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金屬切削刀具的種類繁多，加工方法也多種多樣，本文不可能對每種刀具的CNC加工設(shè)備都進行討論，僅從以下三個方面進行論述：1.需要幾個數(shù)控軸;2.需要幾個數(shù)控軸聯(lián)動;3.需要什么數(shù)控系統(tǒng)。

　　1、需要幾個數(shù)控軸

　　刀具一般可根據(jù)其外形分為回轉(zhuǎn)刀具(如銑刀，鉆頭)和方形輪廓刀具(如車刀，鏜刀)，因而一般都需要X，Y，Z三個數(shù)控直線軸對其進行加工以保證其外形尺寸，有所區(qū)別的是對數(shù)控回轉(zhuǎn)軸的要求。加工復(fù)雜的可轉(zhuǎn)位刀具體現(xiàn)得較為明顯。

　　以加工可轉(zhuǎn)位立銑刀工序中的數(shù)控銑削為例

　　絕大多數(shù)可轉(zhuǎn)位立銑刀都有數(shù)個(條)均布的切削齒，在每個齒加工完畢后都應(yīng)對其進行分度旋轉(zhuǎn)(如圖1所示B軸)進行下一個(條)齒的加工。如果CNC銑床沒有數(shù)控分度頭或數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺，則應(yīng)在程序中加入無條件停止指令，機床運動停止后通過人工旋轉(zhuǎn)精密手動分度頭實現(xiàn)分度旋轉(zhuǎn)(應(yīng)注意機床外罩鎖的影響)，然后繼續(xù)執(zhí)行NC程序。精度一般能夠滿足要求。但這樣會增加工人勞動強度，同時影響工作效率。如果CNC銑床有數(shù)控分度頭或數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺，則分度旋轉(zhuǎn)運動可通過程序中的數(shù)控指令實現(xiàn)，精度和效率都較高，但增加一個CNC回轉(zhuǎn)軸也會使CNC銑床的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，CNC系統(tǒng)功能增加，大為增加CNC銑床的價格。

　　需要指出的是，精密手動分度頭的分度能力是有限的，特別是對于非整數(shù)的角度往往無法滿足要求(可轉(zhuǎn)位成形銑刀此類情況較多)，此時只能用CNC回轉(zhuǎn)軸實現(xiàn)。此類CNC回轉(zhuǎn)軸一般用交流伺服電機驅(qū)動精密蝸桿副，液壓或氣動夾緊，高精度編碼器作為角度檢測元件，因而具備在行程范圍內(nèi)任意角度的旋轉(zhuǎn)功能。而采用端面齒盤定位的CNC回轉(zhuǎn)軸卻只能進行等分轉(zhuǎn)度，不適用于此類情況。

　　某些可轉(zhuǎn)位立銑刀有刃傾角λs，在銑削刀片槽或容屑槽時都應(yīng)將槽底面轉(zhuǎn)刃傾角λs，使其與CNC銑刀軸線垂直，此時需要一個回轉(zhuǎn)軸,旋轉(zhuǎn)刃傾角λs。

　　受精密手動分度頭的裝夾結(jié)構(gòu)和剛性的限制，將其作為A軸效果不佳。因此應(yīng)選擇具有較高剛性的CNC回轉(zhuǎn)軸作為A軸。

　　可見如果某CNC銑床加工的可轉(zhuǎn)位刀具品種單一且無刃傾角，可以選擇3軸CNC(X，Y，Z)銑床加精密手動分度頭，可降低加工成本。否則應(yīng)選擇5軸CNC銑床(X，Y，Z，A，B)。

　　2、需要幾個數(shù)控軸聯(lián)動

　　CNC系統(tǒng)的若干軸聯(lián)動插補功能最能體現(xiàn)CNC系統(tǒng)的性能和其檔次高低，也往往決定著CNC系統(tǒng)的價格，因此應(yīng)根據(jù)加工刀具產(chǎn)品的具體情況來仔細選擇。對于加工一般可轉(zhuǎn)位刀具的CNC銑床而言，具有2個直線軸的直線和圓弧插補功能就可以加工幾乎所有的ISO標(biāo)準刀片槽形式，其它運動都可單軸插補完成。如果也選擇多達5-6軸聯(lián)動的CNC系統(tǒng)則沒有必要。要求比較高的是一些螺旋類精加工刀具。以下以加工"等螺旋角等前角錐度立銑刀"為例，若要加工(含銑削及磨削)這種立銑刀，CNC機床應(yīng)具備：X軸和A軸聯(lián)動插補切削螺旋槽;Z軸：X-A插補時也參加插補保證每個截面螺旋角相等;Y軸：由于前角γ0>0且軸向每個截面半徑都不相等從而使偏移量e也處處不相等，為保證每個截面前角都相等，X-A-Z聯(lián)動時Y軸也要參加插補運動。因此CNC機床應(yīng)具備"X-Y-Z-A"4軸聯(lián)動的插補功能。

　　同理可知："X-Y-Z-A-B" 5軸聯(lián)動插補可完成同上的球頭立銑刀的加工。

　　3、需要什么數(shù)控系統(tǒng)

　　加工一般精度的可轉(zhuǎn)位刀具，選擇具有間隙補償和螺距誤差補償?shù)陌腴]環(huán)CNC系統(tǒng)的數(shù)控機床就可以滿足要求，而對較高精度刀具(如整體材質(zhì)的精加工刀具)的精加工可以選擇閉環(huán)CNC系統(tǒng)。需要注意的是：為編程方便，CNC編程軟件系統(tǒng)都應(yīng)具有工件坐標(biāo)系的平移和旋轉(zhuǎn)功能，并支持幾何線性的多種表達方式。

　　現(xiàn)代CNC系統(tǒng)的編程方法較多，相對而言，以ISO標(biāo)準G，M代碼編程的CNC系統(tǒng)具有較大的靈活性，能滿足多品種中小批量的生產(chǎn)要求，但初期編程速度較慢，機床準備工作時間較長。而具有針對某類刀具產(chǎn)品開發(fā)的專業(yè)化軟件包的CNC系統(tǒng)則可以滿足某些復(fù)雜刀具的大批量加工，生產(chǎn)效率高，對人員素質(zhì)要求較低，但價格昂貴且需要不斷升級軟件包以滿足出現(xiàn)的新產(chǎn)品。

　　選擇CNC系統(tǒng)時還應(yīng)注意：現(xiàn)代CNC系統(tǒng)的功能較多，可以根據(jù)實際情況去掉一些基本不用或近期很少用到的功能(例如某些用于FMS的接口和軟件)以降低購買成本。

　　以上通過幾個例子討論了針對加工刀具產(chǎn)品的CNC機床選擇方法和大概原則，實際情況遠不止這些?？傊畱?yīng)根據(jù)產(chǎn)品具體情況靈活地作出選擇，以滿足市場對精度和成本的雙重要求。