数控刀具之—车削刀具
编著：吴光辉
第二章车削刀具
车刀是金属切削加工中应用最广的一种刀具。它可以在车床上加工外圆、端平面、螺纹、内孔，也可用于切槽和切断等。车刀在结构上可分为整体车刀、焊接装配式车刀和机夹可转位刀片车刀。机夹可转位刀片车刀的切削性能稳定，工人不必磨刀，所以在现代生产中应用越来越多。
2.1 车削刀具基础
1.可转位车刀的结构
目前，数控车床上大多使用系列化、标准化刀具。可转位
车刀是使用可转位刀片的机夹车刀。其由刀杆、刀片、刀垫和
夹紧元件等部分组成（如图2.1a）。车刀的前、后角是靠刀片在
刀杆槽中安装后得到的。当一条切削刃用钝后可迅速转换成另
一条切削刃使用，即可继续工作，直到刀片上的所有的切削刃
都用钝，刀片才报废回收，更换新刀片后，车刀又可继续工作。
2.可转位车刀的优点
与焊接、整体是刀具相比，可转位刀具具有以下优点：
a.刀具寿命高。由于刀片避免了由焊接和刃磨高温引起的的缺陷，刀具几何参数完全由刀片和刀杆槽保证，切削性能稳定，从而提高了刀具的寿命。
b.生产效率高。由于机床操作工人不需要在磨刀，可大大的减少停机换刀等辅助时间。
c.有利于推广新技术、新工艺。可转位车刀由利于推广使用涂层、陶瓷等新型刀具材料。
d.有利于降低刀具成本。刀杆使用寿命长，且大大减少了刀杆的消耗＆库存量，简化了刀具的管理工作，降低了刀具成本。
3.可转位刀片
可转位刀片的形状、尺寸、精度、结构特点等，均用不同的代码表示。如下图所示。
编码1表示刀片的形状。如C表示80°的菱形刀片，T表示三角型刀片；
编码2表示刀片的后角。通常刀具的后角靠刀片安装倾斜形成。若可转位车刀使用平装结构，则需按后角要求选择相应带后角的刀片。目前使用比较多的是C、N、P等三种后角；
编码3表示刀片的尺寸公差等级，精度较高的公差等级代号位A、F、C、H、E、G；精度较低的公差等级代号有J、K、L、M、N、U。最常用的刀片公差等级M、G、K等；
编码4表示刀片的结构类型（断屑槽及夹固形式）。如用M表示刀片中间有锁紧孔，并单边带有断屑槽。用N表示无孔无断屑槽平面型；
编码5两位数字表示刀片的切削刃长度。数字只取尺寸的整数部分；
编码6两为数字表示刀片的厚道。数字也只取厚度的整数部分。刀片的厚度是指切削刃刀尖处至刀片底面的尺寸。不同大小的刀片采用不同的厚度。
编码7两位数字表示刀尖圆角半径，用放大10倍的两位数字来表示刀尖圆角半径的大小，如刀尖圆角半径为0.4mm的刀片，编码就用04表示；
编码8表示刀片的槽型，每个厂家的刀片槽型代码不同；
编码9表示刀片的材质，每个厂家的刀片材质代号也是不同的；
（1）刀片的基本形状和刀尖半径
刀片具有基本形状和尖角处的圆弧。刀片的基本形状有很多种，刀尖角从小至35°到大至100°，甚至圆刀片，在此间有方刀片、三角形刀片、以及刀尖角分别为55°、80°的菱形刀片。不同的刀尖角决定了刀片的应用特性，大的刀尖角适合于重载粗加工，而最尖的刀尖角具有最好的仿形加工能力。
使用大刀尖角、高强度切削刃进行长接触切削，将导致加工过程中的振动趋势以及高功率要求。在切削中使用可达性高的刀片，则意味着刀片的强度很弱。刀尖角越大，强度越大，切削热会被分散，
床，最应该推荐的是80°的C型。
刀尖半径在车削工序中是关键因素，由于它会影响到被加工表面的粗糙度，因此，需正确选择刀尖半径。一把刀片可能有多种刀尖半径，通常最小的刀尖半径等于0.2mm，最大的刀尖半径等于2.4mm。对于一种形状和尺寸的刀片，并不是所有刀尖半径都能提供。
在粗加工车削中，在没有振动风险时，应选择尽可能大的刀尖半径以获得最高的强度。刀具进给率和刀尖半径之间相互影响。大刀尖半径提供了高强度切削刃，决定了接触长度一定时，可以使用的最高进给率。小刀尖半径意味着低强度，但精加工能力高。
（2）刀片断屑槽
刀具片断屑槽在很大程度上决定了切削过程。其专为切削各种材料而设计，它能够以平衡的方式形成切屑，并且还可以提供兼顾的切削刃，以将切屑断裂成可管理的形状。
精加工刀片的槽型具有较小进给和切削深度的应用范围，粗加工刀片的槽型则具有较大进给和切削深度的应用范围。通用刀片槽型覆盖了较大的中间应用范围，适用于大多数加工场合。精加工刀片利用刀片圆角处的槽型，而粗加工刀片则使用相对长的主切削刃部分的槽型。
刃边处理的形式取决于刀片的应用范围，可以适用于精加工的磨制锋利刃口，也可以是适用于重载粗加工的宽负倒棱。切削刃圆角（ER）是最常用的刃边处理形式。它可以与平面组合使用。ER尺寸用微米为计量单位，需特殊的工艺来控制精度。ER的范围是综合刀片材料以及涂层工艺所确定。
4.可转位刀具的夹紧形式
可转位车刀的特点体现在通过刀片转位更换切削刃以及所有切削刃以及所有切削刃用钝后更换新刀片。为此刀片的夹紧应满足以下条件：
a.定位精度高。刀片转位或更换新刀片后，刀尖位置的变化应在工件精度允许范围内；
b.刀片夹紧可靠。夹紧元件应将刀片压向定位面，应保证刀片，刀垫，刀杆接触面紧密帖合，经得起冲击和振动，但夹紧力也不宜过大，应分布均匀，以免压碎刀片；
c.排屑流畅。刀片前面上最好无障碍，保证切屑排出流畅，并容易观察。特别对于车孔刀，最好不用上压式，防止切屑缠绕划伤已加工的表面；
d.使用方便。转换刀刃和更换新刀片方便、迅速，对小尺寸刀具结构要紧凑。
刀片夹紧机构要满足以上要求式，尽可能使结构简单，制造和使用方便。主要有以下几种（见图2.1c）：
对于不带孔的刀片，特别是带后角的刀片，采用压板压紧式。这种结构夹紧力大，稳定性高，装夹方便，制造容易。
（2）复合压紧式（M）
对于带孔的刀片，采用销轴定位和压板复合式压紧，这种结构由于其夹紧力和稳定性比压板压紧式还高，所以在外圆内孔粗加工中应用相当广泛。
以上两种夹紧方式的主要缺点是，由于前部结构带来的到头尺寸较大。
（3）杠杆压紧式（P）
杠杆式夹紧机构有直杆式和曲杆式两种结构形式。通常较常用的是曲杆式杠杆式压紧机构如图，其刀片由曲杆通过螺钉夹紧，曲杆以其拐角凸出部分为支点摆动，杠杆配合着螺钉上的沟槽随螺钉的上下运动夹紧和松开。弹簧套制成半圆柱形，刀垫靠弹簧套的张力定位在刀杆上，弹簧套和曲杆之间有较大的间隙，便于曲杆在其中间摆动。
