数控加工刀具的选择

加工中心刀具补偿的研究

摘要:数控加工中心加工一个零件往往需要数把刀，为了简化编程，CNC系统采用刀具长度补偿可使在备制零件的加工程序时，不必考虑刀具的实际长度.阐述了刀具长度补偿的原理，研究了数控系统使用长度补偿旨令G43(G44)和H完成长度补偿功能，提出了刀具运行的实际位呈与编程中指令位置的计算方法.论述了刀具民数在CNC系统中的内存分配，分析了刀具长度补偿的方式、特点及CNC系统中刀具长度补偿功能与其他指令的关系.结果表明:使用刀具长度补偿功能提高了加工效率。

加工中心是一种综合加工能力较强的设备，加工中心设置有刀库

和自动换刀装置，在加工过程中由程序自动选刀和换刀，由于加工中心常用来加工形状复杂、工序多、精度要求较高、需用多种类型的普通机床和众多刀具、夹具且经多次装夹和调整才能完工的零件，因而加工一个零件需用十几把刀具甚至更多，由于每把刀具的长度都是不同的，在对被加工零件设置工件坐标系零点(一般为工件的卜表面)后，如果更换的刀具比编程时的标准刀具稍长则将使零件产生过切的现象Ul，反之使零件产生欠切的现象.

利用数控系统的刀具长度补偿功能，可以解决上述问题. 刀具长度补偿指令一般用于刀具轴向(Z向)的补偿，它

上海工程技术大学 刀具半径补偿在数控铣削加工中的应用

摘 要

在数控铣削加工与编程中，刀具半径补偿以及新工艺思路的巧妙应用往往可以简化很多典型问题、甚至可以解决很多工程实例中的难题。本文结合数控铣削编程与加工中的典型课题加以分析，从做了一些加工观念的论述。

关键词：数控铣削加工,刀具半径补偿,圆孔加工

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上海工程技术大学 刀具半径补偿在数控铣削加工中的应用

Tool radius compensation in CNC Milling Machining

Abstract

In the CNC milling and programming, the cutter radius compensation,

and the ingenious application of new technology ideas can often simplify a lot of typical problems, and even solve many problems in engineering example. In this paper, CNC millin

摘 要

本文主要是关于数控铣削加工中刀具半径补偿问题的探讨。刀具半径补偿是数控铣削加工中的常用功能，本文就数控铣削加工中刀具半径补偿的建立和取消、刀具半径补偿量的指定和计算方法、刀具半径补偿功能的应用等进行了介绍。在数控铣床上进行工件轮廓的数控铣削加工时，由于存在刀具半径，使得刀具中心轨迹与工件轮廓（即编程轨迹）不重合。如果数控系统不具备刀具半径自动补偿功能，则只能按刀心轨迹，即在编程时给出刀具的中心轨迹点划线轨迹。

在轮廓加工过程中，由于刀具总有一定的半径(如铣刀半径或线切割机的钼丝半径等)， 刀具中心的运动轨迹与所需加工零件的实际轮廓并不重合。刀具半径补偿中出现的过切现象（即干涉）指的是在零件加工过程中，刀具按照程序设定的轨迹运动，由于使用了刀具补偿功能，在执行某些指令时，出现或可能出现刀具过渡切削零件的现象。

关键词：数控铣削；刀具半径补偿；探讨

目录

第一章 刀具半径补偿功能的简介 ................................................................................................... 1 1.1一般编程方法 ...............

刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容，它不仅影响数控机床的加工效率，而且直接影响加工质量。CAD/CAM技术的发展，使得在数控加工中直接利用CAD的设计数据成为可能，特别是微机与数控机床的联接，使得设计、工艺规划及编程的整个过程全部在计算机上完成，一般不需要输出专门的工艺文件。

现在，许多CAD/CAM软件包都提供自动编程功能，这些软件一般是在编程界面中提示工艺规划的有关问题，比如，刀具选择、加工路径规划、切削用量设定等，编程人员只要设置了有关的参数，就可以自动生成NC程序并传输至数控机床完成加工。因此，数控加工中的刀具选择和切削用量确定是在人机交互状态下完成的，这与普通机床加工形成鲜明的对比，同时也要求编程人员必须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则，在编程时充分考虑数控加工的特点。本文对数控编程中必须面对的刀具选择和切削用量确定问题进行了探讨，给出了若干原则和建议，并对应该注意的问题进行了讨论。

一、数控加工常用刀具的种类及特点

数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专

用刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上，因此已逐渐标准化和系列化。数控刀具的分

刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容，它不仅影响数控机床的加工效率，而且直接影响加工质量。CAD/CAM技术的发展，使得在数控加工中直接利用CAD的设计数据成为可能，特别是微机与数控机床的联接，使得设计、工艺规划及编程的整个过程全部在计算机上完成，一般不需要输出专门的工艺文件。

现在，许多CAD/CAM软件包都提供自动编程功能，这些软件一般是在编程界面中提示工艺规划的有关问题，比如，刀具选择、加工路径规划、切削用量设定等，编程人员只要设置了有关的参数，就可以自动生成NC程序并传输至数控机床完成加工。因此，数控加工中的刀具选择和切削用量确定是在人机交互状态下完成的，这与普通机床加工形成鲜明的对比，同时也要求编程人员必须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则，在编程时充分考虑数控加工的特点。本文对数控编程中必须面对的刀具选择和切削用量确定问题进行了探讨，给出了若干原则和建议，并对应该注意的问题进行了讨论。

