加工中心刀具的选择

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镗刀的选用
粗镗刀的选用 加工中心粗镗孔时一般选用机夹式双切削刃粗镗
刀， 镗刀的直径可比零件孔的终加工直径小 &( . ’’。 粗镗时， 为降低成本， 减小振动， 对于在对称面上有同 轴度要求的孔均采用 “ 掉头” 镗的方式。因此， 刀套、 刀柄的联接方法和普通机夹式立铣刀相似。但为了提 高镗刀的使用范围， 刀头最好选用可调式结构。这样， 一旦孔径发生变化， 可通过调整刀具上带有坐标尺的 调节器， 调节镗刀直径至所要求的尺寸。选择粗镗刀 调节范围时应有一定要求： 一是调节范围应尽可能大 一些， 这样所能加工孔径的范围也大一些， 因而就降低 了刀具使用成本； 二是考虑到孔径可能会变大或缩小， 因此， 应把所要镗孔的尺寸作为镗刀调节范围的中间 值来选择镗刀调整范围， 这样刀具直径既可调小， 又可 调大。为提高加工效率， 也可选择组合式专用镗刀， 如 镗完孔后需要在孔口倒角， 采用两把刀具完成则成本
加工中心常用刀具的合理选用
聂福全
（ 河南科技学院， 河南 新乡 $"%&&& ） 摘 要： 针对加工中心的加工特点和对刀具的要求， 详细讲述了一些常用刀具如面铣刀、 立铣刀、 镗刀、 钻头、 丝锥等刀具在结构、 联接方式、 刀片材料等方面选用的一些原则和方法。 关键词： 加工中心 刀具 材料 刀杆 选用
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面铣刀的选用
面铣刀是加工中心最为常用的一种刀具， 主要用
于零件上较大平面的铣削。一般情况下， 应按照工艺 特点、 工件材料、 粗精加工工序、 工件加工面积、 切削用 量、 工件加工精度要求、 工作环境、 刀库排刀情况等几 种因素综合考虑合理选用。面铣刀按照刀具结构可分 为整体式和机夹式， 由于机夹式刀具具有经济性好， 刀 具可实现模块化组合制造、 刚性好、 可实现高速加工和 重切削等特点， 加工中心一般均选用机夹可转位面铣 刀。在面铣刀选用时主要应考虑以下几个方面因素： != ! 刀盘直径和刀片数量的选用
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立铣刀的选用
立铣刀按照结构也可分为整体式和机夹式。对于
一般铣孔、 铣面等简单加工可选用标准整体式硬质合 金立铣刀， 这主要是考虑到使用简单可靠、 采购方便。 选择整体式硬质合金立铣刀直径的依据主要是加工尺 寸和切削用量。如果工件尺寸和切削量较大则可选择 直径较大的标准立铣刀， 反之则应选择直径较小的标 准立铣刀。但如果从批量生产的经济性角度和复杂曲
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丝锥的选用
由于螺孔自身的结构特点， 一般情况下应选择硬
质合金整体式丝锥， 丝锥牙型标准与零件要求的螺孔 标准要相对应。在丝锥的中心部位带有一条内冷却 孔， 同钻头一样， 与程序中 *$! 指令配合， 实现中心喷 液冷却， 以满足加工中心在采用刚性攻丝模式时， 提高 丝锥的使用寿命。丝锥的排屑槽可以有两种结构供选 择， 一种是常见的直槽结构， 另一种是类似于麻花钻的 螺旋线结构。从排屑性能来说， 后者优于前者， 但是采 用螺旋线结构的丝锥也有一个缺点， 就是一旦丝锥断 裂， 其断体部分较难取出。丝锥与刀柄之间的联接也 是采用弹性夹头， 此外， 在选择丝锥时还要注意螺孔的 螺旋方向是左螺纹还是右螺纹， 以合理采用不同的丝 锥和攻丝程序指令。目前， 12.34 等公司也推出了一 种成系列的组合式丝锥， 该种丝锥的主要结构是将切 削部分设计为单独一个模块， 模块前部为切削刃， 后部 为一自锁螺栓， 自锁螺栓与丝锥刀体上螺孔配合安装， 就组合成为一个整体丝锥。该种丝锥大多采用螺旋排 屑槽， 当切削模块磨损后， 只需更换新的模块而刀体则 可以重复使用， 因此， 大批量生产时， 选用此种刀具经 济性较好。