（4）螺钉压紧式（S）
如图，用沉头螺钉紧固刀片，此结构紧凑，制造工艺简单，夹紧可靠。且刀头尺寸小，定位精度由刀体定位面保证，适合对于容屑空间及刀具头部尺寸有要求的情况下。通常精加工均采用螺丝压紧式。
2.2 外圆车削
外圆车刀是最基本、最典型的切削刀具，其切削部分（又称刀头）由前面、主后面、副后面、主切削刃、副切削刃和刀尖所组成。
（1）外圆车刀的选择
编码1刀片夹紧方式的选择在国家标准
中，一般夹紧方式有上压式(代码C)、上压与
销孔夹紧(代码M)、杠杆夹紧(代码P)和螺钉夹
紧(代码S)四种。各夹紧方式适用不同形式的刀
片，如无孔刀片常用上压式(C型)，陶瓷、立
方氮化硼等刀片常用此夹紧方式。M型夹紧可
靠，适用于切削力较大的场合，如加工条件恶
劣、钢的粗加工、铸铁等短屑的加工等。P型
前刀面开放，有利于排屑，一般中、轻切削可
选用。S型结构简单紧凑，无阻排屑，是沉孔刀片的夹紧方式，可用正前面刀片，适合于轻切削和小孔加工等。
编码2刀片外形的选择刀片外形与加工的对象、刀具的主偏角、刀尖角和有效刃数等等有关。一般外圆车削常用80°凸三边形(W型)，四方形(S型)和 80°棱形( C型)刀片。仿形加工常用55°(D型)、35°(V 型)棱形和圆形(R型)刀片。90°主偏角常用三角形(T型)刀片。不同的刀片形状有不同的刀尖强度，一般刀尖角越大，刀尖强度越大，反之亦然。圆刀片(R型)刀尖角最大，35°菱形刀片(V型)刀尖角最小(图2)。在选用时，应根据加工条件恶劣与否，按重、中、轻切削针对性地选择。在机床刚性、功率允许的条件下，大余量、粗加工应选用刀尖角较大的刀片，反之，机床刚性和功率小、小余量、精加工时宜选用较小刀尖角的刀片。从切削力考虑，刀尖角越大，在车削中对工件的径向分力越大，越易引起切削振动。从有效刃数来看，同等条件下，圆形刀片最多，棱形刀片最少。
编码3刀杆头部形式的选择刀杆头部形式按主偏角和直头、偏头分有15～18种，各形式规定了相应的代码，国家标准和刀具样本中都一一列出，可以根据实际情况选择。有直角台阶的工件，可选大于或等于叨往偏角的刀杆。一般粗车，可选主偏角45°～90°的；精车，可选45°～75°的；中间切入、仿形，可选45°～107.5°的；工艺系统刚性好时可选较小值，工艺系统刚性差时，可选较大值。
编码4刀片后角的选择常用的刀片后角有N(0°)、C(7°)、P(11°)、E(20°)等，一般粗加工，半精加工可用N型。半精加工、精加工可用C型、P型、也可用带断屑槽形的N型刀片。加工铸铁、硬钢可用N型。加工不锈钢可用C型、P型。加工铝合金可用P型、E型等。加工弹性恢复性好的材料可选
编码5 左右手刀柄的选择有三种选择：R(右手)、L(左手)和N(左右手)。要注意区分左右刀的方向。选择时要考虑机床刀架是前置式还是后置式、前刀面是向上还是向下、主轴的旋转方向以及需要的进给方向等，表示了左右手螺纹刀在不同的情况下所得到的不同结果。
编码6、7刀杆尺寸的选择刀杆基本尺寸有刀尖高度，刀杆的宽度和长度，在标准尺寸系列中，这些都是相对应的，选择时应与所使用的机床相匹配，使车刀装在卧式车床刀架上的刀尖位置处于车床主轴中心线等高位置，若略低一点可以加垫片解决，但对于数控机床，原则上不得加垫片。刀杆的长度应考虑到刀杆需要的悬伸量，这悬伸量应尽可能小。内孔刀杆还要考虑加工的最小孔径等等。
编码9切削刃长度的选择切削刃的长度应根据加工余量来定，最多是刃长的2/3参加切削。要考虑到主偏角对有效切削刃长度的影响。
（2）使用刀片的选择
刀片精度等级的选择刀片精度等级根据加工作业，例如精加工、半精加工、粗加工等选择，以便在保证作业任务完成的前提下，降低加工成本。国家标准有A～U共12个精度等级，车削常用等级为G、M、U。一般，精密加工选用高精度的G级刀片；非铁金属材料的精加工，半精加工宜选用G级刀片。淬硬(45HRC以上)钢的精加工也可选用G级刀片。精加工至重负荷粗加工可选用M级、粗加工可选用U级刀片。
刀尖圆弧半径的选择刀尖圆弧半径不仅影响切削效率，而且关系到被加工表面粗糙度及精度。从刀尖圆弧半径与最大进给量关系来看，最大进给量不应超过刀尖圆弧半径尺寸的80％，否则将恶化切削条件，甚至出现螺纹状表面和打刀等问题。因此，选择的刀尖圆弧半径应等于或大于零件车削最大进给量的1.25倍。当刀尖角小于90°时，允许的最大进给量应下降。
刀尖圆弧半径还与断屑的可靠性有关。为保证断屑，切削余量和送给量有一个最小值，当刀尖圆弧半径减小，所得到的这两个最小值也相应减小，因此，从断屑可靠出发，通常对于小余量、小进给车加工作业应采用小的刀尖圆弧半径，反之宜采用较大的刀尖圆弧半径。
外圆车刀选择应注意：
要了解工艺路线，也就是了解清楚工件图的曲线是如何。
2.3 内孔车削
a.由于尺寸受到孔径的限制，装夹部分结构要求简单、紧
凑，夹紧件最好不外露，夹紧可靠；
b.刀杆悬臂使用，刚性差，为增强刀具刚性尽量选用大断
面尺寸刀杆，减少刀杆长度；
c.内孔加工的断屑、排屑可靠性比外圆车刀更为重要，因
而刀具头部要留有足够的排屑空间。
常用的车刀有三种不同截面形状的刀柄，即圆柄、矩形柄
和正方形柄。普通型和模块式的圆柄车刀多用于车削加工中心
和数控车床上。矩形和方形柄多用于普通车床。还有一些特殊
用途的车孔刀，如柄部有切削液输送孔的，柄部装有减振机构的和用于重金属做刀柄的等，但是不常用。
a.刀柄截面形状的选用。优先选用圆柄车刀。由于圆柄车刀的刀尖高度是刀柄高度的二分之一，且柄部为圆形，有利于排屑，故在加工相同直径的孔时圆柄车刀的刚性明显高于方柄车刀，所以在条件许可时应尽量采用圆柄车刀。在卧式车床上因受四方刀架限制，一般多采用正方形或矩形柄车刀。如用圆柄车刀，为使刀尖处于主轴中心线高度，当圆柄车刀顶部超过四方刀架的使用范围时，可增加辅具后再使用。
b.刀柄截面尺寸的选用。标准内孔车刀已给定了最小加工孔径。对于加工最大孔径范围，一般不超过比它大一个规格的内孔车刀所定的最小加工孔径，如特殊需要，也应小于再大一个规格的使用范围。
