数控刀具选择与刀具系统的设计优化

　　加强刀具选择与优化刀具系统设计，将有助于降低企业刀具使用成本投入，更有利于提高数控机床生产效率。本文将简要阐述加强数控刀具管理、促进数控机床增效，并就数控机床，深入探讨数控车刀选择与优化刀具系统设计。

1 数控刀具的分类

　　1.1 根据数控刀具结构分类

　　就数控刀具结构而言，其可被简单划分为整体式、镶嵌式及减振式三大类。就镶嵌式数控刀具而言，其可被划分为机夹式及焊接式两类。就机夹式数控刀具刀体结构而言，其又可被划分为不转位及可转位两类。减振式数控刀具的适用情况：若刀具工作臂长，直径的比值过大，则往往使用减振式数控刀具以减少刀具振动，提高数控产品加工精度。

　　1.2 根据数控刀具制作材料分类

　　就数控刀具制作材料而言，其可被简单划分为高速钢刀具及硬质合金刀具、金刚石刀具三大类。通常情况下，高速钢属型坯材料，相对于硬质合金，高速钢的韧性更好，而其耐磨性、硬度及红硬性更差，因此高速钢刀具不适合用于高速切削及高硬度材料切削。相对于高速钢刀具及金刚石刀具，硬质合金刀具的切削性能更高，其在数控车削领域得到了广泛的应用。硬质合金刀片已经出现了标准规格系列产品，其具体切削性能及技术参数主要为其生产厂家提供。金刚石类刀具在难加工、高强度、高硬度、有色金属切削加工行业的应用较为普遍。

　　1.3 根据切削工序分类

　　就切削工序而言，数控车削刀具分为内孔、外圆、内螺纹、外螺纹及切槽、切端面环槽、切端面、切断等。数控车床机夹可转位刀具一般属标准规格，机夹可转位刀具的刀体及刀片均属标准规格，刀片材料以涂层硬质合金、硬质合金及高速钢为主。数控车床机夹可转位刀具类型以外圆刀具、内圆刀具、外螺纹刀具、内螺纹刀具、孔加工刀具（包括镗刀、中心孔钻头、丝锥等）切断刀具为主。机夹可转位刀具加固不重磨刀片常用结构有螺钉、杠销、螺钉压板、楔块等。就切削方式而言，数控车床所用刀具可分为圆表面切削刀具、中心孔类刀具、端面切削刀具。

2 数控加工刀具特点

　　2.1 刀具或刀片的经济寿命指标及耐用度的合理性

　　现阶段，数控加工刀具生产过程中，刀具质量测量的依据为刀具耐用度。切削刀具批量生产时，各刀具工件材质及材料间均或多或少地存在某些差异，原因是切削刀具生产将不可避免地受到某些客观因素的影响，如刃磨质量，所以，同一生产环境下生产的切削刀具，其耐用度也将不尽相同。就数控方面而言，刀具耐用度平均指标及其可靠指标Tp均应具备齐全。通常情况下，刀具标准可靠度不宜低于0.9。

　　2.2 刀片或刀具方便切削控制

　　因数控机床的各设备均存在多个刀具，且切削量相当大，则切削塑性金属过程中，必须确保刀具未被切屑缠绕及工艺和工件装备均应控制其切削不随意喷溅，以确保切削操作人员的安全及零件输送与定位，且避免其影响到切削液喷注施工质量，所以，在切削作业时做好使用振动切削、断屑块刀具等，以提高断削效果。

　　2.3 刀片或刀具切削参数及几何参数的典型化及规划化

　　数控刀具的精度应该得到切实的保证，数控刀具精度主要是指刀具形状精度、刀柄及刀片对数控机床主轴相对位置精度、刀柄及刀片拆装及转位重复精度。数控刀具切削部分几何尺寸变化幅度应该被控制在一定的范围内，不宜过大。此外，刀体刀片及刀杆反复装卸精度的稳定性应该得到控制。

　　2.4 优化刀柄及刀片自动换刀及定位基准系统

　　数控刀具更换的自动化及快速性要求刀柄及刀片高度的规格化、通用化及系列化，且刀具应该具备调整及控制尺寸的功能或自动补偿刀具磨损的装置，以加快刀具换刀调整速度。