数控机床,特别是加工中心,其主轴转速较普通机床的主轴转速高1~2倍,某些特殊用途的数控机床、加工中心主轴转速高达每分钟数万转,因此数控机床用刀具的强度与耐用度到关重要。目前涂层刀具与立方氮化硼刀具已广泛用于加工中心;陶瓷刀具与金刚石刀具也开始在加工中心上运用。一般来说,数控机床用刀具应具有较高的耐用度和刚度,刀具材料搞脆性要好,有良好的断屑性能和可调、易更换等特点。
在数控铣床上进行铣削加工时,选择刀具要注意如下要点。
(1) 在平面铣削时,应选择不重磨硬质合金端铣刀或立铣刀
一般在铣削时,尽量采用二次走刀加工,第一次走刀最早好用端铣刀粗铣,沿工件表面连续走刀,选好每次走刀宽度和铣刀直径,使接刀痕不影响精切走刀精度,在加工余量大又不均匀时,铣刀直径要选小些;反之,选大些,在精加工时儿铣刀直径要选大些,最好能包容整个加工面。
(2) 立铣刀和镶硬质合金刀片的端铣刀主要用于加工凸台、凹槽和箱口面
为了在轴向进给时易于吃刀,要采用端齿特殊刃磨和铣刀;为了减少振动,可采用非等距三齿或四齿铣刀;为了加强铣刀强度,应加大锥形刀心,变化槽深;为了提高槽宽的加工精度,减少铣刀的种类,在加工时可采用直径比槽宽小的铣刀铣槽的中间部分,然后用刀具半径补偿功能铣槽的两边。
(3) 加工曲面和变斜角轮廓外形时常用球头刀、环形刀、鼓形刀和锥形刀等
在加工曲面时球头刀的应用最普遍,但是越接近球头刀的底部,切削条件就越差,因此近来有用环形刀(包括平底刀)代替球头刀的趋势。鼓形刀和锥形刀都是用来加工变斜角零件的,这是单件或小批量生产中取代四坐标或五坐标机床的一种变通措施。鼓形刀的缺点是刃麿困难,切削条件差,而且不适应于加工内腔表面;锥形刀则刃磨容易,切削条件好,加工效率高,工件表面质量也较好,但是加工变斜角零件的灵活性小。当工件的斜解变化范围较大时,这时需要中余分阶段换刀,这样留下的金属残痕多,增大了手工锉修量。