c.刀柄形式的选用。通常大量使用的是整体钢制刀柄，这时刀杆的伸出量应在刀杆直径的4倍以内。当伸出量大于4倍或加工刚性差的工件时，应选用带有减振机构的刀柄。如加工很高精度的孔，应选用重金属(如硬质合金)制造的刀柄，如在加工过程中刀尖部需要充分冷却，则应选用有切削液送孔的刀柄。
选内孔刀时候要了解客户图纸的直径和深度，同时要了解该厂现有的刀套，根据刀具设计中得知：一般钢结构车刀只能伸出其刀体直径的3倍（其代号为S表示）；一般抗振的车刀可以伸出刀体直径的5倍（其代号为H表示），而全硬质合金的内孔车刀则能伸出其刀体7倍（其代号为C表示）；值的留意
的是，有些刀具要右手刀配左手刀片，左手刀配右手刀片。
2.4切槽与切断
1.切槽刀
切槽刀有三种型式：外圆切槽刀、内孔切槽刀、端面切槽刀
切槽刀前为主切削刃，两测为副切削刃。安装切槽刀，其主切削刃应平行于工件轴线，主刀刃与工件轴线同一高度。切窄槽，主切削刃宽度等于槽宽，横向走刀一次将槽切出。切宽槽，主切削刃宽度小于槽宽，分几次横向走刀，切出槽宽；切出槽宽后，纵向走刀精车槽底，切完宽槽。
切槽刀具实际工作时前、后叫是不断变化的，在加工过程中要注意一下几方面的问题：
a.刀具悬伸尽可能短；
b.刀片切削刃尽可能接近工件的中心高，特别是加工小直径零件时，刀片切屑刃不要高于中心线
0.2mm；
c.刀片在槽底的停留时间不要太长，一般为1～3转；
d.刀杆安装必须与工件垂直或平行（端面车刀）；
e.在切屑槽底时最好降低进给量。
2.切断刀
切断刀主要用于将坯料或者加工好的零件按所需的长度进行切断，其进给方向为X轴的方向。一般情况下，被切落的工件在刀刃到达中心之前先落地，工件表面会留有一个小凸台。这是由于刀具的工作后角减小，导致后刀面挤压工件，最后将工件挤落。
为获得理想的切断效果，需要详细了解切断机理。其中的许多变量必须加以考虑：
(1)工件材料和形状；
(2)机床；
(3)与零件中心轴线相关的切削刃；
(4)刀片和断屑器的类型；
(5)硬质合金牌号和涂层；
(6)影响刀具寿命的其他切削条件。
切断工序的首选刀具应为带刀板的刀块，这样就可调整
刀板，从而就可以优化刀具的可达性（刀具悬伸）。螺钉夹
紧型刀片夹紧是基于稳定性的最佳选择。加强型刀柄更加增
强了稳定性。刀具悬伸不应超过8倍的刀片宽度。
待加工工件一般分为三种形状——实心、空心和要求断
续切削的不规则形状(如方型和六角型材料和壁厚不一致的
空心材料)。不同的刀片主偏角适用于不同的场合，中置型（N）刀片可提供坚固的切削刃，其切削主要为径向切削力，主偏角为0°，这便带来了稳定的切削作用、良好的切屑形成和长的刀具寿命以及直线进行切削的结果。右手型（R）和左手型（L）刀片，两者都有一定角度的主偏角。由于能更方便的对切口末端进行精加工，因吃具有几度角的主偏角对切断工序非常有用。如果使用中置型刀片，则在已切断的工件上面会留下极小的凸台（飞边）。带主偏角的切断刀具可用于在切断部分落下前去除飞边。选择合适的刀片左右手，以便于切削刃的前角能靠近切断部分。飞边会留在仍位于机床上的工件部分上，然
刀片的几何尺寸和刀夹的型式对中心高均有影响。通
常宽度大于0.5mm的刀片，下列公式对其最大中心高的确
定非常有用:中心高=0.8mm×宽度+0.025mm。
在进行切断加工时，要切记切削刃安装在中心高上或
略高于中心高。那些使用高速钢切断刀或类似工具的操作
者和安装人员经常认为这些刀具低于中心高时工作得更
好。但对现代硬质合金刀片来说，工作时低于中心高将使
切断操作更加困难。
切断操作注意事项：
1.切断时，工件一般用卡盘夹持。切断处应靠近卡盘，以免引起工件振动。
2.安装切断刀时，刀尖要对准工件中心，刀杆与工件轴线垂直，刀杆不能伸出过长，但必须保证切
断时刀架不碰卡盘。
3.切断时应降低切削速度，并应尽可能减小主轴和刀架滑动部分的配合间隙。
4.手动进给要均匀。快切断时，应放慢进给速度，以免刀头折断。
5.切断钢时，需加切削液。
2.5 螺纹车削
螺纹车削为CNC机床上的常见工序，现在，主要通过使用可转位刀片来获得高生产效率和高生产安全性。螺纹有很多种，一般现在遇到的图纸都是公制和英制与其他制螺纹的。其分为M公制牙、UN 英制牙、G（PF）管用平行牙、W为美氏、RC（PT）锥度管牙、NPT美式锥度管牙、TR30°梯形牙等；
目前，机夹可转位式螺纹车刀还没有统一的编码，但不同的刀具商采用的编码都大同小异，主要包括刀片压紧方式、螺纹形式、切削方向和刀具长度等。我公司的编码形式如图2.5b。
螺纹车刀的选择案例：1. 确认螺纹制式、螺距（加工外螺纹M12×1.5）；
2. 确认所需加工工件的材料（低碳钢）；
3. 确认机床的中心高或刀具安装方式（25×25）；
4. 选择刀片及材质（16ER1.5 ISO BMA）
5. 选择刀杆（SER-2525M16T）
螺纹切削时可通过可转位刀片来沿着工件部分完成合适的走刀次数以获得所需的螺纹。通过将螺纹的整个切深分成几次小的切深，而避免使切削刃的螺纹齿廓角过载并同时保持其精度。
螺纹切削共有三种不同的走刀方式。三者可完成同样的轮廓，但切削时有所不同，具体会影响切削的形成、刀具的磨损和加工表面质量。
径向进刀
是被广泛应用的传统方式，其中刀片从径向以直角进给到工件中，并且形成的切屑比较生硬，会在成形切削刃的两侧形成V形。刀片两侧的磨损均匀，此方法更适合于小螺距螺纹和加工淬硬材料；
改进式侧向进刀
对现代螺纹车削式很有利的加工方法，在实际生产时可以对CNC机床进行编程以设置此方法。刀
制性能很好，加工过程与普通车削非常相似。由于切削刃接触面积较小，因而刀尖上所产生的热量更少，而且可获得更高的生产安全性；
交替式进刀
主要用于大牙形铣削的方法。切削时刀片能以不同的增量进入牙形中。这就使得刀具磨损更为平均。先以几次增量对螺纹牙形的一侧进行切削，然后提升刀具，随之以几次增量对螺纹牙形的另一侧进行切削，依此类推直到切削完整个牙形为止。
走刀次数和进刀量对于螺纹切削工序具有决定性的影响。每次走到时，便可切出每切深螺纹深度的几分之一，通过完成整个螺纹的成型需要六次走刀。
提高螺纹车削加工质量的方法：
1.递减进刀方式车削螺纹时，每一次走刀的进刀量是逐步减小的，这种走刀方式在现代CNC
车床上普遍使用；
2.稳定进刀方式车削螺纹时，每一次走刀的进刀量相等。采用这种进刀方式时，可以得到良好
