張娜

摘 要：數(shù)控車床是高度綜合的機電一體化設(shè)備，因其具有加工精度高、加工生產(chǎn)率高、可減輕勞動強度、有利于實現(xiàn)生產(chǎn)管理現(xiàn)代化等特點而被廣泛應(yīng)用于制造業(yè)的各個領(lǐng)域。本文從數(shù)控車床加工對刀具的要求、常見刀具的種類及刀具選擇等方面進行探討。

關(guān)鍵詞：數(shù)控車床加工 刀具要求 類型選擇

數(shù)控車床即裝備了數(shù)控系統(tǒng)的車床。由數(shù)控系統(tǒng)通過伺服驅(qū)動系統(tǒng)去控制各運動部件的動作，主要用于軸類和盤類回轉(zhuǎn)體零件的多工序加工，具有高精度、高效率、高柔性等綜合特點。筆者在多年從事數(shù)控車床的一體化教學(xué)工作過程中，感到其加工刀具的選擇在保證加工工件精度、提高加工效率以及延長設(shè)備壽命、促進安全文明生產(chǎn)等方面的作用十分重要。

一、數(shù)控車削加工刀具類型

數(shù)控車床加工所用刀具種類很多，為了適應(yīng)數(shù)控機床高速、高效和自動化程度高的特點，所用刀具正朝著標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和模塊化的方向發(fā)展。

1.根據(jù)刀具結(jié)構(gòu)分類

根據(jù)刀具結(jié)構(gòu)可分為：整體式、焊接式、機械夾固式、可轉(zhuǎn)位式等。

2.根據(jù)制造刀具所用的材料分類

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、金剛石刀具和其他材料刀具如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等。

3.根據(jù)用途分類

根據(jù)用途可分為如下幾種。

一是外圓車刀。外圓車刀又有直頭外圓車刀、彎頭外圓車刀、90度外圓車刀。直頭外圓車刀用于加工外圓柱表面和外圓錐表面；彎頭外圓車刀可用于加工外圓柱表面、外圓錐表面、端面和倒棱；90度外圓車刀可用于加工細(xì)長軸、剛性不好的軸類零件、階梯軸、凸肩或端面。

二是端面車刀。用于加工工件的端面，一般由工件外圓向中心進給。

三是內(nèi)孔車刀。

四是切斷刀、切槽刀。

五是螺紋車刀。

二、數(shù)控車床加工刀具的選擇

刀具選擇總的原則是：安裝、調(diào)整、刃磨方便，剛性好，耐用度和精度高，斷屑及排屑性能好。在滿足加工要求的前提下，我們應(yīng)盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。在刀具配備時應(yīng)注意：在可能的范圍內(nèi)，使被加工的工件形狀、尺寸標(biāo)準(zhǔn)化，從而減少刀具的種類；使刀具規(guī)格化和通用化，便于刀具管理；盡可能采用可轉(zhuǎn)位刀具，增加刀具的互換性；在選擇刀具時，應(yīng)盡量采用高效率、斷屑及排屑性能好的刀具。

1.整體式車刀的選用

整體式車刀主要是整體式高速鋼車刀，它由高速鋼刀條按要求磨制而成。其刀桿截面大多為正方形或矩形，俗稱“白鋼刀”，使用時其刀刃和切削角度可根據(jù)不同用途進行修磨。通常用于小型車刀、螺紋車刀和形狀比較復(fù)雜的成形車刀。它具有抗彎強度高，沖擊韌性好，制造簡單和刃磨方便、刃口鋒利等特點。

2.焊接式車刀的選用

它是將硬質(zhì)合金刀片用焊接的方法固定在刀體上，經(jīng)刃磨而的車刀。這種車刀結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，剛性較好，但抗彎強度低，沖擊韌性差，切削刃不如高速鋼車刀鋒利，不易制作復(fù)雜刀具。

3.機械夾固式車刀的選用

機械夾固式車刀是數(shù)控車床上用得比較多的一種車刀，它又分為機械夾固式可重磨車刀和機械夾固式不可重磨車刀二種。

機械夾固式可重磨車刀是將普通硬質(zhì)合金刀片用機械夾固的方法安裝在刀桿上，刀片用鈍后可以修磨。修磨后，通過調(diào)節(jié)螺釘把刃口調(diào)整到適當(dāng)位置，壓緊后便可以繼續(xù)使用。

機械夾固式不可重磨車刀刀片為多邊形，有多條切削刃，當(dāng)某條切削刃磨鈍后，只需松開夾固元件，將刀片轉(zhuǎn)一個位置便可以繼續(xù)使用。其最大優(yōu)點是車刀幾何角度完全由刀片保證，切削性能穩(wěn)定，刀桿和刀片已標(biāo)準(zhǔn)化，加工質(zhì)量好。

4.刀片材料選擇

根據(jù)待加工工件材料的種類，可以選擇對應(yīng)的刀具

材料。

（1）待加工工件材料種類。鋼材（P類）、不銹鋼材料（M類）、鑄鐵（K類）、鋁及有色金屬（N類）；熱優(yōu)質(zhì)合金鋼（S類）、淬硬材料（H類）等。

（2）刀具材料類型。普通硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金、金屬陶瓷、超硬材料、耐熱優(yōu)質(zhì)合金鋼（S類）、淬硬材料（H類）等。

三、小結(jié)

綜上所述，數(shù)控車床使用的刀具種類較多，刀具的選擇應(yīng)根據(jù)數(shù)控車床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其他相關(guān)因素綜合考量。

參考文獻：

[1]周蘭.數(shù)控車削編程與加工[M].北京：機械工業(yè)出版社，2010.

[2]袁鋒.數(shù)控車床培訓(xùn)教程[M].北京：機械工業(yè)出版社. 2008.

（作者單位：吉林省林業(yè)技師學(xué)院）