数控刀具对数控加工工艺的影响分析

摘 要：数控刀具是现代零件加工高效刀具之一，其种类众多功能多样，为现代化多种零件的生产提供了有力保障。数控加工属于一个相对复杂的过程，各项参与因素都可能对加工质量产生影响，数控刀具作为数控加工生产重要工具对生产质量影响更是不言而喻。文章结合实际案例分析数控刀具对数控加工工艺的影响，希望可以起到一定借鉴作用。

关键词：刀具;数控;加工;工艺

一、 引言

数控刀具的产生是数控加工技术深化应用的体现，与传统的加工刀具相比，数控刀具在生产过程中可以实现自动换刀，且刀具的质量较之传统的刀具也有很大提升，对于实现高精度生产具有重要意义。加强刀具对数控加工影响的分析，有利于寻找到更为科学有效数控加工方式，促进数控加工质量的提升。

二、 数控刀具对数控加工工艺的影响

（一）沉头孔加工

沉头孔属于数控加工较为常见的零部件孔径，在进行加工时传统的加工工艺主要使用锪钻（带导柱）加工，但数控加工中扩孔钻、锪钻的应用并不是很常见，因此大多会利用其他替代方式，以达到加工目的。传统沉头孔采用锪钻进行加工，其通常加工面较小，在加工中选择往往会选择成形刀具，切削刃一般较长，很容易产生振动，型面对孔在垂直度、轮廓度、同轴度、平面度方面具有十分严格的要求，主要用于铆钉、螺钉等连接件的加工，这些零件对尺寸精度要求相对不高，且沉头孔型面形状与连接件端头形状一致。数控加工工艺中在成形锪孔加工方面并不是很常见，大多数是采用编程的方式，通过数控铣削达到沉头孔加工的目的。例如，在圆柱形沉孔生产加工上，一般会选择平底铣削刀具之后通过相应的铣削编程达到加工生产目的;在凸台平面生产加工上，一般会选择立式铣刀;在锥面锪孔加工方面，会采用锥面锪孔（专用）进行加工。

（二）螺纹零部件数控加工

螺纹零部件属于当前数控加工最为常见零部件之一，选对了螺纹数控刀具可以使得螺纹加工毛刺少、效率高，在加工中选择与螺距及公称尺寸相适合的螺纹铣刀即可，刀柄选择上以BT40-SLA削平刀柄为主。螺纹铣削具有很高的普适性在加工过程中仅需要螺纹铣刀一支便可以实现不同孔径相同螺距的螺纹加工，通常带有牙型的螺纹铣刀（单头）还可以加工多种类型的螺纹，例如数控加工美制螺纹、ISO螺纹等。螺纹铣削还可以可解决磨损、刀具折弯、材料“弹性”、攻丝加工等问题等。在螺纹加工过程中攻丝属于加工难点，其中排屑属于攻丝过程难点的主要体现，加工中稍有不注意很可能导致丝锥折断，还有可能导致加工的零部件报废，而螺纹加工可以很好解决排屑问题。

通常螺纹零部件数控加工可以选择合金硬质可转位刀片的铣刀，采用旋风铣削的方式进行加工，可转位刀片可以根据加工螺纹的不同适当的更换刀片且可以在螺纹加工过程中自由切换，满足螺纹数控加工需求，这类合金硬质可转位螺纹铣刀具有内冷却通孔，可以使得冷却液快速抵达切削区域，提升铣削质量。之所以选择螺纹旋风铣，是由于其大多由高速螺纹铣削装置组成，在其上安装高速旋转刀盘，可以根据零件加工选择不同刀具安装其上，在数控加工中最快速度可达400m/min有效提升加工效率，此种螺纹旋风铣方式十分适合丝杆、蜗杆等产品加工，在加工中无须进行退刀，一刀成型，相应互换性也比较好。但需要注意，旋风铣削在小径工件加工上存在一定不足，可能导致形变发生，因此选择此种方式进行小径工件加工时，一定要注重丝杆校正。

（三）特殊工件加工

某阀体零件加工，该零件主体表现类似长方形，其中包含五个正圆形孔系结构，具体表现如图1。在该零件数控加工过程中主要难点在于环形内槽加工、粗精镗内孔加工、20°短内锥粗精铣等。加工者对该零件加工难点进行分析，最终制订了如下加工方案：①针对环形内槽加工，选择环槽铣刀，且根据该零件的宽度及直径，最终选择BT40-SLN削平刀柄的环槽铣刀;②针对粗精镗内孔加工根据该零部件特点，选择CBH25-47精镗头、RBH32-42-C粗镗头、BT40-LBK刀柄;③针对20°短内锥粗精铣，在刀具选择上相对要灵活一些，可以选择圆角铣刀、插补（螺旋）铣刀、球铣刀等，数控加工人员根据该工程具体情况选择BT40-ER圆柱直柄或者BT40-SLA削平刀柄。

三、 数控加工过程中数控刀具选择策略

相关技术人员在零部件数控加工过程中，一定要严格按照零部件加工的不同，适当选择加工刀具，以确保零件加工质量。在刀具选择上可以采用以下策略，尽可能确保加工质量。首先，加深对零部件的分析。在生产加工过程中，相关技術人员首先要对零件设计图纸进行分析，掌握零件的具体结构、切削参数、几何角度等，并依据零件实际情况选择适当刀具确保生产质量。其次，在刀具选择上要根据零件加工工序适当安排刀具。在零件实际加工过程中通常同一刀具可能无法满足实际加工需要，因此在加工过程中可以根据加工工序具体情况合理搭配刀具，促进零件加工质量提升。在加工刀具选择的同时还要适当搭配好相应的加工方式，最优化促进零件加工质量提升。另外，在生产过程中要注重刀具保护，及时更换破损严重的刀具，确保数控加工高质量推进。

四、 结束语

综上所述，数控刀具对数控加工工艺的影响很大，在数控加工过程中，相关技术人员需要根据零部件不同适当选择加工刀具，并搭配好相应的加工方式，以最优化促进数控加工质量提升。

参考文献：

[1]李占超，潘小新.论数控加工工艺对刀具优化设计的影响[J].中国战略新兴产业，2018（6X）：219.

作者简介：

殷小马，南京顺秋机械设备有限公司。