的切屑控制和较高的刀具寿命。进刀量应不小于0.08mm，一般卫0.12mm~0.18mm。
数控铣床对刀具的要求及铣刀的种类 班级：09机制学号：姓名： 一、对刀具的要求 在切削加工时，刀具切削部分与切屑、工件相互接触的表面上承受很大的压力和强烈的摩擦，刀具切屑区产生很高的温度，受到很大的应力。在加工余量不均匀的工件或断续加工时，刀具还受到强烈的冲击和振动，因此刀具材料应具备以下基本要求： 1.高的硬度和耐磨性刀具材料的硬度必须比工件材料的硬度要高，一般都在60HRC以上。耐磨性是指材料抗磨损的能力。一般说来，刀具材料的硬度越高、晶粒越细、分布越均匀，耐磨性就越好。 2.有足够的强度和韧性切削过程中，刀具承受很大的压力、冲击和振动，刀具必须具备足够的抗弯强度和冲击韧性。一般说来，刀具材料的硬度越高，其抗弯强度和冲击韧性值越低，这两个方面的性能尝尝是矛盾的。一种好的刀具材料，应根据它的使用要求，兼顾以上两方面的性能，并有所侧重。 3.耐热性高耐热性是指刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度和韧性的性能，也包括刀具材料在高温下抗氧化、粘结、扩散的性能，故耐热性有时也称为热稳定性。良好的耐热性是衡量刀具材料切削性能的一项重要指标。 4.经济性经济性也是评价刀具材料切削性能的一项重要指标。有些刀具材料虽然单位成本较高，但因使用寿命长，分摊到每一个零件上的刀具成本就降低。除上述两点之外，铣刀切削刃的几何角度参数的选择及排屑性能等也非常重要，切屑粘刀形成积屑瘤在数控铣削中是十分忌讳的。总之，根据被加工工件材料的热处理状态、切削性能及加工余量，选择刚性好，耐用度高的铣刀，是充分发挥数控铣床的生产效率和获得满意的加工质量的前提。 二、刀具的分类 1.按直径分类 1）公制（mm）刀常用直径为：0.5、 1 、1.5 、2 、2.5、 3 、4 、5 、6、 8 、10 、12 、16 、20、 25、 28 、30 、32 、35、 40、 50 、63。 2）英制（INCh）刀常用直径为：1/8、1/4、1/2、3/16、5/16、3/8、5/8、3/4、1、1.5 、2。
数控刀具材料及选用，再也不用盲目选刀 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。 一. 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。 二.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体，它是自然界已经发现的最硬的一种材料。金刚石刀具具有高硬度、高耐磨性和高导热性能，在有色金属和非金属材料加工中得到广泛的应用。尤其在铝和硅铝合金高速切削加工中，金刚石刀具是难以替代的主要切削刀具品种。可实现高效率、高稳定性、长寿命加工的金刚石刀具是现代数控加工中不可缺少的重要工具。 ⑴金刚石刀具的种类 ①天然金刚石刀具：天然金刚石作为切削刀具已有上百年的历史了，天然单晶金刚石刀具经过精细研磨，刃口能磨得极其锋利，刃口半径可达0.002靘，能实现超薄切削，可以加工出极高的工件精度和极低的表面粗糙度，是公认的、理想的和不能代替的超精密加工刀具。 ②PCD金刚石刀具：天然金刚石价格昂贵，金刚石广泛应用于切削加工的还是聚晶金刚石
数控刀具之—车削刀具 编著：吴光辉
车削刀具 车刀是金属切削加工中应用最广的一种刀具。它可以在车床上加工外圆、端平面、螺纹、内孔，也可用于切槽和切断等。车刀在结构上可分为整体车刀、焊接装配式车刀和机夹可转位刀片车刀。机夹可转位刀片车刀的切削性能稳定，工人不必磨刀，所以在现代生产中应用越来越多。 2.1 车削刀具基础 1.可转位车刀的结构 目前，数控车床上大多使用系列化、标准化刀具。可转位 车刀是使用可转位刀片的机夹车刀。其由刀杆、刀片、刀垫和 夹紧元件等部分组成（如图2.1a）。车刀的前、后角是靠刀片在 刀杆槽中安装后得到的。当一条切削刃用钝后可迅速转换成另 一条切削刃使用，即可继续工作，直到刀片上的所有的切削刃 都用钝，刀片才报废回收，更换新刀片后，车刀又可继续工作。 2.可转位车刀的优点 与焊接、整体是刀具相比，可转位刀具具有以下优点： a.刀具寿命高。由于刀片避免了由焊接和刃磨高温引起的的缺陷，刀具几何参数完全由刀片和刀杆槽保证，切削性能稳定，从而提高了刀具的寿命。 b.生产效率高。由于机床操作工人不需要在磨刀，可大大的减少停机换刀等辅助时间。 c.有利于推广新技术、新工艺。可转位车刀由利于推广使用涂层、陶瓷等新型刀具材料。 d.有利于降低刀具成本。刀杆使用寿命长，且大大减少了刀杆的消耗＆库存量，简化了刀具的管理工作，降低了刀具成本。 3.可转位刀片 可转位刀片的形状、尺寸、精度、结构特点等，均用不同的代码表示。如下图所示。 编码1表示刀片的形状。如C表示80°的菱形刀片，T表示三角型刀片； 编码2表示刀片的后角。通常刀具的后角靠刀片安装倾斜形成。若可转位车刀使用平装结构，则需按后角要求选择相应带后角的刀片。目前使用比较多的是C、N、P等三种后角； 编码3表示刀片的尺寸公差等级，精度较高的公差等级代号位A、F、C、H、E、G；精度较低的公差等级代号有J、K、L、M、N、U。最常用的刀片公差等级M、G、K等； 编码4表示刀片的结构类型（断屑槽及夹固形式）。如用M表示刀片中间有锁紧孔，并单边带有断屑槽。用N表示无孔无断屑槽平面型； 编码5两位数字表示刀片的切削刃长度。数字只取尺寸的整数部分； 编码6两为数字表示刀片的厚道。数字也只取厚度的整数部分。刀片的厚度是指切削刃刀尖处至刀片底面的尺寸。不同大小的刀片采用不同的厚度。 编码7两位数字表示刀尖圆角半径，用放大10倍的两位数字来表示刀尖圆角半径的大小，如刀尖圆角半径为0.4mm的刀片，编码就用04表示； 编码8表示刀片的槽型，每个厂家的刀片槽型代码不同； 编码9表示刀片的材质，每个厂家的刀片材质代号也是不同的； （1）刀片的基本形状和刀尖半径 刀片具有基本形状和尖角处的圆弧。刀片的基本形状有很多种，刀尖角从小至35°到大至100°，甚至圆刀片，在此间有方刀片、三角形刀片、以及刀尖角分别为55°、80°的菱形刀片。不同的刀尖角决定了刀片的应用特性，大的刀尖角适合于重载粗加工，而最尖的刀尖角具有最好的仿形加工能力。 使用大刀尖角、高强度切削刃进行长接触切削，将导致加工过程中的振动趋势以及高功率要求。在切削中使用可达性高的刀片，则意味着刀片的强度很弱。刀尖角越大，强度越大，切削热会被分散，除会增加切削法向外力，一般是有利的（见图2.1b）。因此，必须综合考虑加工的平衡性。做为数控车
