等因素。工工件材料料强度和和硬度越越高，ffz越小小；反之之则越大大。硬质质合金铣铣刀的每每齿进给给量高于于同类高高速钢铣铣刀。工工件表面面粗糙度度要求越越高，ffz就越越小。每每齿进给给量的确确定可参参考表22.2选取取。工件件刚性差差或刀具具强度

42、低低时，应应取较小小值。表2.22 铣刀刀每齿进进给量参参考值工件材料料fz/ 粗铣精铣高速钢铣铣刀硬质合金金铣刀高速钢铣铣刀硬质合金金铣刀钢0.1000.150.1000.250.0220.050.1000.15铸铁0.1220.200.1550.303切削速速度Vcc铣削的切切削速度度Vc与与刀具的的耐用度度、每齿齿进给量量、背吃吃刀量、侧侧吃刀量量以及铣铣刀齿数数成反比比，而与与铣刀直直径成正正比。其其原因是是当fzz、app、aee和Z增增大时，刀刀刃负荷荷增加，而而且同时时工作的的齿数也也增多，使使切削热热增加，刀刀具磨损损加快，从从而限制制了切削削速度的的提高。为为提高刀刀具耐用用

43、度允许许使用较较低的切切削速度度。但是是加大铣铣刀直径径则可改改善散热热条件，可可以提高高切削速速度。铣削加工工的切削削速度VVc可参参考表33.3选取取，也可可参考有有关切削削用量手手册中的的经验公公式通过过计算选选取。表3.33铣削加加工的切切削速度度参考值值工件材料料硬度（HHBS）Vc/（mm.miin-11）高速钢铣铣刀硬质合金金铣刀钢2255184426611502253255123365411203254255621136775铸铁190021336661150190260091884599026032004.5103 CNNC加工工中心刀刀具的选选择与切切削用量量的确定定刀具的

44、选选择和切切削用量量的确定定是数控控加工工工艺中的的重要内内容，它它不仅影影响数控控机床的的加工效效率，而而且直接接影响加加工质量量。CAAD/CCAM技技术的发发展，使使得在数数控加工工中直接接利用CCAD的的设计数数据成为为可能，特特别是微微机与数数控机床床的联接接，使得得设计、工工艺规划划及编程程的整个个过程全全部在计计算机上上完成，一一般不需需要输出出专门的的工艺文文件。3.1数数控加工工刀具的的选择刀具的的选择是是在数控控编程的的人机交交互状态态下进行行的。应应根据机机床的加加工能力力、工件件材料的的性能、加加工工序序、切削削用量以以及其它它相关因因素正确确选用刀刀具及刀刀柄。1 刀

45、具具选择总总的原则则是：安安装调整整方便，刚刚性好，耐耐用度和和精度高高。在满满足加工工要求的的前提下下，尽量量选择较较短的刀刀柄，以以提高刀刀具加工工的刚性性。选取刀具具时，要要使刀具具的尺寸寸与被加加工工件件的表面面尺寸相相适应。生生产中，平平面零件件周边轮轮廓的加加工，常常采用立立铣刀；铣削平平面时，应应选硬质质合金刀刀片铣刀刀；加工工凸台、凹凹槽时，选选高速钢钢立铣刀刀；加工工毛坯表表面或粗粗加工孔孔时，可可选取镶镶硬质合合金刀片片的玉米米铣刀；对一些些立体型型面和变变斜角轮轮廓外形形的加工工，常采采用球头头铣刀、环环形铣刀刀、锥形形铣刀和和盘形铣铣刀。在进行自自由曲面面加工时时，由于

46、于球头刀刀具的端端部切削削速度为为零，因因此，为为保证加加工精度度，切削削行距一一般取得得很能密密，故球球头常用用于曲面面的精加加工。而而平头刀刀具在表表面加工工质量和和切削效效率方面面都优于于球头刀刀，因此此，只要要在保证证不过切切的前提提下，无无论是曲曲面的粗粗加工还还是精加加工，都都应优先先选择平平头刀。另另外，刀刀具的耐耐用度和和精度与与刀具价价格关系系极大，必必须引起起注意的的是，在在大多数数情况下下，选择择好的刀刀具虽然然增加了了刀具成成本，但但由此带带来的加加工质量量和加工工效率的的提高，则则可以使使整个加加工成本本大大降降低。在加工中中心上，各各种刀具具分别装装在刀库库上，按按程序规规定随时时进行选选刀和换换刀动作作。因此此必须采采用标准准刀柄，以以便使钻钻、镗、扩扩、铣削削等工序序用的标标准刀具具，迅速速、准确确