加工中心（xīn）的刀具如何選用？

加工中心所用的刀具是由通用刀具(又（yòu）稱（chēng）工作頭或刀頭)和與加工中（zhōng）心主軸前端錐孔配套的刀柄等組成。在應（yīng）用中，要根據加工中心機床的要求、夾具的要（yào）求、工件材料的性能、加工工序、切削（xuē）用量以及其它相關因素正確選用刀具。刀具選擇總的原則是：刀具的安裝（zhuāng）和調整方便，剛性好，耐用度（dù）和（hé）精度高。在保證安全和滿足加工（gōng）要求的前提下，刀（dāo）具長（zhǎng）度應盡可能短，以（yǐ）提高刀具（jù）的剛性。

在加工中心機床上，各種刀具分別裝在刀庫中，按程序的（de）規定進行（háng）自動換刀。因此必須采用標準（zhǔn）刀柄，以便（biàn）使鑽、鏜、擴、銑削等工序用的刀具能迅速、準確地裝到機床主（zhǔ）軸上。編程人員應充（chōng）分了解機床上所用刀柄（bǐng）的結構（gòu）尺寸、調整方法以及調整範（fàn）圍（wéi），以便在編程時確定刀（dāo）具的徑向和軸向尺寸。

加工中心機床所用的刀具必須適應加工中心高速、高效和（hé）自動化程（chéng）度（dù）高的特點，其刀柄部分（fèn）要聯接通用刀具並裝在機床主軸上，由於加工中心類型不（bú）同，其刀柄柄部的型（xíng）式及尺寸不盡（jìn）相同。JT(ISO7388)表示加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分別代表（biǎo）大（dà）端直徑為69.85、57.15和44.45毫米的7：24錐度。ST(ISO297)表示一般數控機床用的（de）錐（zhuī）柄柄部(沒有機械（xiè）手夾持槽)，數（shù）字意義與JT類相同。BT(MAS403)表示用於日本標準MAS403的帶有機械手夾持槽（cáo）聯接。

加工中心刀具的刀柄分為整體式工具（jù）係統和模塊式工具係（xì）統兩大類。模塊式工具（jù）係統由於其（qí）定位精度高（gāo），裝卸（xiè）方便，連接剛性好，具有良好的抗振（zhèn）性，是目（mù）前用（yòng）得較（jiào）多的一種型式（shì），它由（yóu）刀柄、中（zhōng）間接杆以及工作頭組成。它具有單（dān）圓柱定（dìng）心，徑向銷釘鎖（suǒ）緊的聯接特點，它的一部分為孔，而另一部分（fèn）為軸，兩者（zhě）之間進行插入連接，構成一個剛性刀柄，一端和機床主（zhǔ）軸連接，另一端安裝上各種可轉位刀具便（biàn）構成一個工具係統。根據（jù）加工中心類型，可以選擇莫（mò）氏及公製（zhì）錐柄。中（zhōng）間接杆有等徑和變徑兩類，根據（jù）不同的內外徑及長度將刀柄和工作頭模塊（kuài）相聯接。工作頭有可轉位鑽頭、粗鏜刀、精鏜刀、擴孔鑽、立銑刀、麵銑刀、彈簧夾頭、絲錐夾頭、莫氏（shì）錐孔接杆、圓柱柄刀具接杆等多種類型。可以根（gēn）椐不同的加工工件尺寸和工（gōng）藝方法，按需要組合成銑、鑽、鏜、鉸（jiǎo）、攻絲（sī）等各類工具進（jìn）行切削加工。通用（yòng）刀具根據製造所用的材料可分為以下幾種：(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，如陶瓷刀具等。

刀具的（de）切削過程是非常複雜的，影響因素很多。在銑削加工時，刀具材料的性能（néng）、刀具類型、刀具幾何（hé）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（gōng）藝係統，最終影響加工精度和（hé）質量。在加工中心機（jī）床上進（jìn）行（háng）加工，其主軸轉速比普通機床的（de）主軸轉速一般至少要（yào）高1到2倍，因此，在（zài）加工中心上進行銑加工（gōng），選取刀具（jù）時，要使刀具的尺寸與被加工工件（jiàn）的（de）表麵尺寸（cùn）相適應。

平麵銑削應（yīng）選用不重磨（mó）硬質合金端銑刀或（huò）立銑刀。一般采用二次走刀，第一次（cì）走刀最好用端（duān）銑刀粗（cū）銑，沿工件表麵連（lián）續走刀。選好每次走（zǒu）刀的寬度和銑刀的直（zhí）徑，使接痕不影響精銑（xǐ）精度。因此，加工餘量（liàng）大又不均勻（yún）時，銑刀直徑要選小些（xiē）。精加工時，銑刀直徑要選大（dà）些，最好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（gōng），一般用可轉位密齒麵銑刀，可以達到理想的表麵加工質量，甚至可以實現以銑代磨。密（mì）布的（de）刀齒使進給速度大大（dà）提（tí）高，從而提高切削（xuē）效率。精切平麵（miàn）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（xǐ）大型工件（jiàn）的台階麵、立麵及大型槽的加工。如更換不同牌號的刀片，可加（jiā）工鋼、鑄鐵、鑄鋼（gāng）、耐熱鋼等多種材料。