CNC加工中心刀具的选择与切削用量 的确定 收藏此信息打印该信息添加：佚名来源：未知 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C AD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。 1.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。数控刀具的分类有多种方法。 根据刀具结构可分为： 1)整体式； 2)镶嵌式，采用焊接或机夹式连接，机夹式又可分为不转位和可转位两种； 3)特殊型式，如复合式刀具，减震式刀具等。
根据制造刀具所用的材料可分为： 1)高速钢刀具； 2)硬质合金刀具； 3)金刚石刀具； 4)其他材料刀具，如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等 从切削工艺上可分为 : 1)车削刀具，分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种； 2)钻削刀具，包括钻头、铰刀、丝锥等； 3)镗削刀具； 4)铣削刀具等。 为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求，近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用，在数量上达到整个数控刀具的30%～40%，金属切除量占总数的80%～90%。 数控刀具与普通机床上所用的刀具相比，有许多不同的要求，主要有以下特点： 1)刚性好（尤其是粗加工刀具），精度高，抗振及热变形小； 2)互换性好，便于快速换刀； 3)寿命高，切削性能稳定、可靠； 4)刀具的尺寸便于调整，以减少换刀调整时间； 5)刀具应能可靠地断屑或卷屑，以利于切屑的排除； 6)系列化，标准化，以利于编程和刀具管理。 2.数控加工刀具的选择
数控刀具种类_数控刀片型号 数控刀具是指与数控机床(包括加工中心、数控车床、数控镗铣床、数控钻床、自动线以及柔性制造系统)相配套使用的各种刀具的总称,是数控机床不可缺少的关键配套产品。在国外数控刀具发展很快,品种很多,已形成系列。在我国,由于对数控刀具的研究开发起步较晚,数控刀具成了工具行业中最薄弱的一个环节。数控刀具的落后已经成为影响我国国产和进口数控机床充分发挥作用的主要障碍。 数控刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点,一般应包括刀具及连接刀柄:刀柄要连接刀具并装在机床的动力头上,因此已逐渐标准化和系列化。近年来,快速发展的数控加工技术促进了数控刀具的发展。每当一种新型数控刀具产品的面市,会使数控加工技术跃上一个新台阶,产生巨大的经济和社会效益。 数控刀具的分类方法很多。一般可按下列方法进行分类。 1.按刀具切削部分的材料分 按刀具切削部分的材料可分为高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼刀具、金 刚石刀具和涂层刀具等。 2.按刀具的结构形式分 按刀具的结构形式可分为整体式、镶嵌式和特殊形式等。 (1)整体式。整体式包括钻头和立铣刀等。
(2)镶嵌式。镶嵌式包括刀片采用焊接和机夹式等。 (3)特殊形式。特殊形式包括复合式和减振式等。 3。按切削加工工艺分 按切削加工工艺可分为车削刀具、铣削刀具、钻削刀具和镗削刀具等。 (1)车削刀具。车削刀具包括外圆车刀、内孔车刀、切槽(断)刀、端面车刀、螺纹车刀等: (2)铣削刀具。铣削刀具包括面铣刀、立铣刀和螺纹铣刀等。 (3)钻削刀具。钻削刀具包括钻头、铰刀和丝锥等。 (4)镗削刀具。镗削刀具包括粗镗刀和精镗刀等。 数控加工刀具可分为常规刀具和模块化刀具两大类。 模块化刀具是发展方向。发展模块化刀具的主要优点：减少换刀停机时间，提高生产加工时间；加快换刀及安装时间，提高小批量生产的经济性；提高刀具的标准化和合理化的程度；提高刀具的管理及柔性加工的水平；扩大刀具的利用率，充分发挥刀具的性能；有效地消除刀具测量工作的中断现象，可采用线外预调。事实上，由于模块刀具的发展，数控刀具已形成了三大系统，即车削刀具系统、钻削刀具系统和镗铣刀具系统。 （1）从结构上可分为 ② 体式 ②镶嵌式可分为焊接式和机夹式。机夹式根据刀体结构不同，分为 可转位和不转位； ③减振式当刀具的工作臂长与直径之比较大时，为了减少刀具的振
数控加工中刀具的应用分 析示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
数控加工中刀具的应用分析示范文本使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 在数控加工中，正确的刀具选择至关重要，本文主要 对选择刀具的注意事项以及刀具的优化应用进行了简单的 介绍，旨在提高数控编程人员对于道具选择的精准度，从 而保证零件的加工质量。 刀具的选择 数控加工中的刀具主要包括模块化刀具以及常规刀具 两种。模块化刀具是刀具未来的主要发展方向，主要是由 于模块化刀具的应用能够节约维护时间，并且使得刀具的 标准化和合理化的程度有所提高，使刀具的性能得以充分 的发挥，大大改善了刀具测量工作出现的中断现象。 在数控加工中，刀具的选择是重中之重，正确的刀具 选择能够使得机床的加工效率以及零件的加工质量得到很
