一、數(shù)控刀具的設(shè)計(jì)

目前工具制造商正在制造直徑為0.25英寸的此類鉆頭。帶有0.5μm調(diào)整機(jī)構(gòu)的高速精密微調(diào)鏜刀系統(tǒng)也已進(jìn)入市場(chǎng)。對(duì)于高的金屬去除率的鈦金屬類加工，新開發(fā)的重切削立銑刀可安裝多達(dá)72個(gè)可轉(zhuǎn)位刀片。這種數(shù)控刀具在設(shè)計(jì)上通過(guò)各個(gè)刀片的搭接提供各種變化多樣的刀具螺旋角和軸向刃傾度。這種變化擾亂了切削加工時(shí)的共振，從而可以無(wú)共振地進(jìn)行深度的銑削加工。

二、數(shù)控刀具的的分類

(1)根據(jù)刀具結(jié)構(gòu)可分為：整體式；鑲嵌式：采用焊接或機(jī)夾式連接，機(jī)夾式又可分為不轉(zhuǎn)位和可轉(zhuǎn)位兩種；特殊型式：如復(fù)合式刀具，減震式刀具等。

(2)根據(jù)制造刀具所用的材料可分為：高速鋼刀具；硬質(zhì)合金刀具；金剛石刀具；其他材料刀具，如立方氮化氮化硼刀具，陶瓷刀具等。

(3)從切削工藝上可分為：車削刀具，分外圓、內(nèi)孔、螺紋、切斷、切槽刀具等多種；鉆削刀具，包括鉆頭、鉸刀、絲錐等；鏜削刀具；銑削刀具等。

1刀具補(bǔ)償在數(shù)控加工中的作用

1.1刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償在數(shù)控加工中的作用

數(shù)控加工中，根據(jù)加工工件要求而需要通過(guò)換刀指令選擇不同刀具進(jìn)行加工時(shí)，刀具長(zhǎng)度會(huì)發(fā)生變化。刀具長(zhǎng)度的變化使得非基準(zhǔn)刀位點(diǎn)起始位置與基準(zhǔn)刀位點(diǎn)起始位置不重合，此時(shí)必須對(duì)刀具長(zhǎng)度變化做出適當(dāng)處理，避免零件報(bào)廢或撞刀問題的發(fā)生。刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償既是為了避免此類問題發(fā)生而引入的概念，同時(shí)長(zhǎng)度補(bǔ)償也是提高編程及加工效率的關(guān)鍵點(diǎn)。刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償使刀具在垂直于走刀平面（比如G17，XY平面）的方向上偏移一個(gè)刀具長(zhǎng)度修正值，因此在數(shù)控編程過(guò)程中，一般無(wú)須考慮刀具長(zhǎng)度。也就是說(shuō)，每一把刀的長(zhǎng)度都是不同的，刀具的長(zhǎng)度補(bǔ)償只是和Z坐標(biāo)有關(guān)。刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償由兩種方式，一種是用刀具的實(shí)際長(zhǎng)度作為刀長(zhǎng)的補(bǔ)償，另一種采用刀尖在Z方向上與編程零點(diǎn)的正負(fù)距離值作為補(bǔ)償值。在具體的應(yīng)用中，刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償還應(yīng)用于不同規(guī)格刀具或刀具磨損后的調(diào)整，利用刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償指令補(bǔ)償?shù)毒叩淖兓?，避免了重新調(diào)整刀具或重新對(duì)刀帶來(lái)的工作量增加，提高了加工效率。

