球头刀的使用技巧

1.  使用球头刀的优点

1）  可以获得更加平稳的加工状态：使用球头刀进行加工时，切入角是连续变化的，几乎没有突变的现象，这样切削力的变化也就是一个连续的变化过程，这样加工时可以保证切削状态更加稳定，表面光洁度更高。

2）  球头刀是进行曲面半精加工和精加工*理想的刀具：我们使用的主轴电机抵抗轴向力的能力差一些，所以，一般不能使用球头刀进行粗加工（轴向切削力过大），而在半精加工中，使用球头刀是非常好的。使用球头刀进行半精加工后，加工残料少，这样更有利于进行下面的精加工。半精加工的路径间距一般是精加工间距的两被，如果是使用平行截线的方法，*好和精加工走刀方向成90度。

3）  降低了实际切削半径：就像使用牛鼻刀一样，使用球头刀减小了实际切削直径，降低了切削线速度，减小了切削加工时的切削功率和切削扭矩，更有利于主轴电机在更好的状态下进行加工。

球头刀切削示意图

2.  使用球头刀应注意的问题

1）  尽量减小使用刀尖加工工件：在球头刀刀尖位置，在实际加工时，加工线速度为0，也就是说，实际上刀具不是在进行切削，而是在进行磨削，实际加工中，冷却液根本加不到切削区，这样更加导致切削热比较大，刀具寿命下降。

2）  对于直壁*好使用等高外形的加工方法进行加工：要尽量减少球头刀沿着直壁向下加工的现象。相对来说，沿着直壁向上加工是非常好的方法，但是在实际加工中很难将它们分开。下面对比一下两者的不同。

这是使用球头刀向下加工的情况

这是使用球头刀向上加工的情况

使用等高外形加工直壁就可以减少向下加工的现象。如果可以使用“从下向上走刀”这样的现象就可以避免。在使用“从下向上走刀”要首先考虑**刀的吃刀量是不是太大，如果上面加工后在曲面根部留有比较大的残料，那么**刀加工量就有可能太大。这样不能保护刀具反而破坏了刀具。

3）  注意对深槽的加工：在加工深槽时，刀具可能完全沉下去，由于球头刀的容屑槽相对较小，在加工比较粘的材料（如紫铜），进给速度较快时，很容易断刀。所以，在使用球头刀进行加工时，要注意排屑。

3.  加工实例

大圆尾文件示意图

4.  加工体会

1）  表面光洁度和路径间距有很大的关系，经过观察，路径重叠率要在98%以上，加工出的曲面光洁度才理想。

2）  精加工时，也要有一定的吃刀量，否则加工出来的工件光洁度也不高。精加工的吃刀量的多少和被加工材料的加工硬化性有关，一般来说，越软的材料加工硬化的现象越严重，这样精加工时的吃刀量就要大一些。下面给出一些常见材料精加工吃刀量建议表：

（说明：铝合金的吃刀量和与合金含量（锌）的比例有关，比例越高，吃刀量越小）

3）  比较陡峭的曲面采用等高外形的方法加工，比较平坦的曲面采用平行截线的方法加工。这两种加工方法的相接位*好在陡峭面上，这样可以减少接刀痕迹。还可以适当的使用曲面流线的方法消除接刀痕迹。

4）  精加工的路径间距应保持一致，这样加工出来的曲面才能获得相同的表面光洁度。

5）  精加工路径的方向要尽量和在曲面曲率变化*大的方向上，如果平行截线不能实现，可以使用残料清根的“垂直扫描”的功能实现。例如加工下面的曲面，*好使用垂直扫描。

像这样的曲面位置，使用垂直扫描加工出的效果*好

6）  曲面的精度要高，这样加工出的曲面效果才会好。几何曲面的精度是很高的，如果是网格曲面，可以使用曲面优化提高曲面精度。