大程度上的提高。刀具的选择应该根据机床的性能、被加工零件的材料性能、加工工序以及加工量等等进行选择。 与普通机床相比，数控机床的主轴转速以及功率都十分高，所以对刀具的要求就更加严苛，要求刀具需具有较大的精度强度，耐用性良好，并且易于安装调整等等优点，所以刀具的结构必须合理，其几何参数以及材料性能都要合乎一定的标准。对于数控刀具的正确选择是保证数控车床的加工效率的基础之一。刀具的选择主要应该考虑以下方面： 1.1.零件材料的切削性能 选择刀具时要充分考虑金属、非金属材料的刚度、硬度等草料性能，例如在对高强度钢、不锈钢零件等进行车或铣的加工时，要选择耐磨性好的硬质合金刀具。 1.2.零件的加工阶段 不同的加工阶段可以选择不同的刀具来满足切削的性
数控车床常用刀具及选择 1．数控刀具的结构数控车床刀具种类繁多，功能互不相同。根据不同的加工条件正确选择刀具是编制程序的重要环节，因此必须对车刀的种类及特点有一个基本的了解。在数控车床上使用的刀具有外圆车刀、钻头、镗刀、切断刀、螺纹加工刀具等，其中以外圆车刀、镗刀、钻头最为常用。 数控车床使用的车刀、镗刀、切断刀、螺纹加工刀具均有整体式和机夹式之分，除经济型数控车床 外，目前已广泛使用可转位机夹式车刀。 (1) 数控车床可转位刀具特点 数控车床所采用的可转位车刀，其几何参数是通过刀片结构形状和刀体上刀片槽座的方位安装组合形成的，与通用车床相比一般无本质的区别，其基本结构、功能特点是相同的。但数控车床的加工工序是自动完成的，因此对可转位车刀的要求又有别于通用车床所使用的刀具，具体要求和特点如下表所示。 表2-2 可转位车刀特点 (2) 可转位车刀的种类可转位车刀按其用途可分为外圆车刀、仿形车刀、端面车刀、内圆车刀、 切槽车刀、切断车刀和螺纹车刀等，见表2-3。 表2-3 可转位车刀的种类
端面车刀900、450、750 普通车床和数控车床 内圆车刀450、600、750、900、910、930、 950、107.50 普通车床和数控车床 切断车刀普通车床和数控车床 螺纹车刀普通车床和数控车床 切槽车刀普通车床和数控车床 (3) 可转位车刀的结构形式 ①杠杆式： 结构见图2-16，由杠杆、螺钉、刀垫、刀垫销、刀片所组成。这种方式依靠螺钉旋紧压靠杠杆，由杠杆的力压紧刀片达到夹固的目的。其特点适合各种正、负前角的刀片，有效的前角范围为-60°～ +180°；切屑可无阻碍地流过，切削热不影响螺孔和杠杆；两面槽壁给刀片有力的支撑，并确保转位精度。 ②楔块式： 其结构见图2-17，由紧定螺钉、刀垫、销、楔块、刀片所组成。这种方式依靠销与楔块的挤压力将刀片紧固。其特点适合各种负前角刀片，有效前角的变化范围为-60～+180。两面无槽壁，便于仿形切削 或倒转操作时留有间隙。 ③楔块夹紧式： 其结构见图2-18，由紧定螺钉、刀垫、销、压紧楔块、刀片所组成。这种方式依靠销与楔块的压下力将刀片夹紧。其特点同楔块式，但切屑流畅不如楔块式。 此外还有螺栓上压式、压孔式、上压式等形式。 2、刀片材料 刀具材料切削性能的优劣直接影响切削加工的生产率和加工表面的质量。刀具新材料的出现，往往
数控加工常用刀具的种类及选择1．数牲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。 2．1数控刀具的分类有多种方法 a．根据刀具结构可分为 （1）整体式； （2）镶嵌式，采用焊接或机夹式联接，机夹式又可分为不转位和可转位两种； （3）特殊型式，如复合式刀具、减震式刀具等。 b．根据制造刀具所用的材料可分为： （1）高速钢刀具； （2）硬质合金刀具； （3）金刚石刀具； （4）其他材料刀具，如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。 c．从切削工艺上可分为： （1）车削刀具，分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种； （2）钻削刀具，包括钻头、铰刀、丝锥等；
（3）镗削刀具； （4）铣削刀具等。 为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求，近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用，在数量上达到整个数控刀具的30％一40％，金属切除量占总数的80％～90％。 2．2数控刀具与普通机床上所用的刀具相比，有许多不同的要求，主要有以下特点： （1）刚性好（尤其是粗加工刀具）、精度高、抗振及热变形小；互换性好，便于快速换刀； （2）寿命高，切削性能稳定、可靠； （3）刀具的尺寸便于调整，以减少换刀调整时间; （4）刀具应能可靠地断屑或卷屑，以利于切屑的排除； （5）系列化标准化以利于编程和刀具管理。 2．数控加工刀具的选择 刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材科的性能、加 工工序切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是：安装调整方便、刚性好、耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。
数控车削加工刀具的优化 最近几年来，数控车床的应用日益广泛，机械制生产企业和 各类职业院校越来越普遍地采用数控车床进行零件加工和技术 培训，在生产实践中，数控车削刀具的优化对于提高加工质量和 生产效率具有十分重要的作用，刀具问题解决不好，直接影响到能否完成加工，能否达到加工要求和提高生产效率。在生产实践中，最常用的刀具问题主要刀具寿命短，刀具易损坏、易磨损，刀具更换频繁，刀具维修时间长，影响生产。因此数控车削加工刀具的优化对于保证加工质量，减少停机时间，提高加工效率具有举足轻重的作用。下面主要以轴类零件的数控车削加工为例，对数控车削加工刀具的优化进行分析与探讨。 1.数控车削加工常用的刀具类型、刀具材料 数控车削加工常用的刀具主要有外圆车刀、切槽刀、切断刀、螺纹车刀等。常用的刀具材料有高速钢、硬质合金，陶瓷合金刀具材料在实践中用得不多。在加工中最常用的硬质合金的主要 YT15 YT30 YG3 YG8等牌号的硬质合金。 2.数控车削加工刀具常见刀具问题及原因分析 数控车削加工刀具主要以下几个方面。 2.1刀具磨损快，需要频繁重磨。 造成此问题的主要原因是选用的刀具材料耐磨和耐热性能较差，在加工过程中，不适应高速和高温条件切削和较高硬度工 件材料的切削，切削过程中冷却和润滑条件不好，容易造成直接造成直接造成车刀快速磨损。 2.2刀具易崩刃，易损坏，更换频繁。 造成此类问题的主要原因是选用的刀具材料韧性较差，在加工过程中，如遇到振动、冲击，很容易产生车刀崩刃。
