数控车床选刀过程 如何合理选择数控车床刀具
数控车床选刀过程 如何合理选择数控车床刀具
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数控车床刀具的选刀过程，如图1所示。从对被加工零件图样的分析开始，到选定刀具，共需经过十个基本步骤，以图1中的10个图标来表示。选刀工作过程从第1图标“零件图样”开始，经箭头所示的两条路径，共同到达最后一个图标“选定刀具”，以完成选刀工作。其中，第一条路线为：零件图样、机床影响因素、选择刀杆、刀片夹紧系统、选择刀片形状，主要考虑机床和刀具的情况；第二条路线为：工件影响因素、选择工件材料代码、确定刀片的断屑槽型、选择加工条件脸谱，这条路线主要考虑工件的情况。综合这两条路线的结果，才能确定所选用的刀具。下面将讨论每一图标的内容及选择办法。图集已浏览完毕
CNC常用刀具讲解一
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随着数控机床在生产实际中的广泛应用，数控编程已经成为数控加工中的关键问题之一。在数控程序的编制过程中，要在人机交互状态下即时选择刀具。因此，编程人员必须完全了解和掌握刀具，从而才能保证零件的加工质量和加工效率，充分发挥数控机床的优点，提高企业的经济效益和生产水平。下面我们就来讲讲CNC常用的刀具。1. 铣刀的应用 铣削为各种切削方式中变化最大，用途最广的切削方式。所以无论是槽孔、凹切、平面以至于各种造型之面皆可加工，而且经由铣削加工可获得表面亮度极佳与精准之尺寸。铣刀是一种多刃口的圆形刀具，铣削的原理为应用铣刀之多刃旋转产生切削作用，所以虽然刀具切入工件甚深，但每一切刃之切削量并不大，因此每一切刃之切削厚度仍可维持很薄，所得之加工面亦佳，且刀具寿命能维持甚久。切削效率佳，用途广泛，所以铣刀在目前金属加工中占有极高之份量。
由于铣刀在目前的切削加工中，几乎可取代大部分之传统切削刀具，故无论在铣刀之材料、造型、结构…等等之设计制造上，不但种类极为繁多而且复杂。现在仅就下列一般模具铣削加工中常用之铣刀种类作说明介绍。 2.铣刀的种类在模具铣削加工中，由于模具本身即是有复杂造型之工件，在考虑切削效率、刀具寿命以及工件形状…等的因素下，因此要只使用单一种形状之铣刀便可将模具加工完成是不可能的。所以在模具加工中常会需要用到不同形状的铣刀来加工模具，一般模具加工最普遍使用的铣刀有以下三种:
Ａ、端铣刀；Ｂ、球刀；C、圆鼻刀。2.1端铣刀的特点在铣削2D形状的工件时，由于与工件接触的区域为外缘与底面，所以不论是刀间距或是切削深度都可以使用极有效率的数值。反之如果用于铣削3D形状的模具时，你可以发现与工件接触的区域几乎都是靠近尖点的部位，所以你必须要减少刀间距或是切削深度，因此加工效率降低。端铣刀之外形如右图所示，铣刀之外缘及底面均有铣齿以构成切刃，所以可以用来铣削工件之垂直面以及垂直面。端铣刀之刀形变化非常复杂，适用于各类加工，如：铣平面、沟槽或轮廓面…等等，可说是被运用最为广泛的一种铣刀。一般来说端铣刀非常适用于2D形状的工件，但是应用于3D形状的模具加工时，就不是那么的适用。我们就以下原因说明端铣刀应用于模具加工时所发生的问题：一、如下图框框所指出的区域，你可以看到此处为一尖点。所 以甚为脆弱，一但此处尖点崩坏，那么铣刀寿命也就随之完结。所以端铣刀的寿命不甚稳定。所以在模具加工中，端铣刀一般会被用来加工模具中的2D区域，如：垂直面以及水平面或是模具中尖角的区域会用端铣刀将之加工出来。而在传统方式的模具加工中，端铣刀也会被用来作粗加工。下面图标为端铣刀的实际加工范例。2.2球刀如下图所示，底部刀刃为一球形状的铣刀为球刀。球刀在目前的模具加工使用上相当的频繁，尤其是在铣削3D的模具时，球刀更是不可缺少的工具。