數控加工中心刀具及切削用量合理選擇研究

張玉蘭

（許昌電氣職業學院，河南 許昌 461000）

0 引言

隨著現代社會經濟的快速發展，我國整體制造水平不斷提升，加工工件的形狀越來越復雜，加工精度要求也逐步提高，傳統加工機床已經無法滿足現代社會加工需求。為此，數控加工中心在制造領域的應用越來越廣泛和深入。在利用數控加工中心進行零部件加工時，刀具的選擇以及切削用量的設定十分重要，確保這兩方面的合理性與科學性，一方面有助于保障切削加工的表面精度和尺寸要求，另一方面也能夠顯著提升切削速度，縮短生產加工時間。我國也充分認識到加工刀具與切削用量選擇對加工工作的重要影響，并將其設定為獨立的研究領域，依托于科學的選擇及編程設計，確保其能夠滿足現代加工制造需求。只有在滿足生產工藝需求的基礎上，才可以逐步實現數控加工品質與速度的提升。本文重點分析了數控加工中心刀具選擇的具體原則，提出了數控加工中心切削用量合理選擇的途徑，進一步提高數控加工中心切削品質和精度，從而更好的滿足現代社會生產制造需求。

1 數控加工中心刀具選擇原則

數控加工中心刀具的選擇是在數控編程的人機交互狀態下進行的。圍繞數控加工中心的加工性能、工件材料的材質屬性、加工工藝、切削用量以及其它因素科學選擇刀具和刀柄。一般來說，數控加工中心刀具的選擇需要遵守的總原則是：安裝調整便捷、剛性高、耐用性好以及加工精度高。

在進行數控加工中心刀具選擇時，需要考慮到多方面的因素，如數控機床的加工性能、待加工零部件的材質、生產加工工藝、切削用量以及相關影響因素等，需要綜合考量各方面要求，保證刀具選擇的科學性與合理性[1]。在開展刀具選擇過程中，需要遵循的一個主要原則就是盡可能的提高性價比。在數控加工中心機床型號一定的情況下，必須要結合待加工零部件的材質特征，合理選取具有較高性價比的刀具。通過這種方式才可以很好的降低生產加工成本，提高機械加工效益。對于一些價格大體相當的刀具，需要優先使用安裝方便、硬度更高、耐用性更好以及加工精度高的刀具[2]。此外，當各種類型刀具均能夠滿足實際加工精度要求時，則優先使用刀柄較短的刀具，這是因為相比較于刀柄較長的刀具，短刀柄刀具一方面有助于提升自身使用的靈活性，另一方面也有利于強化自身的剛性，從而更好的滿足加工制造需求。

在進行數控加工中心刀具選擇時，應當要確保刀具直徑與待加工零部件的去除量相吻合[3]。在對零部件周邊區域進行切削加工時，一般需要使用端面銑刀；在加工較大平面的零部件時，通常需要使用硬質合金盤的銑刀；在加工表面有凹凸臺的零部件時，則需要選擇高速鋼立銑刀；當加工零部件的毛坯面或者粗加工孔時，一般要使用鑲齒硬質合金玉米銑刀；在進行零部件立體斜面、變斜角外部形狀加工時，通常要使用兩種以上的刀具，比如說球頭銑刀、環形銑刀、錐形銑刀以及盤銑刀等，通過不同刀具的使用共同完成加工任務。在實際開展數控加工中心切削加工時，要依照待加工零部件的材料特性、加工尺寸與要求等，使用適宜的刀具，從而保證加工精度滿足實際需求，提高零部件加工質量與效率。

2 數控加工中心切削用量的選擇

2.1 切削深度的選擇

切削深度是數控加工中心切削用量控制中十分重要的一個影響因素，只有在開展切削加工過程中，確保切削深度處于合理的范圍內，才可以確保加工尺寸滿足實際的加工精度需求，同時以此為基礎進一步提高數控加工中心加工精度和效率[4]。換言之，在利用數控加工中心進行零部件加工時，要盡可能的使用最少的切削量完成切削加工，從而縮短切削加工時間，提高切削加工速度，為了實現這樣的目標，就需要選擇合理的切削深度，同時綜合考慮刀具的切削性能[5]。所以，在使用數控加工中心進行切削加工時，為了提高零部件加工的精準性，確保零部件表面的粗糙度，必須要合理控制切削深度，在保證零部件加工尺寸與精度的基礎上，盡可能的提高零部件切削加工效率。比如說在車間生產的某數控加工中心設備，依照實際的生產工序操作規范，操作人員加強對切削深度的控制，依照車間生產標準與要求，調整切削深度為0.2mm。

2.2 切削速度的選擇

切削速度是數控加工中心切削加工過程中又一十分重要的參數，合理的切削速度不僅有利于保障零部件加工品質與效率，同時也能夠很好的降低刀具的磨損程度，提高切削加工的經濟性，所以在實際使用數控加工中心進行切削加工過程中，應當要合理控制切削速度，進一步改善數控生產速度。在進行數控切削加工過程中，實際切削速度與零部件材質有著必然的聯系，在進行切削加工時，只有保證設定的切削速度與零部件材質屬性相匹配，才可以有效提升零部件切削加工速度，并保證加工完成的零部件符合標準要求[6]。此外，在進行數控加工中心切削速度的選擇時，還需要考慮到機床的加工性能，往往相同的待加工零部件、相同的切削刀具，不同的機床所需要的切削速度有著較大的區別。如表1所示為數控銑削加工切削速度參考數值。

表1 數控銑削加工切削速度參考數值

2.3 切削進給量的選擇

切削進給量選擇的合理性直接關系到切削加工的速度與品質，因此在數控加工中心實際切削加工過程中，必須要加強對切削進給量的控制，只有確保其處于規范的區間內，才能夠很好的保證切削加工的質量，保證加工尺寸滿足實際圖紙要求。通常來說，切削進給量的確定需要依照待切削零部件的材質來選擇[7]。當圖紙中對零部件加工表面的粗糙度要求不高時，在進行切削加工時可以適當的提高切削進給量，當對零部件加工表面的粗糙度要求較高時，則需要降低切削進給量，保證加工完成的表面粗糙度滿足圖紙要求。在對數控加工中心進給量進行控制時，還需要與切削深度與切削速度聯系起來，合理選擇這三個切削參數，才能夠有效提升數控加工中心的生產水平[8]。

3 結語

綜上所述，當下數控加工中心在生產加工過程中獲得了非常廣泛的運用，要想進一步提高數控加工的效率和品質，必須要從切削刀具與切削用量的選擇入手，保證其處于合理的范圍內，進一步提高數控加工中心切削水平，從而獲得更高的經濟效益。