数控车床用刀具

  数控车床是种先进的加工设备，也是目前使用较为广泛的数控机床之。它主要用于轴类零件或盘类零件的内外圆柱面、任意锥角的内外圆锥面、复杂回转内外曲面和圆柱、圆锥螺纹等切削加工，并能进行切槽、钻孔、扩孔、铰孔及镗孔等。
  进入21世纪以来，随着数控技术的不断发展和应用域的扩大，数控机床对计民生的些重要行业的发展起着越来越重要的作用， 为了保证加工质量和提高生产率的重要环节在数控机床加工过程中，刀具的配备就尤为重要。
  车刀是在车削加工过程中的具有切削功能的种道具，也是切削加工中，常用的种道具。车刀的构成主要包括刀刃、切屑部位、储屑空间和处理切削液的通道几个部分。数控车床的制造工作，主要通过电子计算机控制来完成。自动化的控制技术可以很轻易得到人们所需要的零件。但是由于设备内存在的些偏差，往往会影响加工得到的零件的精度。其中，车刀存在的偏差就是影响加工得到的零件精度的重要因素。那么，数控车床用刀具如何选用呢？
  数控车床刀具选用：
  合理选择数控车刀需综合考虑机床的自动化程度，工序加工内容及零件材料的切削性能等因素。数控车刀常采用适应高速切削的刀具材料（如高速钢、超细粒度硬质合金）并使用可转位刀片，并要求有可靠的断屑性能，足够的耐用性，刀片转位后有精确的重复定位精度，刀片要有足够的夹紧可靠性。
  数控车床可转位车刀对换刀后的重复定位精度要求比普通可转位车刀要高得多，影响定位精度的主要原因有两点，是刀片精度，二是夹紧刀片的形式。

  通常采用的夹紧方式是以刀片周边位定位基准的车刀，比如上压式、孔夹紧式、沉头螺钉式拉垫式等，般外圆车刀多采用杠杆，上压式、钩销式等。下面结合车削加工常用的加工方法，分别论述车削刀具的选用。

  
  一、外圆、面加工刀具的选用
  在数控车床上加工外圆及台阶时，选用刀片的形状有刀尖角为80°菱形刀片，55°菱形刀片，圆形刀片，方形刀片，等边三角形刀片和35°菱形刀片。般情况下加工台阶轴类零件宜采用装有80°菱形刀片的95°车刀，这种车刀的点是前角和副偏角较大，摩擦小，消振散热性好，不易拉毛零件表面，加工外圆或面都很好用。标准刀杆截面通常为矩形、正方形和圆形三种，从成本和使用方便性上考虑，应优先采用正方形截面刀杆，刀杆的标准长度32—500mm。
  二、孔加工刀具的选用
  在数控车床上加工内孔时，常采用装有80°菱形刀片的95°车刀或采用装有60°三角形刀片的91°车刀。若加工内孔径比外空径大的台阶孔时宜采用装有55°菱形刀片的110°车刀，这样在加工大内径台阶孔时，可避免与零件直径小的内孔发生干涉。选择刀片角度和刀杆结构和连接形式时，要充分考虑零件内孔的结构点，避免零件加工时刀具与零件发生干涉。般情况下，只要不影响排屑，应尽量选择刚性较好的车刀，由于圆形刀杆比方形刀杆截面积大些，刀具刚性好，并且刀尖还能与刀杆轴线在同平面内，所以应优先选择圆形刀杆加工内孔。
  三、螺纹加工刀具的选用
  在进行螺纹车削时，车螺纹刀片按切削形式可以分为切顶槽型螺纹刀片和非切顶槽螺纹刀片;按螺纹标准分为米制和英制两种形式，按加工点可分为内、外螺纹刀片、按螺纹线方向分为正、反螺纹。刀片结构主要分为两刃单面和三刃单面两种形式。通常情况下应尽量选用可重磨底面带有120V形定位面的切顶型升刃单面式刀片。螺纹刀杆分方形和圆形截面两种类型，前者价格较低，后者刚性和加工精度较好，刀片与刀杆连接时需要增加力垫，刀杆按照螺纹旋线方向为标准型反向型，定要根据零件螺纹旋线方向合理选用。
  四、切槽刀具的选用
  切槽刀般分为双刃单面结构、按工艺方法不同主要分为径向、轴向、切断三种类型。通常情况下，切槽刀大多为成形刀，刀头形状根据零件上槽的形状可分为直切槽刀和圆弧切槽刀，也可根据零件需要定做殊槽型和复合刀具。在使用切槽刀车削内槽时，为使排屑方便，防止切屑拉毛零件，应充分考虑断屑槽的形状。切槽刀的刀片夹紧形式主要有两种，即自夹式夹紧和螺钉上压式压紧结构。刀片主要形式有单头刀片和双头可转位刀片，刀杆形式要避免与零件发生干涉，要满足加工质量，确保刚性，降低车削振动、经济实惠的原则合理选用。
  在实际加工生产过程中，对于车刀的选择，还需要技术人员结合企业实际生产情况（产量、计划、生产规模、资金等）和加工零件、设备的具体情况进行科学分析，选择出性价比高的刀具种类，以充分发挥设备潜能，保证加工质量，提高加工率，从而使企业的经济益大化。

