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如何正确为数控机床选用刀具及编程

数控刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容，

它不仅影响数控机床的加工效率，而且直接影响加工质量。所以今天小

编就给大家讲讲如何正确为数控机床选用刀具及编程，有兴趣的朋友千

万别错过。

 数控刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内

容，它不仅影响数控机床的加工效率，而且直接影响加工质量。

CAD/CAM技术的发展，使得在数控加工中直接利用CAD的设计数据

成为可能，特别是DNC系统微机与数控机床的联接，使得设计、工艺

规划及编程的整个过程全部在计算机上完成，一般不需要输出专门的工

艺文件。

 目前，许多CAD/CAM软件包都提供自动编程功能，这些软件一

般是在编程界面中提示工艺规划的有关问题，如，刀具选择、加工路径

规划、切削用量设定等，编程人员只要设置了有关的参数，就可以自动

生成NC程序并传输至数控机床完成加工。

 因此，数控加工中的刀具选择和切削用量确定是在人机交互状态

下完成的，这与普通机床加工形成鲜明的对比，同时也要求编程人员必

须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则，在编程时充分考虑数控加

工的特点，能够正确选择刀刃具及切削用量。

 数控加工常用刀具的种类及特点

 数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特

点，一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。刀柄要联接

刀具并装在机床动力头上，因此已逐渐标准化和系列化。数控刀具的分

类有多种方法。根据刀具结构可分为：

 整体式;

 镶嵌式，采用焊接或机夹式联接，机夹式又可分为不转位和可转

位两种;

 特殊型式，如复合式刀具、减震式刀具等。

 根据制造刀具所用的材料可分为：

 高速钢刀具;

 硬质合金刀具;

 金刚石刀具;

 其他材料刀具，如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。

 从切削工艺上可分为：

 车削刀具，分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种;

 钻削刀具，包括钻头、铰刀、丝锥等;

 镗削刀具;

 铣削刀具等。

 为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求，近

几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用，在数量上达到整个数控刀具的

30%～40%，金属切除量占总数的80%～90%。

 数控刀具与普通机床上所用的刀具相比，有许多不同的要求，主

要有以下特点：

 刚性好(尤其是粗加工刀具)、精度高、抗振及热变形小;

 互换性好，便于快速换刀;

 寿命高，切削性能稳定、可靠;

 刀具的尺寸便于调整，以减少换刀调整时间;

 刀具应能可靠地断屑或卷屑，以利于切屑的排除;

 系列化、标准化，以利于编程和刀具管理。

 数控加工刀具的选择

 刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床

的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素

正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是：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

提高刀具加工的刚性。

 选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。

生产中，平面零件周边轮廓的加工，常采用立铣刀;铣削平面时，应选

硬质合金刀片铣刀;加工凸台、凹槽时，选高速钢立铣刀;加工毛坯表面

或粗加工孔时，可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀;对一些立体型面和

变斜角轮廓外形的加工，常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形

铣刀。

 在进行自由曲面(模具)加工时，由于球头刀具的端部切削速度为

零，因此，为保证加工精度，切削行距一般采用顶端密距，故球头常用

于曲面的精加工。而平头刀具在表面加工质量和切削效率方面都优于球

头刀，因此，只要在保证不过切的前提下，无论是曲面的粗加工还是精

加工，都应优先选择平头刀。另外，刀具的耐用度和精度与刀具价格关

系极大，必须引起注意的是，在大多数情况下，选择好的刀具虽然增加

了刀具成本，但由此带来的加工质量和加工效率的提高，则可以使整个

加工成本大大降低。

 在加工中心上，各种刀具分别装在刀库上，按程序规定随时进行

选刀和换刀动作。因此必须采用标准刀柄，以便使钻、镗、扩、铣削等

工序用的标准刀具迅速、准确地装到机床主轴或刀库上去。编程人员应

了解机床上所用刀柄的结构尺寸、调整方法以及调整范围，以便在编程

时确定刀具的径向和轴向尺寸。目前我国的加工中心采用TSG工具系

统，其刀柄有直柄(3种规格)和锥柄(4种规格)2种，共包括16种不同用