2.3刀具修理、重磨、安装时间长，影响生产。 造成造成此类问题的常见原因主要是选用焊接结构的硬质合金车刀和选择用高速钢车刀。焊接结构硬质合金车刀崩刃后，就需要重新焊接和刃磨，需要较长时间，一把焊接结构的硬质合金车刀重新焊接和刃磨往往需要一两个小时甚至更多，一把高速钢车刀的重磨也需要一定的时间，换刀还需要一定的拆装时间。 由此可见，此类问题对生产的影响是相当严重的，这个问题如果解决不好，就可能造成刀具损坏过快、换刀频繁，严重影响生产，有时甚至造成直接备用刀具供应不上而被迫停机和停产。 3.数控车削加工刀具优化 做好刀具优化工作，对于保障加工生产的正常进行，具有举足轻重的作用。在生产中可以从以下几个方面解决好数控车削加工刀具优化问题。 3.1 正确选用刀具材料。 在车削加工中，要根据不同的条件，合理选择刀具材料，优先选择用耐磨和耐热性能好的刀具材料。在生产中，硬质合金刀具材料和高速钢刀具材料都很常见，这两类刀具材料的性能特点
数控刀具的主要材料种类及用途 机床与刀具的发展是相辅相成、相互促进的。刀具是由机床、刀具和工件组成的切削加工工艺系统中最活跃的因素,刀具切削性能的好坏取决于刀具的材料和刀具结构。切削加工生产率和刀具寿命的高低加工成本的多少、加工精度和加工表面质量的优劣等,在很大程度上取决于刀具材料、刀具结构及切削参数的合理选择。近几十年来,作为切削加工最基本丰素的刀具材料得到了迅速发展,刀具的结构形式也得到了极大丰富。 数控刀具主要材料种类 (1)超硬刀具。所谓超硬材料是指人造金刚石和立方氮化硼(简称CBN),以及用这些粉末与结合剂烧结而成的聚晶金刚石(简称PCD)和聚晶立方氮化棚(简称PCBN)等。超硬材料具有优良的耐磨性,主要运用于高速切削及难切削材料的加工。 (2)陶瓷刀具。陶瓷刀具具有很高的硬度、耐磨性能及良好的高温力学性能,与金属的亲合力小,不易与金属产生粘结,并且化学稳定性好。陶瓷刀具主要应用于钢、铸铁及其合金和难加工材料的切削加工,可以用于超高速切削、高速切削和硬材料切削。 (3)涂层刀具。刀具涂层技术自问世以来,对刀具性能的改善和加工技术进步起着非常重要的作用,涂层技术将传统刀具涂覆一层薄膜后,刀具性能发生了巨大的变化。主要的涂层材料有:Tic、TiN、Ti(C,N)、TiALN、ALTiN等。涂层技术己应用于立铣刀、铰刀、钻头、复合孔加工刀具、齿轮滚刀、插齿刀、剃齿刀、成形拉刀及各种机夹可转位刀片,满足高速切削加工高强度、高硬度铸铁(钢)、锻钢、不锈钢、钛合金、镍合金、镁合金、铝合金、粉末冶金、非金属等材质工件的生产技术不同要求。 (4)硬质合金。硬质合刀具是数控加工刀具的主导产品,有的国家有90%以上的车刀和55%以上的铣刀都采用了硬质合金制造,而且这种趋势还在增加。硬质合金可分为普通硬质合金、细晶粒硬质合金和超晶粒硬质合金。按化学成分区
<<数控车削用刀具>>教案 一、教学目标： （1）理解数控车刀具的类型及各自特点； （2）掌握可转位车刀该如何合理选用； （3）掌握在使用中刀具角度对加工的影响。 二、教学重点、难点： 重点：刀具基本角度的作用 难点：可转位车刀的选用 三、教学过程： (一)数控车常用刀具种类 由于工件材料、生产批量、加工精度以及机床类型、工艺方案的不同，车刀的种类也异常繁多。根据刀片与刀体的联接固定方式的不同，车刀主要可分为焊接式与机械夹固式两大类。 1、焊接式车刀 将硬质合金刀片用焊接的方法固定在刀体上称为焊接式车刀。这种车刀的优点是结构简单，制造方便，刚性较好。缺点是由于存在焊接应力，使刀具材料的使用性能受到影响，甚至出现裂纹。另外，刀杆不能重复使用，硬质合金刀片不能充分回收利用，造成刀具材料的浪费。根据工件加工表面以及用途不同，焊接式车刀又可分为切断刀、外圆车刀、端面车刀、内孔车刀、螺纹车刀以及成形车刀等。 焊接式车刀的种类
1—切断刀 2—90°左偏刀 3—90°右偏刀 4—弯头车刀 5—直头车刀6—成形车刀7—宽刃精车刀8—外螺纹车刀9—端面车刀 10—内螺纹车刀 11—内槽车刀 12—通孔车刀 13—盲孔车刀 2）机夹可转位车刀 如图所示，机械夹固式可转位车刀由刀杆l、刀片2、刀垫3以及夹紧元件4组成。刀片每边都有切削刃，当某切削刃磨损钝化后，只需松开夹紧元件，将刀片转一个位置便可继续使用。 1—刀杆 2—刀片 3—刀垫 4—夹紧元件 机械可转位车刀的组成 刀片是机夹可转位车刀的一个最重要组成元件。按照国标GB2076－87，大致可分为带圆孔、带沉孔以及无孔三大类。形状有：三角形、正方形、五边形、六边形、圆形以及菱形等共17种。图示为常见的几种刀片形状及角度。
刀具的选择,如何选择刀具 1.豆丁网址：刀具的选择原则 2.（1）尽可能选择大的刀杆横截面尺寸，较短的长度尺寸进步刀具的强度和刚度，减小刀具振动； 3.（2）选择较大主偏角（大于75°，接近90°）；粗加工时选用负刃倾角刀具，精加工时选用正刃倾角刀具； 4.（3）精加工时选用无涂层刀片及小的刀尖圆弧半径； 5.（4）尽可能选择标准化、系统化刀具； 6.（5）选择正确的、快速装夹的刀杆刀柄。 7. 2.选择车削刀具的考虑要点 8.数控车床一般使用标准的机夹可转位刀具。机夹可转位刀具的刀片和刀体都有标准，刀片材料采用硬质合金、涂层硬 质合金等。 9.数控车床机夹可转位刀具类型有外圆刀、端面车刀、外螺纹刀、切断刀具、内圆刀具、内螺纹刀具、孔加工刀具（包 括中心孔钻头、镗刀、丝锥等）。 10. 11.首先根据加工内容确定刀具类型，根据工件轮廓外形和走刀方向来选择刀片外形(如图所示)。