与前者－端铣刀比起来，因为球刀没有像端铣刀底部为尖点的刀刃，而是带有R角的刀刃，所以球刀的刀刃更为强壮，不易崩坏；换句话说，球刀的寿命会比端铣刀更为稳定。除此之外，球刀与工件接触的区域为R角的刀刃，因此在精加工时刀间距可用更大的数值，加工面也有极佳的效果。因此不论是刀具寿命或是加工效率，球刀在模具加工上是不错的选择！不过同样的，球刀在模具加工时也会遭遇一些问题。在铣削3D模具时球刀虽然与工件接触的区域为R角的刀刃，但是实际的接触位置却会随着工件的形状而改变，这样的差异会带来以下的影响：2.2.1切削速度切削最基本的概念就是赋予切削刀刃以及被切削材相对速度，当刀刃材质比被切削材硬而且切削速度达到时，被切削材与刀刃接触的区域就会被移除。因此切削速度对于刀具的切削效果非常重要，如果切削速度不够或太低，那么刀刃就不是在切削工件，而是在磨工件。为了产生切削速度，所以在车削中就是旋转工件产生切削速度；在铣削中就是旋转刀具产生切削速度。如下图中所显示的球刀，当在旋转时，1、2、3点的位置其对应的切削速度均不相同，甚至2这一点的切削速度几乎等于0。因此球刀的缺点就是切削速度不稳定。以下图范例来说，你可以看到球刀在铣削3D的工件时刀刃与工件接触的位置会不断的改变，因此切削速度一直在改变。在a、c两点时其切削速度稳定，所以此区域为刀刃在切削工件，可以得到良好之加工面。而在b、d两点时会因切削速度太低甚至没有切削速度导致刀刃在磨擦工件，加工面质量当然会大受影响。２.２.２刀具损耗球刀在铣削较平坦的区域时，如下：此时与工件接触的位置大部分都为a、b、c这几个位置。所以其实是用球刀的底部在铣削工件。当整个工件这类的区域范围很大时，球刀底部除了切削速度低外，底部的刀刃也会很快的磨损，两侧的刀刃其实并没有用到，所以加工面不仅质量低落而且因为刀具损耗的关系，加工面的精度也会受到影响。球刀在模具加工中最常用来铣削球刀在模具加工中最常用来铣削3D的模具，尤其是在精加工以及清角加工时，但不适合用于铣削较平坦之区域，因与工件接触面积小，无法加大刀间距。下面图标为球刀的实际加工范例。２.３圆鼻刀如左下图所示，圆鼻刀的外型与端铣刀类似，均为平坦的底部设计，所不同的是圆鼻刀的底部为带有R角的刀刃而不是尖点的刀刃，所以刀刃的强度比端铣刀好，不易崩坏，因此刀具的寿命会比端铣刀要好。除此之外，圆鼻刀比球刀、端铣刀有更佳的加工效率，尤其是在粗加工时。因为圆鼻刀底部是平的，圆鼻刀的水平刀间距可以用的比球刀更大。在精加工时，它同样拥有与球刀一样的优点，所以刀间距也可以可用更大的数值。因此圆鼻刀不论是用于粗加工以至于精加工，都是非常合适的选择。在铣削3D模具时，圆鼻刀还有另外一项优点是使用球刀所比不上的。球刀本身会随着与工件接触的位置不同，切削速度而有非常大的变化，所以加工面质量不稳定。圆鼻刀虽然也有这样的情形，不过它的切削速度的变化并不像球刀那样有极大的变化。因此使用圆鼻刀加工的工件，质量当然稳定。以下说明圆鼻刀切削速度稳定的原因。２.３.１切削速度如下图为模拟圆鼻刀在铣削3D工件时圆鼻刀与工件接触的情况，你可以看到在a、b、c、d四点时，刀刃与工件接触的位置。不管刀刃与工件怎么接触，刀刃的接触区域都会落在左下图中所显示的Ⅰ、Ⅱ两个区域。从这图中可以清楚的了解，即使圆鼻刀的接触点也会像球刀一样不断的改变，但是所造成的切削速度变化不会像球刀那样剧烈，甚至在b、d两点的位置时，球刀的切削速度会几乎为0，但是圆鼻刀能保持一定的切削速度。所以使用圆鼻刀加工时当然可以维持刀刃是在切削的状态，加工面的质量当然就会稳定。左下图为使用圆鼻刀进行粗加工，用圆鼻刀粗加工的好处为其水平刀间距可以使用的很大，所以粗加工效率远比球刀来的好；如下图则为用圆鼻刀精加工，圆鼻刀的优点就是切削速度变化稳定，所以你可以看到在精加工后工件的表面呈现出金属在被切削后的光亮。３.依刀具装置区分 一般就铣刀的使用方式可将其区分为下列两种形式的铣刀：1.舍弃式刀具 2.整体式刀具