1.2刀具半徑補(bǔ)償在數(shù)控加工中的作用

在數(shù)控加工過(guò)程中以“刀具相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)”為原則，不考慮刀具大小在編程后所引起的、由刀具半徑值所產(chǎn)生的過(guò)切現(xiàn)象。因此需要在編程時(shí)引入刀具半徑補(bǔ)償，根據(jù)實(shí)際刀具大小按照工件輪廓使刀具自動(dòng)偏離輪廓一個(gè)刀具半徑，避免多切問題的發(fā)生。根據(jù)數(shù)控加工中對(duì)精度、效率及質(zhì)量的需求，數(shù)控編程及操作人員應(yīng)正確掌握刀具半徑補(bǔ)償?shù)母拍罴皯?yīng)用方法。通過(guò)合理設(shè)置刀具半徑補(bǔ)償值，保障加工精度。刀具半徑補(bǔ)償應(yīng)利用理論輪廓編程，通過(guò)預(yù)先設(shè)定偏置參數(shù)實(shí)現(xiàn)加工目標(biāo)。刀具半徑補(bǔ)償概念的應(yīng)用能夠在編程過(guò)程中不考慮太多刀具直徑大小問題，進(jìn)而提高編程效率。刀具半徑補(bǔ)償一般情況下只是用于銑刀類刀具，在根據(jù)工件尺寸編程后，將刀具半徑作為半徑補(bǔ)償值放在半徑補(bǔ)償儲(chǔ)存器中，在此后的加工中無(wú)論更換銑刀還是進(jìn)行粗精加工轉(zhuǎn)換，只要更改刀具半徑補(bǔ)償值即可。由此可見，刀具半徑補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用能夠極大的降低數(shù)控加工中的編程工作量及計(jì)算工作量，利用刀具補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)加工效率提高的目的。

1.3刀具補(bǔ)償在數(shù)控加工中的技巧

摘要：在日常數(shù)控機(jī)械加工生產(chǎn)過(guò)程中，刀具的磨損是無(wú)法避免的現(xiàn)象。通過(guò)對(duì)磨損的刀具進(jìn)行反磨，然后再加以重復(fù)利用，則可以極大的降低刀具使用成本及生產(chǎn)加工成本，為提高企業(yè)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力提供更為有力的保障。本文將從修磨刀具的使用原理以及優(yōu)化相應(yīng)的數(shù)控加工程序來(lái)說(shuō)明反磨刀具的使用的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。

關(guān)鍵詞：加工成本；數(shù)控程序；反磨刀具

一、選題背景

近年來(lái)，隨著在航空產(chǎn)品中所應(yīng)用的高精度、新材料、薄壁、異型零件的大幅增加。數(shù)控機(jī)床在航天制造行業(yè)中得到越來(lái)越廣泛的普及和應(yīng)用。然而，數(shù)控加工刀具在研制這些新材料、高精度、異型、薄壁零件過(guò)程中起到了越來(lái)越重要的作用。但當(dāng)我們研制的新產(chǎn)品進(jìn)行成批生產(chǎn)時(shí)，居高不下的刀具成本成為一道巨大的天然屏障，使我們降低生產(chǎn)成本的努力變得更加艱難。因?yàn)閿?shù)控刀具在產(chǎn)品制造成本中占有較大的比重，并且從未對(duì)數(shù)控刀具成本進(jìn)行系統(tǒng)性、定量性的計(jì)算和分析，也沒有采取有效措施來(lái)降低數(shù)控刀具在機(jī)械加工中的成本，于是如何在機(jī)械加工中合理使用數(shù)控刀具，降低數(shù)控刀具的使用成本就成為了一個(gè)極具競(jìng)爭(zhēng)力的企業(yè)首先要考慮的重點(diǎn)問題。刀具的返磨重復(fù)利用，則是節(jié)省成具成本的一個(gè)重要的方法。本文將通過(guò)一個(gè)具體的實(shí)例來(lái)說(shuō)明返磨刀具在數(shù)控加工中的應(yīng)用過(guò)程。

二、零件簡(jiǎn)圖與分析

槽深和槽寬尺寸公差較嚴(yán)，在數(shù)控加工中對(duì)刀具直徑的要求較高。刀具幾何尺寸的變化對(duì)零件的加工質(zhì)量存在著非常大的影響。當(dāng)加工到一定程度刀具發(fā)生磨損時(shí)，槽深尺寸79.4±0.05及槽位置尺寸39.7±0.025具有較大的不穩(wěn)定性。由于數(shù)控刀具價(jià)格比較昂貴，若有輕微磨損就廢棄淘汰，則會(huì)造成很大的浪費(fèi)，從而會(huì)增加大量的生產(chǎn)加工成本。