  所谓好马要配好鞍，选择对了刀具对数控车床的发展更为有利，毕竟，数控车床是集成了现代化制造技术、计算机技术等各种高新技术的，具有高自动化和高率的现代化机械设备，它的发展也是不可小觑的，那么它的发展趋势是怎样的呢？

  
  数控车床发展趋势：
  1.高速、高精密化
  高速、精密是机床发展永恒的目标。随着科学技术突飞猛进的发展，机电产品更新换代速度加快，对零件加工的精度和表面质量的要求也愈来愈高。为满足这个复杂多变市场的需求，当前机床正向高速切削、干切削和准干切削方向发展，加工精度也在不断地提高。另方面，电主轴和直线电机的成功应用，陶瓷滚珠轴承、高精度大导程空心内冷和滚珠螺母强冷的低温高速滚珠丝杠副及带滚珠保持器的直线导轨副等机床功能部件的面市，也为机床向高速、精密发展创造了条件。
  数控车床采用电主轴，取消了皮带、带轮和齿轮等环节，大大减少了主传动的转动惯量，提高了主轴动态响应速度和工作精度，彻底解决了主轴高速运转时皮带和带轮等传动的振动和噪声问题。采用电主轴结构可使主轴转速达到10000r/min以上。
  直线电机驱动速度高，加减速性好，有优越的响应性和跟随精度。用直线电机作伺服驱动，省去了滚珠丝杠这中间传动环节，消除了传动间隙（包括反向间隙），运动惯量小，系统刚性好，在高速下能精密定位，从而大地提高了伺服精度。
  直线滚动导轨副，由于其具有各向间隙为零和非常小的滚动摩擦，磨损小，发热可忽略不计，有非常好的热稳定性，提高了程的定位精度和重复定位精度。通过直线电机和直线滚动导轨副的应用，可使机床的快速移动速度由10——20m/mim提高到60——80m/min，高高达120m/min。
  2. 高可靠性
  数控机床的可靠性是数控机床产品质量的项关键性指标。数控机床能否发挥其高性能、高精度和高率，并获得良好的益，关键取决于其可靠性的高低。
  3.数控车床设计CAD化、结构设计模块化
  随着计算机应用的普及及软件技术的发展，CAD技术得到了广泛发展。CAD不仅可以替代人工完成繁琐的绘图工作，更重要的是可以进行设计方案选择和大件整机的静、动态性分析、计算、预测及优化设计，可以对整机各工作部件进行动态模拟仿真。在模块化的基础上在设计阶段就可以看出产品的三维几何模型和逼真的色彩。采用CAD，还可以大大提高工作率，提高设计的次成功率，从而缩短试制周期，降低设计成本，提高市场竞争能力。
  不同行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势，把握好大趋势，不但能使企业的经济益大化，更为数控机床的发展添砖加瓦。