刀具是机床实现切削加工的直接执行者，刀具的选 择和切削用量的选择合理与否，不仅影响到被加工零件 的质量，甚至可以决定机床功效的发挥和安全生产的顺 利进行。所以，在编加工程序时，要选择合理的刀具和 切削用量，不但可以有效提高切削效率和加工质量，还 可降低成本以获得经济效益。

1加工中心用刀具的基本特征

为了适应数控机床加工精度、加工效率、加工工序 集中及零件装夹次数少等要求，数控机床对所用的刀具 有许多性能的要求，加工中心用刀具及刀具系统有以下 特点：（1)刀片和刀柄高度的通用化、规则化、系统 化；（2)刀片和刀具参数及切削参数的规范化、典型 化；（3)刀片或刀具材料及切削参数与被加工工件材料 相匹配；（4)刀片或刀具的使用寿命长，加工刚性好；

(5) 刀片及刀柄的定位精度高，刀柄对机床主轴的相对 位置要求较高；（6)刀柄须有较高的强度、刚度和耐磨 性，刀柄及刀具系统的重量不能超标；（7)刀柄的转 位、重装和重复定位精度要求高。

2加工中心用刀具材料

2.1常用刀具材料

常用数控刀具材料有高速钢、硬质合金、涂层硬质 合金、陶瓷、立方氮化硼、金刚石等，其中高速钢、硬 质合金、涂层硬质合金在数控加工中的应用泛。

2.2刀具性能的比较

在常用的刀具中，高速钢、涂层高速钢的韧性，涂层硬质合金的硬度较高，硬质合金刀具层中，陶 瓷刀具、立方氮化硼、金刚石刀具的硬度更高。除特殊 材料外，一般不用这几种材料的刀具（由于其硬度较高 刃磨难度大，而成型刀具切削刃不易锋利，容易崩刃， 通常用于较硬的材料加工）。

2.3刀具种类

数控加工中心常用刀具种类较多，根据刀具用途， 可分为轮廓类加工刀具和孔类加工刀具等。

2.3.1轮廓类加工刀具。

，面铣刀。刀片和刀齿与刀体的安装方式有整 体焊接式，机夹焊接式和可转位式三种，运用较多的是 可转位式。当刀片切削刃磨钝或报废时，可直接在机床 上转位或者更换刀片，从而大大提高加工效率和产品质 量，根据不同的工件外形不同的机床性能，选择适当直 径大小的刀具型号使用方便快捷。面铣刀直径一般为 40?400mm。

第二，立铣刀。立铣刀是数控机床运用的较广泛的 一种刀具，有整体式和镶刀片式两种。一般直径在〇20mm 以下用整体式。直径在〇20mm以上多用于镶齿式，还有 刀尖圆弧式铣刀，多用于模具加工，适用于曲面的大量 加工，现在的硬质合金立铣刀也可取代键槽铣刀作垂直 进给。

第三，球头刀。圆柱形球头铣刀，主要用于模具加 工，精加工使用，也有成形和镶齿两种。主要用于曲面 加工，其加工表面质量较高，球头刀中心切削速度为 零。球头刀具不适用于平面铣削。

2.3.2孔类加工刀具。

，钻头。加工中心常用钻头有中心钻、标准麻花 钻。刀具材料有高速钢、硬质合金和涂层硬质合金等。

第二，铰刀。有标准高速钢铰刀、焊接硬质合金刀 (一般用于定做尺寸，深孔铰刀）、浮动铰刀。

第三，镗刀。镗刀分为粗镗刀、精镗刀、浮动镗刀 等。精镗刀采用螺丝调节式，每格精度不同，有0.002mm 每格直径，也有0.01mm每格直径方向等。

2.3.3 —些特殊加工刀具。如T形刀具，开槽和切 断用锯片刀具，燕尾槽成型刀具等，使用频率较低。

3加工中心刀具选择原则

应根据机床的加工能力、加工材料的性能、加工工 序、切削用量以及其他因素合理地选择刀具。刀具选择 的总原则是：刀具选用最重要的一点就是看性价比，在 机床确定的条件下，首先考虑加工工件材料的切削性 能，参照加工材料的性能选用低的刀具，提高效益，降低成本，同时也要安装调整方便，刚性好，耐用 度和精度高。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短 的刀柄，以提高刀具加工刚性。