摘要：隨著制造水平的不斷提升，人們逐漸追尋高效低成本生產(chǎn)工藝，現(xiàn)在各行各業(yè)當(dāng)中均在通過(guò)對(duì)先進(jìn)工藝進(jìn)行研究，盡可能提升生產(chǎn)效率，以達(dá)到增加收益的目的。本文通過(guò)對(duì)機(jī)械數(shù)控加工當(dāng)中的刀具作為研究對(duì)象，首先對(duì)刀具鉆削與使用特征進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析，隨后對(duì)合理使用刀具相關(guān)的控制技術(shù)進(jìn)行分析，以期對(duì)相關(guān)的機(jī)械加工行業(yè)的技術(shù)人員有所借鑒作用。

關(guān)鍵詞：機(jī)械數(shù)控加工；刀具；使用控制；過(guò)程控制

相比于普通車床來(lái)說(shuō)，數(shù)控車床在加工精度、產(chǎn)品穩(wěn)定性以及生產(chǎn)效率上具有顯著的優(yōu)勢(shì)。因此，利用數(shù)控車床進(jìn)行機(jī)械生產(chǎn)將成為未來(lái)必然的發(fā)展趨勢(shì)。數(shù)控車床當(dāng)中最為重要的一個(gè)工具便是刀具，刀具的質(zhì)量將會(huì)對(duì)生產(chǎn)的產(chǎn)品造成直接的影響，同時(shí)也會(huì)對(duì)數(shù)控車床的運(yùn)行穩(wěn)定性與安全性具有著直接的關(guān)系。因此，在利用數(shù)控車床進(jìn)行機(jī)械加工過(guò)程中，需要根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要對(duì)刀具合理使用進(jìn)行有效的控制。

1鉆削原理與刀具使用特征

1.1鉆削原理。鉆削主要是刀具處于機(jī)械數(shù)控加工當(dāng)中實(shí)際的運(yùn)行方式，數(shù)控機(jī)床在進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程中，刀具部分擁有非常高的旋轉(zhuǎn)速度，在與被鉆削材料進(jìn)行接觸時(shí)，將會(huì)在材料表面出現(xiàn)一定的壓力，當(dāng)材料強(qiáng)度低于鉆削壓力時(shí)，此時(shí)材料便會(huì)于切削面處出現(xiàn)分離斷落[1]。因此，在機(jī)械數(shù)控進(jìn)行零件加工時(shí)，必須要保證刀具強(qiáng)度超過(guò)材料強(qiáng)度，這樣才能使鉆削工作順利進(jìn)行。在壓力逐漸增加與作用點(diǎn)不斷減小的基礎(chǔ)上，便能夠保證鉆削加工具有良好的效果。材料在進(jìn)行加工當(dāng)中將會(huì)和刀具實(shí)現(xiàn)緊密地貼合，由于兩者間具有相對(duì)較大的摩擦力，隨著鉆削的進(jìn)行將會(huì)使材料溫度隨之不斷升高，將會(huì)對(duì)設(shè)備安全性造成一定的影響，最終可能出現(xiàn)無(wú)法有效控制的現(xiàn)象。對(duì)不同材料開展鉆削加工過(guò)程中，通常會(huì)根據(jù)材料特征選擇相應(yīng)的控制方法，同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)可能存在影響因素進(jìn)行觀察，盡可能的將環(huán)境因素所造成影響做到消除。1.2刀具使用特征。相比于普通機(jī)床所應(yīng)用的鉆削刀具，機(jī)械數(shù)控機(jī)床當(dāng)中所使用的刀具擁有如下特征：剛性好，特別是在粗加工刀具該特征尤為顯著，同時(shí)擁有較高的精度以及較低的抗振和熱變形[2]。具有良好的互換性特點(diǎn)，能夠快速完成刀具的更換。刀具使用壽命長(zhǎng)，在切削過(guò)程中性能較為可靠與穩(wěn)定，同時(shí)在對(duì)刀具進(jìn)行尺寸進(jìn)行調(diào)整過(guò)程中較為便捷，能夠有效縮短換刀調(diào)整所需的時(shí)間。機(jī)械數(shù)控機(jī)床當(dāng)中所使用的刀具在斷屑與卷屑方面擁有良好的可靠性，切屑排出更為的方便與快捷。機(jī)械數(shù)控機(jī)床實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化與系統(tǒng)化，在編程與刀具管理方面非常的有利。