硬質合金螺旋齒立銑刀是一種用於加工鑄鐵、鋼件、有色金屬的精加工刀具，刀片一般為焊接式。

鑲硬質合金刀（dāo）片的端銑（xǐ）刀和立銑刀主要用於加（jiā）工凸台、凹槽（cáo）和箱口麵（miàn）。為了提高槽（cáo）寬的加工精（jīng）度，減少（shǎo）銑刀的種類，加工時采用（yòng）直徑比槽寬小的（de）銑刀，先銑槽的中間部分，然後再利用刀具半徑補償(或稱直徑補償)功能對槽的兩邊（biān）進行銑加工。

銑（xǐ）削盤類零件的周邊輪廓一般采用立銑刀。所用（yòng）的立銑刀的刀具半徑一定要小（xiǎo）於零（líng）件內輪（lún）廓的最小曲率半徑。一般取最小曲率（lǜ）半徑的0.8到0.9倍即可。零件的加工高度(Z方向的吃刀深度)最好不要超過刀具的半徑。若是銑毛坯麵時，最好選（xuǎn）用硬質合金波紋（wén）立銑刀，它在（zài）機（jī）床、刀具、工件係統允許的情況下，可以進行強力切削。

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(r=0)和R刀

加（jiā）工空間曲麵和變斜角輪（lún）廓外形時，由於球頭刀具的球麵端部（bù）切削速度為（wéi）零，而且在走（zǒu）刀時，每（měi）兩行刀位之間，加工（gōng）表麵不可能重疊，總存在沒有被加工（gōng）去除的部（bù）分（fèn），每兩行刀位之間（jiān）的距離越大，沒有被加工去除的（de）部分就越多，其高度(通常稱為“殘留高度”) 就越高，加工出來的表麵與理論表麵（miàn）的誤差就越大，表麵質（zhì）量也就（jiù）越差。加工精度（dù）要求越高（gāo），走刀（dāo）步長和切削行距越小，編程效率越低。因此，應在滿足加工（gōng）精度要求的前提下，盡量加大走刀步長和行距，以提（tí）高（gāo）編程和加工效率。而在兩軸及兩軸半加工中，為提高效率，應盡量采用（yòng）端銑刀，由於相同的加工（gōng）參（cān）數，利用（yòng）球頭（tóu）刀加工（gōng）會留下較（jiào）大的殘留（liú）高度。因此，在保證不發生幹涉和工件不被過（guò）切的前提下，無論是曲麵（miàn）的粗加工還是精加工，都應優先選擇平頭刀或R刀(帶圓角（jiǎo）的立銑刀)。不過，由於平頭立銑刀和球頭刀的加工效果是明顯（xiǎn）不同的，當曲麵形狀複雜時，為了避（bì）免幹涉，建議使（shǐ）用（yòng）球（qiú）頭刀，調整好加工（gōng）參數也可以達到較好的加工（gōng）效果。在選擇刀刃長度和刀杆長度時，應考（kǎo）慮機床的情況及（jí）零件的（de）尺寸是否會幹涉。在可能的情況下，應盡量選短一些，以提高刀具的（de）剛度。

鑽孔時，要用中心鑽打中心孔，用以引正鑽頭。先用較小的鑽頭鑽（zuàn）孔至所需深度Z，再（zài）用較大（dà）的鑽頭（tóu）進行鑽孔，最（zuì）後用所需的鑽頭進行加工，以保證孔的精度。在進行（háng）較深的孔加工時，特別要注意鑽頭的（de）冷卻和排屑問題，一般利（lì）用深孔鑽削（xuē）循環（huán）指令G83進行編程，可以工進一段後，鑽頭快速退出工件進行排屑和冷卻，再工進，再進行冷卻和排屑直至孔深鑽削完成。若工件為鑄件，則不能使（shǐ）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（liǎng）者均是刀具的對稱軸上的點，其間差一個（gè）刀角半徑。

實際應用時，要規定刀具的結構尺（chǐ）寸，在刀具裝到機床上之前，應根據編程時確定的參數，在機外的預調裝置中調整（zhěng）到所需的（de）尺寸。下麵利用CAXA製造工程師軟件（jiàn）中“銑（xǐ）刀參數”對刀具參數進行說明。

(1)當前銑刀名 為當前銑刀的名稱，用於刀具標（biāo）識和列表，刀具名是唯一的。通過下拉列表，可以顯示刀具庫中的所有刀具，並可在列表中選擇當前刀具。

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

(3)刀具補償（cháng）號 刀具補償（cháng）值的序列號，其值可以與刀（dāo）具號不（bú）一致。

(4)刀具半徑 刀具的半徑值（zhí）。該參數用於確定刀（dāo）具半徑補償的量。