王先逵= 精密加工技术实用手册= 北京： 机械工业出版社， A@@@= 袁哲俊， 王先逵= 精密和超精密加工技术= 北京： 机械工业出版社， A@@@= 康仁科， 郭东明等= 大尺寸硅片背面磨削技术的应用与发展= 半导体 技术， B&&% ， B? （@）
转磨削原理、 采用微粉金刚石砂轮的超精密磨削工艺 被认为是在大直径 （ &%&& CC ） 硅片制备和背面减薄 过程中获得高精度超光滑无损伤表面的理想工艺， 代 表了大直径硅片超精密加工技术的发展方向。所以必 须针对大尺寸硅片超精密加工工艺理论和技术发展趋 势， 开发拥有自主知识产权的硅片超精密磨削技术和
!"#$%&#’(" )"("*+,%& %- +." /%00%& 1$" 2%%($ %& 3#*.,&,&4 /"&+"5$
’() *+,+-. （ /0.-. 1233040 25 6078.23249 ，:;.<;-.4 $"%&&& ，1/’） 加工中心具有自动化程度、 加工精度和加工效率 较高的特点， 由于机床功率比较大， 刚性强， 可实现高 速切削和重切削， 对所用的刀具， 要求有可靠的断屑性 能， 足够的耐用度和刚性， 且质量相对稳定。本文结合 加工中心常用的加工方法和刀具， 分别论述刀具的合 理选用。 常用的标准面铣刀按照刀片安装数量不同可以分 为 $ 片、 > 片、 ! 片、 ? 片、 @ 片、 A& 片、 AB 片、 A> 片、 A? 片、 B& 片、 BB 片等。刀片越多， 加工效率就越高， 但刀 盘的尺寸和刀具的价格也就随着增大、 增高。因此， 为 体现最佳性价比， 刀片数量的选择应主要结合零件加 工面积的大小和加工精度要求。即加工面积小， 就可 选择刀盘直径小、 刀片数量少的面铣刀， 反之亦然。对 于同一零件的粗精铣加工， 为降低成本， 粗铣刀可以选 择疏齿型的面铣刀； 为了提高零件表面质量， 精铣刀可 采用密齿型面铣刀。此外， 选择刀盘直径还要考虑不 能超过刀库连续排刀和断续排刀所规定的最大值， 否 则在自动换刀时， 刀具之间就可能发生干涉， 引起事 故。 != " 刀盘结构及其与刀柄联接形式的选择 刀盘结构形式的选择主要应结合工艺特点、 切削 用量和零件表面精度、 粗糙度要求。如果是粗加工、 重 切削， 就应选择刚性好的刀盘结构； 如果是精加工， 首 要考虑的是零件表面粗糙度和加工精度， 应选择能使
"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" 设备， 实现我国半导体制造技术的跨越式发展。 超精密磨削技术成为硅片特别是直径 B&& CC 以上的 大尺寸硅片制造和背面减薄普遍采用的加工技术。 参A B%考文献
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结语
综上所述， 在下一代的 (1 制造中， 基于硅片自旋
第一作者： 吴明明， 女， 讲师， 硕士研究生， 研究方 向： 精密加工、 加工工艺。 （ 编辑 李 静） # （ 收稿日期： B&&$ D &B D &" ） #