３.１舍弃式刀具此种形式刀具，顾名思义，即铣刀之刀刃部分为可更换的设计。通常在设计上分为刀座以及刀片两部分，刀片即为铣刀中的刀刃用来切削工件，而刀座则做为固定或支撑刀片。刀座的直径即决定铣刀的大小，此外，刀座也可作成多刃的设计。刀片部分则有许多形状，材质…等变化。使用者可以视不同的加工情况更换适合的刀片，刀片上所有切刃都使用磨耗后，刀片即抛弃而不重磨，只需更换新的刀片。所以刀具成本、使用弹性为其优点。下列图示为舍弃式刀具。３.２整体式刀具
整体式刀具为刀刃与刀体为一体的设计，铣刀上之刀刃与铣刀身皆由同一材料所制成，所以在精度以及刀刃的强度上整体式刀具会比舍弃式刀具来的高，但是相对的制作刀具的材料成本就会提高，而且刀刃在磨耗后需再重新研磨才可再使用。另外因为考虑刀刃的强度以及制作上的难度，在制作10mm以下的舍弃式刀具极为不易，所以一般10mm以下的铣刀都为整体式刀具。下列图示为整体式刀具。以上针对CNC常用的端铣刀进行的分类、总结、分析及影响，欢迎大家多多指教。
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数控车床、车削中心，是一种高精度、高效率的自动化机床。配备多工位刀塔或动力刀塔，机床就具有广泛的加工工艺性能，具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能，并在复杂零件的批量生产中发挥了良好的经济效果。数控车床如何选购？数控车床如何安装？如果出现故障怎样维修呢？
数控车床特点
1、加工精度高
数控机床是按数字形式给出的指令进行加工的。目前数控机床的脉冲当量普遍达到了0.001，而且进给传动链的反向间隙与丝杠螺距误差等均可由数控装置进行补偿，因此，数控机床能达到很高的加工精度。对于中、小型数控机床，其定位精度普遍可达0.03,重复定位精度为0.01。
2、对加工对象的适应性强
数控机床上改变加工零件时，只须重新编制程序，输人新的程序郭能实现对新的零件的加工，这就为复杂结构的单件、小批量生产以及试制新产品提供了极大的便利。对那些普通手工操作的普通机床很难加工或无法加工的精密复杂零件，数控机床也能实现自动加工。
3、自动化程度高劳动强度低
对零件的加工是按事先编好的程序自动完成的，操作者除了安放穿孔带或操作键盘、装卸工件、对关键工序的中间检测以及观察机床运行之外，不需要进行复杂的重复性手工操作。数控机床一般有较好的安全防护、自动排屑、自动冷却和自动润滑装置，操作者的劳动条件大为改善。
4、生产效率高
数控机床主轴转速和进给量的变化范围大，故数控机床每一道工序都可选用最有利的切削用量。数控机床的结构刚性好，允许进行大切削量的强力切削，提高了切削效率，节省了机动时间。因为数控机床的移动部件的空行程运动速度快，所以工件的装夹时间、辅助时间比一般机床少。
5、方便更换加工零件
数拉机床更换被加工零件时几乎不需要重新调整机床.故节省了零件安装调整时间。数控机床加工质量稳定，一般只做首件检验和工序间关键尺寸的抽样检验，因此节省了停机检验时间。当在加工中心上进行加工时一台机床实现了多道工序的连续加工，生产效率的提高更为明显。
6、经济效益良好
①使用数控机床加工，可节省划线工时，减少调整、加工和检验时间，节省直接生产费用;②加工零件一般不需要制作专用夹具，节省了工艺装备费用。③数控加工精度稳定，减少了废品率，使生产成本进一步下降.④可实现一机多用，节省厂房面积，节省建厂投资。
数控车床分类
全功能型数控车床