2合理使用刀具的控制技術(shù)分析

摘要：分析了近幾年來(lái)數(shù)控刀具的特點(diǎn)、刀具材料及結(jié)構(gòu)，未來(lái)數(shù)控刀具的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：刀具；刀具材料及結(jié)構(gòu)；未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

一、數(shù)控刀具的設(shè)計(jì)

目前工具制造商正在制造直徑為0.25英寸的此類鉆頭。帶有0.5μm調(diào)整機(jī)構(gòu)的高速精密微調(diào)鏜刀系統(tǒng)也已進(jìn)入市場(chǎng)。對(duì)于高的金屬去除率的鈦金屬類加工，新開發(fā)的重切削立銑刀可安裝多達(dá)72個(gè)可轉(zhuǎn)位刀片。這種數(shù)控刀具在設(shè)計(jì)上通過(guò)各個(gè)刀片的搭接提供各種變化多樣的刀具螺旋角和軸向刃傾度。這種變化擾亂了切削加工時(shí)的共振，從而可以無(wú)共振地進(jìn)行深度的銑削加工。

二、數(shù)控刀具的的分類

(1)根據(jù)刀具結(jié)構(gòu)可分為：整體式；鑲嵌式：采用焊接或機(jī)夾式連接，機(jī)夾式又可分為不轉(zhuǎn)位和可轉(zhuǎn)位兩種；特殊型式：如復(fù)合式刀具，減震式刀具等。

1刀具補(bǔ)償?shù)淖饔门c意義

在20世紀(jì)，六七十年代，提出了刀具補(bǔ)償?shù)母拍?，通過(guò)刀具補(bǔ)償，來(lái)減少編程人員的失誤，依據(jù)刀具理論、實(shí)際路線來(lái)設(shè)計(jì)編程，進(jìn)而提高編程的效率。在使用刀具補(bǔ)償概念時(shí)，對(duì)于編程人員，往往依據(jù)工件的輪廓、尺寸來(lái)設(shè)計(jì)編程，最終建立、執(zhí)行刀補(bǔ)。在這之后，由數(shù)控系統(tǒng)自行計(jì)算、調(diào)整刀位點(diǎn)，從而促進(jìn)工作效率的提高。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)刀具補(bǔ)償?shù)难芯吭絹?lái)越深入，尤其把其應(yīng)用到實(shí)踐之中，對(duì)于刀具補(bǔ)償，積極發(fā)揮好的作用在數(shù)控加工中，其補(bǔ)償方式很多，包括:單一補(bǔ)償、刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償、刀具半徑補(bǔ)償?shù)?。?duì)于這些補(bǔ)償方式，一旦積極有效地運(yùn)用在加工過(guò)程中，能夠很好地解決刀具出現(xiàn)的軌跡問題，提高加工的效率［1］。

2刀具補(bǔ)償在數(shù)控加工中的作用

在數(shù)控加工中，使用刀具補(bǔ)償，從其基本的原理、應(yīng)用原則開始分析，以及結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)來(lái)提高刀具補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用效果。尤其需要了解在數(shù)控加工中刀具補(bǔ)償?shù)墓δ?、從而促進(jìn)實(shí)際應(yīng)用的成效，根據(jù)刀具補(bǔ)償?shù)闹噶睢⑹褂玫忍攸c(diǎn)，來(lái)實(shí)施對(duì)應(yīng)的刀補(bǔ)方式。

2．1刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償在數(shù)控加工中的作用

對(duì)于數(shù)控加工，往往依據(jù)加工工件的要求、需要等，更換刀工指令，進(jìn)而選取適宜的刀具完成加工，而刀具的長(zhǎng)度會(huì)隨時(shí)發(fā)生改變。隨著刀具長(zhǎng)度的變化，改變了非基準(zhǔn)刀位點(diǎn)的起始位置，也改變了基準(zhǔn)刀位點(diǎn)的起始位置，使其不能重合，所以，需要改變刀具的長(zhǎng)度，進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，減少零件報(bào)廢，或撞刀等問題出現(xiàn)。通過(guò)實(shí)施刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償，減少不必要問題的出現(xiàn)，以及提高編程、加工的效率。在使用刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償，確保刀具以垂直的方向落在刀平面上，最多偏移一個(gè)刀具長(zhǎng)度的修正值，因此，在具體數(shù)控的編程過(guò)程中，一般不用分析刀具的長(zhǎng)度。對(duì)于刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償，還用來(lái)調(diào)整不同規(guī)格的刀具，或刀具的磨損，通過(guò)刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償指令，來(lái)補(bǔ)償?shù)毒叩母淖?，減少重新調(diào)整刀具的工作量。