在选取刀具时，要使刀具的直径与加工工件的去除 量相适应，平面周边轮廓的铣削，用立铣刀；铣削平面 用硬质合金盘铣刀；加工凹凸台时使用高速钢立铣刀； 加工毛坯面或孔粗加工时，选用镶齿硬质合金玉米铣 刀；立体型面和变斜角轮廓外形的加工，常采用球头 刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘铣刀。

有时候刀具的耐用度和精度与刀具价格关系极大， 必须注意的是，在有些情况下，选择价格较高的好刀 具，但是好的刀具带来加工效率和加工质量的提高，则 可以使整个加工成本大大降低。

4切削用量选择

在数控加工中，切削用量的选用是关键的环 节，它直接影响加工效率和加工质量的提高。合理地 选择切削用量需要理论和实践相结合，在实践中不断 摸索实验，才能更好地总结、归纳出比较合适的切削

用量。

切削用量主要包括背吃刀量和侧吃刀量、进给速度 和切削速度。从刀具的耐用度考虑，切削用量的选择方 法是先选背吃刀量，其次是进给速度，最后确定切削速 度。下面就笔者在平时的工作中遇到的加工参数进行 分析：

，在机床型号为DMC635V的机床，加工厚度为 20mm，材料为12Cr2Mo的工件上钻$1.2mm的通孔。

刀具选择：〇1.2mm的高速钢钻头，注意钻头切削刃 是否均匀对称。

背吃刀量：每钻深0.5mm提刀排屑法。

进给速度：Vf=5mm/min。

切削速度：n=5000mm/min。

实现加工工艺要求，顺利完成加工任务。

第二，在VMC1250型号机床上，加工材料为5CrNiMo 热锻模具，调质硬度为500HBW的狭长槽，深度为170mm的 工件精加工，加工余量为单边0.1?0.15mm。

刀具选择：〇20mmR5的牛鼻刀，刀具长度为250mm镶 齿硬质合金刀。

背吃刀量：0.1mm 进给速度：Vf=1800mm。

切削速度：n=3000mm/min，采用顺铣的加工方法。 程序开头加G64连续加工指令，顺利完成加工生产任务， 并保证较好的加工光洁度，得到用户的肯定。

第三，在VMC1250型号机床在685钢板调质硬度在 460HBW，厚度8mm的钢板上钻672个$10的阵列通孔，考虑 加工成本核算和加工效率。

方案1:刀具选择：$10mm优质高速钢钻头，每支

46元。

背吃刀量：一次钻通。

进给速度：Vf=10mm/min。

切削速度：n=180r/min。

钻头在刃磨较好的情况下，一次最多钻20多个孔。 方案2:刀具选择：$10mm硬质合金钻头，每支 360元。

背吃刀量：一次钻通。

进给速度：Vf=30mm/min。

切削速度：n=600r/min。

钻头一次最多钻500左右个孔。

方案3:刀具选择：$10mm硬质合金涂层钻头，每支 630元。

背吃刀量：一次钻通。

进给速度：Vf=90mm/min。

切削速度：n=1200r/min。

钻头一次最多钻约2000个孔。这也充分地说明，使 用价格高的好刀具，不一定就提高加工成本，效率的提 高和数量的增加，恰恰是效益的增加。

5结语

随着数控加工中心机床的发展，加工工艺要求的不 断提高，数控加工的方法也更加多样化，从简单的手工 编程到复杂的曲面软件编程，同时对切削刀具的要求也 更加精确、多样。在某些加工环节，实现了加工工艺的 要求就是任务完成，而有些加工生产任务，是讲质量、 讲效益、讲效率的。只有合理地选择切削刀具和切削用 量，才能保证任务的顺利完成，同时也使效益。

伯特利数控相关产品：加工中心,钻攻中心,高速加工中心,立式加工中心,雕铣机