这种车床分辨率高，进给速度快(一般为巧15m/min以上)，进给多数采用半闭环直流或交流伺服系统，机床精度也相对较高，采用CRT显示器，不但有字符、还有图形、人机对话、自诊断等功能。
经济型数控车床
经济型数控车床结构布局多数与普通车床相似，一般采用步进电动机驱动的开环伺服系统，采用单板机或单片机实现控制功能。显示多采用数码管或简单的CRT字符显示。
车削中心是以全功能型数控车床为主体，并配置刀库、换刀装置、分度装置、铣削动力头和机械手等.实现多工序的复合加工的机床，在一次装夹后，它可以完成回转类零件的车、铣、钻、铰、攻螺纹等多种加工工序，其功能全面，但价格较高。
FMC车床实际上是一个由数控车床、机器人等构成的柔性加工单元，它能实现工件搬运、装卸的自动化和加工调整准备的自动化。
数控车床安装步骤
1、起吊和运输
机床的起吊和就位，应使用制造厂提供的专用起吊工具，不允许采用其他方法进行。不需要专用起吊工具，应采用钢丝绳按照说明书规定部位起吊和就位。
2、基础及位置
机床应安装在牢固的基础上，位置应远离振源；避免阳光照射和热辐射；放置在干燥的地方，避免潮湿和气流的影响。机床附近若有振源，在基础四周必须设置防振沟。
3、机床的安装
机床放置于基础上，应在自由状态下找平，然后将地脚螺栓均匀地锁紧。对于普通机床，水平仪读数不超过0.04/1000mm，对于高精度的机床，水平仪不超过0.02/1000mm。
4、试运转前的准备
机床几何精度检验合格后，需要对整机进行清理。用浸有清洗剂的棉布或绸布，清洗掉机床上面的防锈油或防锈漆以及机床外表面上的灰尘。在各滑动面及工作面涂以机床规定使滑油。
数控车床加工流程
数控车床故障维修
主机故障主要表现为传动噪声大、加工精度差、运行阻力大、机械部件动作不进行、机械部件损坏等等。润滑不良、液压、气动系统的管路堵塞和密封不良，是主机发生故障的常见原因。数控机床的定期维护、保养．控制和根除“三漏”现象发生是减少主机部分故障的重要措施
确定性故障
确定性故障具有不可恢复性，故障一旦发生，如不对其进行维修处理，机床不会自动恢复正常。但只要找出发生故障的根本原因，维修完成后机床立即可以恢复正常。正确的使用与精心维护是杜绝或避免故障发生的重要措施。
随机性故障
偶然发生的故障。故障发生原因较隐蔽，很难找出其规律性。随机性故障的原因分析与故障诊断比较困难，一般而言，故障的发生往往与部件的安装质量、参数的设定、元器件的品质、软件设计不完善、工作环境的影响等诸多因素有关。
数控车床选购指南
确定典型零件的工艺要求、加工工件的批量，拟定数控车床应具有的功能是做好前期准备，合理选用数控车床的前提条件满足典型零件的工艺要求；
机床附件及刀具选购
机床随机附件、备件及其供应能力、刀具，对已投产数控车床、车削中心来说是十分重要的。选择机床，需仔细考虑刀具和附件的配套性；
注重控制系统的同一性
生产厂家一般选择同一厂商的产品，至少应选购同一厂商的控制系统，这给维修工作带来极大的便利。教学单位，由于需要学生见多识广，可以选用不同的系统，配备各种仿真软件；
根据性能价格比来选择
做到功能、精度不闲置、不浪费，不要选择和自己需要无关的功能。
数控车床十大品牌
数控车床维护保养
数控车床日常保养清洁要求
1、清扫干净车床无铁屑；保持车床各部位无污渍、无水渍、无油渍
2、各导轨面和刀架加机油防锈
3、清理工、量、夹具擦干净归位；打扫机床底下和周边卫生
4、每个工作班结束后，应关闭机床总电源，填写交接班记录本
市场上的数控机床可谓是琳琅满目，若选购不好，后期的使用和维护都非常的麻烦耗时。建议企业在采购方面，可以参考一下以上的建议，希望可以为你选购到合适的数控车床。
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