我們均采用高效的伯特利機(jī)床 V系列加工中心來作為操作平臺

CNC 銑床和加工中心需要加工能力和通用性更強(qiáng)的銑刀，在過去的幾年中， 刀具供應(yīng)商對更*的銑削刀具的開發(fā)就是源于這種需求。過去， 特別是面對大批量的生產(chǎn)時(shí)， 刀具往往是有效的解決方案。 而如今， 需要的則是更為靈活的生產(chǎn)方式，新的銑刀概念提供了具備更廣泛加工能力的刀具。現(xiàn)代刀具的設(shè)計(jì)及制造， 能夠?qū)崿F(xiàn)更為復(fù)雜的刀具概念， 利用CNC 機(jī)床提高產(chǎn)出， 加工過程也變得更加可靠了。

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一、 需要幾個(gè)數(shù)控軸

刀具一般可根據(jù)其外形分為回轉(zhuǎn)刀具和方形輪廓刀具， 因而一般都需要 X， Y， Z 三個(gè)數(shù)控直線軸對其進(jìn)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(gè)均布的切削齒，在每個(gè)齒加工完畢后都應(yīng)對其進(jìn)行分度旋轉(zhuǎn)進(jìn)行下一個(gè)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(jī)床運(yùn)動(dòng)停止后通過人工旋轉(zhuǎn)精密手動(dòng)分度頭實(shí)現(xiàn)分度旋轉(zhuǎn)，此時(shí)應(yīng)注意機(jī)床外罩鎖的影響， 然后繼續(xù)執(zhí)行 CNC 程序，精度一般能夠滿足要求。 但這樣會(huì)增加工人勞動(dòng)強(qiáng)度， 同時(shí)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(yùn)動(dòng)可通過程序中的數(shù)控指令實(shí)現(xiàn)，精度和效率都較高，但增加一個(gè)NC回轉(zhuǎn)軸也會(huì)使CNC銑床的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化， CNC系統(tǒng)功能增加， 大幅度增加CNC銑床的價(jià)格。

需要指出的是，精密手動(dòng)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(shí)只能用 CNC 回轉(zhuǎn)軸實(shí)現(xiàn)。此類 CNC 回轉(zhuǎn)軸一般用交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)精密蝸桿副，液壓或氣動(dòng)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(jìn)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 λ，在銑削刀片槽或容屑槽時(shí)都應(yīng)將槽底面轉(zhuǎn)刃傾角 λ， 使其與CNC銑刀軸線垂直，此時(shí)需要一個(gè)回轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)刃傾角λ。

受精密手動(dòng)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 銑床加精密手動(dòng)分度頭，可降低加工成本。否則應(yīng)選擇5 軸 CNC銑床。

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二、 需要幾個(gè)數(shù)控軸聯(lián)動(dòng)

CNC 系統(tǒng)的若干軸聯(lián)動(dòng)插補(bǔ)功能能體現(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(jià)格， 因此應(yīng)根據(jù)加工刀具產(chǎn)品的具體情況來仔細(xì)選擇。對于加工一般可轉(zhuǎn)位刀具的CNC銑床而言， 具有 2 個(gè)直線軸的直線和圓弧插補(bǔ)功能就可以加工幾乎所有的 ISO標(biāo)準(zhǔn)刀片槽形式， 其它運(yùn)動(dòng)都可單軸插補(bǔ)完成。 如果也選擇多達(dá) 5~6 軸聯(lián)動(dòng)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(jī)床應(yīng)具備： X 軸和 A 軸聯(lián)動(dòng)插補(bǔ)切削螺旋槽； Z軸： X-A 插補(bǔ)時(shí)也參加插補(bǔ)保證每個(gè)截面螺旋角相等； Y軸：由于前角γ>0 且軸向每個(gè)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(gè)截面前角都相等， X-A-Z 聯(lián)動(dòng)時(shí) Y軸也要參加插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)。因此 CNC 機(jī)床應(yīng)具備“X-Y-Z-A” 4 軸聯(lián)動(dòng)的插補(bǔ)功能。

同理可知： “X-Y-Z-A-B” 5 軸聯(lián)動(dòng)插補(bǔ)可完成同上的球頭立銑刀的加工。

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三、 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(bǔ)償和螺距誤差補(bǔ)償?shù)陌腴]環(huán) CNC 系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床就可以滿足要求，而對較高精度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(dá)方式。

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現(xiàn)代 CNC 系統(tǒng)的編程方法較多，相對而言，以 ISO 標(biāo)準(zhǔn) 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(jī)床準(zhǔn)備工作時(shí)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(jià)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(shí)還應(yīng)注意：現(xiàn)代CNC系統(tǒng)的功能較多， 可以根據(jù)實(shí)際情況去掉一些基本不用或近期很少用到的功能以降低購買成本。

以上通過幾個(gè)例子討論了針對加工刀具產(chǎn)品的 CNC 機(jī)床選擇方法和大概原則，實(shí)際情況遠(yuǎn)不止這些。總之應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品具體情況靈活地做出選擇，以滿足市場對精度和成本的雙重要求。

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