摘要：高效切削技術(shù)作為先進(jìn)制造技術(shù)中的重要部分，被廣泛應(yīng)用于模具加工制造中。本文主要對(duì)高效切削刀具進(jìn)行探究，對(duì)其在數(shù)控加工中的有效運(yùn)用展開分析，僅供參考。

關(guān)鍵詞：切削；數(shù)控；運(yùn)用

數(shù)控機(jī)床隨著我國(guó)工業(yè)的不斷發(fā)展逐漸被普及到各行各業(yè)中，這些先進(jìn)的設(shè)備能夠有效提高小批量多品種生產(chǎn)能力，并能大幅度提高產(chǎn)品精度、生產(chǎn)效率以及尺寸匹配等環(huán)節(jié)。因此對(duì)于數(shù)控加工中高效切削刀具的應(yīng)用，需要對(duì)其充分認(rèn)知。

1高效刀具進(jìn)行數(shù)控加工的前提條件

1）高切削性?，F(xiàn)代數(shù)控機(jī)床為了滿足生產(chǎn)效率得到提高的需求，其發(fā)展方向傾向于高剛性、高速以及大功率。例如中等規(guī)格加工中心的主軸轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)要求為50～10000r/min。這就要求現(xiàn)代刀具需要具備能夠承受較強(qiáng)切削和高速切削的功能。部分工業(yè)國(guó)家運(yùn)用鈦基硬質(zhì)合金、硬質(zhì)合金刀具、陶瓷刀具以及超硬刀具作為數(shù)控機(jī)床涂層，且這些材料的應(yīng)用數(shù)量在不斷遞增[1]。2）高可靠性。運(yùn)用數(shù)控系統(tǒng)管理刀具壽命或者強(qiáng)迫換刀制度確保產(chǎn)品在數(shù)控機(jī)床上的質(zhì)量，因此在選擇刀具的過(guò)程中較為重要的指標(biāo)就是刀具的工作可靠性，并且需要注意的是要性能穩(wěn)定，同一批刀具不能在刀具壽命和切削性能方面存在很大的誤差[2]。3）更換快速。刀具在更換過(guò)程中需要確保能夠自動(dòng)或者快速更換，刀具在磨損方面需要具備自動(dòng)補(bǔ)償裝置，或者是針對(duì)尺寸進(jìn)行調(diào)整和控制的功能。

2數(shù)控加工使用刀具的幾點(diǎn)思考

摘要：分析了近幾年來(lái)數(shù)控刀具的特點(diǎn)、刀具材料及結(jié)構(gòu)，未來(lái)數(shù)控刀具的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：刀具；刀具材料及結(jié)構(gòu)；未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

一、數(shù)控刀具的設(shè)計(jì)

目前工具制造商正在制造直徑為0.25英寸的此類鉆頭。帶有0.5μm調(diào)整機(jī)構(gòu)的高速精密微調(diào)鏜刀系統(tǒng)也已進(jìn)入市場(chǎng)。對(duì)于高的金屬去除率的鈦金屬類加工，新開發(fā)的重切削立銑刀可安裝多達(dá)72個(gè)可轉(zhuǎn)位刀片。這種數(shù)控刀具在設(shè)計(jì)上通過(guò)各個(gè)刀片的搭接提供各種變化多樣的刀具螺旋角和軸向刃傾度。這種變化擾亂了切削加工時(shí)的共振，從而可以無(wú)共振地進(jìn)行深度的銑削加工。

二、數(shù)控刀具的的分類

(1)根據(jù)刀具結(jié)構(gòu)可分為：整體式；鑲嵌式：采用焊接或機(jī)夾式連接，機(jī)夾式又可分為不轉(zhuǎn)位和可轉(zhuǎn)位兩種；特殊型式：如復(fù)合式刀具，減震式刀具等。