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工件表面获得较高精度的刀盘结构。刀盘与刀柄之间 通过两处侧传力键联接， 用来传递扭矩和抵抗切削力。 刀盘与刀柄的固定形式主要有两种， 一种是采用一个 自锁螺栓从中间压紧的方式， 另一种是采用 $ 个均布 自锁螺栓沿刀盘内台阶与刀柄压紧的形式。前者适合 刀盘直径在 !%"& ’’ 以下， 切削力不是很大的情况， 后者主要适合刀盘直径在 !%"& ’’ 以上， 高速、 重切 削的情况。 !( " 刀柄结构选用 面铣刀刀柄主要结构有直柄、 锥柄两种结构， 最常 用的为锥柄。锥柄按照标准不同可分为 )*+、 ,- 等标 准， 选用时应结合机床主轴孔的标准类型对应选用， 也 可以根据自己的需要在选择机床时提前考虑主轴孔的 标准。为了使刀具采购方便， 实现刀具国产化采购， 目 前， 国内加工中心用户选用刀柄的主要标准为 ,-.& 。 !( # 刀片结构选用 面铣刀标准刀片的形状有正方形、 菱形、 矩形、 八 角形、 三角形、 圆形等。也可以根据零件特点和用户需 求选择各种特殊形状和仿形铣刀片。一些分类较细的 厂家产品系列中还有重型加工铣刀片和精加工刀片。 其标准后角通常有 /0 、 %%0 、 %$0 、 %.0 、 1&0 等几种规格。 安装方向分为正向、 负向和切向安装。一般情况下， 粗 加工时， 由于切削余量较大， 一般应选择四刃方形刀 片， 同时为提高刀具刚性和强度， 减小振动， 应选取标 准后角大一些的刀片。精加工时， 为提高零件表面加 工精度， 提高刀片利用率， 可选择十二刃的六角形刀 片， 且为使切削轻快， 提高零件表面质量， 前、 后角应大 一些。对于一般加工， 可选择正方形、 矩形、 八角形的 可转位刀片， 既可以满足一般加工的需要， 又因为切削 刃较多， 增加了刀片的使用寿命。为保证刀片与刀盘 固定时的定位精度， 一般采用精度等级为 2 级以上的 刀片。面铣刀使用前应使用对刀仪， 对各刀片安装高 度进行校验和调整， 这样可以有效防止接刀加工时产 生明显的接刀痕。
面零件的加工考虑， 还是应选择机夹可转位立铣刀。 特别是随着近年来高速铣削方式在模具和高精度零件 加工中的大量采用， 小直径刀具的使用率得到大大提 高， 使得易变形零件和狭小区域的铣削加工成为可能。 在刀具选用时， 为减少刀具种类， 提高加工效率， 应尽 量选择一些刚性和耐磨性较好， 可实现高速铣削的镶 硬质合金刀片的机夹式小直径刀具。立铣刀的主要种 类包括普通立铣刀、 球头立铣刀、 轮廓立铣刀、 玉米立 铣刀、 牛鼻立铣刀、 仿形立铣刀、 笔式立铣刀、 切入式立 铣刀、 键槽立铣刀等。可实现模具等复杂零件的曲面 铣削、 轮廓铣削、 平行铣削、 环形铣削、 3) 4 5678、 摆线 式加工、 放射状走刀、 清根、 笔式加工等复杂加工面的 加工等。普通立铣刀的选用依据主要是加工部位的尺 寸和形状， 根据其结构特征和尺寸， 合理选择直径和刀 片。加工零件复杂的内部型腔时， 为避免干涉， 提高切 削速度， 应选用小直径的球头铣刀。在保证不发生干 涉和工件不过切的前提下， 对于表面质量要求高的工 件， 可优先选择小直径的牛鼻铣刀。为使程序直观、 简 单， 使用立铣刀在编程时一定要注意在 9::;<- 中加 入刀具的半径补偿， 并在程序中采用 =$% > =$1 指令插 入该刀具的补偿地址。标准立铣刀的刀柄按照结构分 为直柄和锥柄两种， 与面铣刀不同的是它采用侧压式 来传递扭矩和抵抗切削力。对于散热条件较差的铣削 加工， 应考虑选用带内冷却孔的刀柄， 以减小切削热带 来的零件变形， 确保加工精度。