一、数控加工常用刀具的种类及特点

数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专

用刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上，因此已逐渐标准化和系列化。数控刀具的分

针对数控铣削的特点,探讨了铣削加工中如何正确地选择刀具,以及对切削用量的选择进行了探讨。

机械制造与研究

高福海 控铣削刀具选择及切削用量的探讨数

数控铣削刀具选择及切削用量的探讨高福海(南大学工业发展与培训中心。苏南京 2 18 )东江 l 19

摘

要：针对数控铣削的特点，讨了铣削加工中如何正确地选择刀具，探以及对切削用量的选

择进行了探讨。 关键词：控铣床；具；削用量数刀切中图分类号：G 5 T 69文献标志码： B文章编号：6 15 7 (0 1 0 -0 50 17 - 6 2 1 ) 200 -3 2

NC M i i g T o sS lcin a d Cu tn l n o l ee t n t g Am o n s u so l o i u tDic sinG A0 u h i F . a

( c arn sT an gCe trS uh a tU i ri, a j g2 18, i ) Me h t i rii ne, o te s n est N ni 1 19 Ch a oc n v y n nA b t a t Ths p erdsc s e o t h os he rg tt ol d cutn mo

A thesis subm itted to in partial fu lfillment

3．3 数控刀具材料及选用

先进的加工设备与高性能的数控刀具相配合，才能充分发挥其应有的效能，取得良好的经济效益。随着刀具材料迅速发展，各种新型刀具材料，其物理、力学性能和切削加工性能都有了很大的提高，应用范围也不断扩大。

3．3．1刀具材料应具备基本性能

刀具材料的选择对刀具寿命、加工效率、加工质量和加工成本等的影响很大。刀具切削时要承受高压、高温、摩擦、冲击和振动等作用。因此，刀具材料应具备如下一些基本性能： (1) 硬度和耐磨性。刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度，一般要求在60HRC以上。刀具材料的硬度越高，耐磨性就越好。

(2) 强度和韧性。刀具材料应具备较高的强度和韧性，以便承受切削力、冲击和振动,防止刀具脆性断裂和崩刃。

(3) 耐热性。刀具材料的耐热性要好，能承受高的切削温度，具备良好的抗氧化能力。 (4) 工艺性能和经济性。刀具材料应具备好的锻造性能、热处理性能、焊接性能；磨削加工性能等，而且要追求高的性能价格比。

3．3．2刀具材料的种类、性能、特点、应用

1．金刚石刀具材料的种类、性能和特点及刀具应用

金刚石是碳的同素异构

雕刻加工篇 参考资料 认真保管

如何选择锥度刀具

刀具路径设置是否合理将直接影响到加工效率和质量，要设置合理的刀具路径首要的因素是——“刀具的合理选择和刀具的合理搭配”。

如果刀具选择不合理或者搭配不合理，会大大影响加工效率，甚至会造成模具的报废。因此要想合理的雕刻一个产品，必须充分的考虑刀具选择和搭配的合理性。

目前雕刻领域可供选择刀具的品种和规格较多，下面主要谈谈锥刀的选择和锥刀之

间的搭配原则。

在选择锥度刀具时我们根据锥刀的结构特点考虑两个因素：锥角和底刃直径。

一、 选择锥角（锥刀角度）主要考虑三方面的因素： A、 首先考虑模具和产品对侧面角度的要求。

比如一个塑胶模具的脱模角度为5度（要求侧边角度为5度），这时要选择10度的刀具来加工侧边，才能保证模具的要求。刀具的锥度为加工模具侧边角度的两

倍。

B、 考虑雕刻深度的要求，角度越大，雕刻深度越浅，反之越深。

在实际的加工中往往遇到模具轮廓之间（图形间距）距离很小而雕刻深度较深，要达到雕刻深度的要求，就必须要考虑刀具角度和加工深度之间的关系，在图形一定、刀具底直径一定的情况下，刀具锥角

机床情况：前置刀架机床，四工位刀架，刀方为20mm×20mm。 1、正前角外圆刀 (成都千木) 说明：方柄（20×20×125）、刀尖角80o、主偏角95o

参考刀具型号：SCLCR2020K12 h b H F L 参考刀片型号：CCMG120408-UM 20 20 20 25 125

2、正前角外圆刀 (成都千木)

说明：方柄（20×20×125）、刀尖角35o、主偏角93o

参考刀具型号：SVJCR2020K16 h b H F L 参考刀片型号：VCMG160408-UM 20 20 20 25 125

3、外螺纹刀 (成都千木)

说明：方柄（20×20×125）、刀尖角60o、螺距0.5～3

参考刀具型号：SER2020K16 h b H F L 参考刀片型号：16ER AG60 CPS20 20 20 20 25 125 4、外切槽刀 (成都千木) 说明：方柄（20×20×125）、刀宽3mm、切深10mm

参考刀具型号：GDAR2020K300-10 W Tmax h b H F L 3 10 20 20 20 20.3 125 参考刀片型号：GE22D3

卧式数控车床

选

刀

目 录

一

机卡车刀的选用···································· 1

二 孔加工刀具的选用·································· 9

三 切断和切槽刀 ·····································12 四 螺纹车刀 ·········································13 五 刀具材料··········································16 六 刀具厂商··········································17 七 刀具干涉图········································18 八 刀具允许的最大转动惯量····························19 附录1.本厂卧式数控车床刀具安装尺寸···················21

选刀