主要考虑主偏角，副偏 角(刀尖角)和刀尖半径值。 12. 13. 14.可转位刀片的选择： 15.(1)刀片材料选择：高速钢、硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷、立方碳化硼或金刚石。 16.(2)刀片尺寸选择：有效切削刃长度、主偏角等。 17.(3)刀片外形选择：依据表面外形、切削方式、刀具寿命等。 18.(4)刀片的刀尖半径选择 19.1)粗加工、工件直径大、要求刀刃强度高、机床刚度大时选大刀尖半径值。 20.2)精加工、切深小、细长轴加工、机床刚度小选小刀尖半径值。 21.3.选择铣削刀具的考虑要点 22.在数控铣床上使用的刀具主要立铣刀、面铣刀、球头刀、环形刀、鼓形刀和锥形刀等。如图所示。常用到面铣刀、立 铣刀、球头铣刀和环形铣刀。除此以外还有各种孔加工刀具，如钻头（锪钻、铰刀、丝锥等）镗刀等。 23.面铣刀（也叫端铣刀）如图所示，面铣刀的圆周表面和端面上都有切削刃。面铣刀多制成套式镶齿结构和刀片机夹可 转位结构，刀齿材料为高速钢或硬质合金，刀体为40Cr。
数控刀具及选用 1.1 数控机床刀具的特点 数控机床刀具的特点是标准化、系列化、规格化、模块化和通用化。 为了达到高效、多能、快换、经济的目的，对数控机床使用的刀具有如下要求： （1）具有较高的强度、较好的刚度和抗振性能； （2）高精度、高可靠性和较强的适应性； （3）能够满足高切削速度和大进给量的要求； （4）刀具耐磨性及刀具的使用寿命长，刀具材料和切削参数与被加工件材料之间要适宜； （5）刀片与刀柄要通用化、规格化、系列化、标准化，相对主轴要有较高位置精度，转位、拆装时要求重复定位精度高，安装调整方便。 1.2 金属切削刀具的主要角度 从属切削刀具的种类繁多，但它们的切削部分都可以近似地用外圆车刀的切削部分来描述。 确定刀具角度的正交平面参考系和车削刀具几何角度如图所示。 车刀的五个基本角度： （1）前角γo ：是前刀面切削平面之间的夹角，表示前刀面的倾斜程度。 （2）后角αo ：是主后刀面与切削平面之间的夹角，表示主后刀面倾斜的程度。 （3）主偏角κτ：是主切削刃在基面上的投影与进给方向之间的夹角； （4）副偏角κτˊ ：是副切削刃在基面上的投影与进给运动方向之间的夹角； （5）刃倾角λ0：是主切削刃与基面之间的夹角。 刀具主要角度的选择原则： 前角。增大前角，切屑易流出，可使切削力减少，切削很轻快。但前角过大，刀刃强度降低。 后角。增大后角可减少刀具后刀面与工件之间的摩擦。但后角过大，刀刃强度降低。 主偏角。在切削深度和进给量不变的情况下，增大主偏角，可使切削力沿工件轴向力加大，径向力减小，有利于加工细长轴并减小振动。 图 正交平面参考系 图 车削刀具几何角度
单元二数控刀具与选用习题 一判断题 1.一般车削工件，欲得良好的精加工面，可选用正前角刀具。（） 2．刀具前角越大，切屑越不易流出，切削力越大，但刀具的强度越高。（） 3.粗车削应选用刀尖半径较小的车刀片。（） 4.主偏角增大，刀具刀尖部分强度与散热条件变差。（） 5.判断刀具磨损，可借助观察加工表面之粗糙度及切削的形状、颜色而定。（） 6.精车削应选用刀尖半径较大的车刀片。( ) 7.高速钢车刀的韧性虽然比硬质合金高，但不能用于高速切削。( ) 8.硬质合金是一种耐磨性好，耐热性高，抗弯强度和冲击韧性多较高的一种刀具材料。（） 9.在工具磨床上刃磨刀尖能保证切削部分具有正确的几何角度和尺寸精度及较小的表面粗糙度。( ) 10.YT类硬质合金中含钴量愈多，刀片硬度愈高，耐热性越好，但脆性越大。( ) 11.在切削过程中，刀具切削部分在高温时仍需保持其硬度，并能继续进行切削。这种具有高温硬度的性质称为红硬性。 ( ) 12.刀具的材料中，它们的耐热性由低到高次排列是碳素工具钢、合金工具钢，高速钢和硬质合金。（） 13.数控机床对刀具材料的基本要求是高的硬度、高的耐磨性、高的红硬性和足够的强度和韧性。（） 14.刀具规格化的优点之一为选用方便。（） 二填空题 1.常用的刀具材料有高速钢、、陶瓷材料和超硬材料四类。 2.加工的圆弧半径较小时，刀具半径应选。 3.铣刀按切削部分材料分类，可分为铣刀和刀。 4.当金属切削刀具的刃倾角为负值时，刃尖位于主刀刃的最高点，切屑排出时流向工件表面。 5.工件材料的强度和硬度较低时，前角可以选得些；强度和硬度较高时，前角选得些。刀具切削部分的材料应具备如下性能；高的硬度、、、。 6.常用的刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、、四种。 7.影响刀具寿命的主要因素有；工件材料. 、、。 8.刀具磨钝标准有和两种料。
文件编号：RHD-QB-K9331 （解决方案范本系列） 编辑：XXXXXX 查核：XXXXXX 时间：XXXXXX 数控加工中刀具的应用分析标准版本
数控加工中刀具的应用分析标准版 本 操作指导：该解决方案文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。，其中条款可根据自己现实基础上调整，请仔细浏览后进行编辑与保存。 在数控加工中，正确的刀具选择至关重要，本文主要对选择刀具的注意事项以及刀具的优化应用进行了简单的介绍，旨在提高数控编程人员对于道具选择的精准度，从而保证零件的加工质量。 刀具的选择 数控加工中的刀具主要包括模块化刀具以及常规刀具两种。模块化刀具是刀具未来的主要发展方向，主要是由于模块化刀具的应用能够节约维护时间，并且使得刀具的标准化和合理化的程度有所提高，使刀具的性能得以充分的发挥，大大改善了刀具测量工作
出现的中断现象。 在数控加工中，刀具的选择是重中之重，正确的刀具选择能够使得机床的加工效率以及零件的加工质量得到很大程度上的提高。刀具的选择应该根据机床的性能、被加工零件的材料性能、加工工序以及加工量等等进行选择。 与普通机床相比，数控机床的主轴转速以及功率都十分高，所以对刀具的要求就更加严苛，要求刀具需具有较大的精度强度，耐用性良好，并且易于安装调整等等优点，所以刀具的结构必须合理，其几何参数以及材料性能都要合乎一定的标准。对于数控刀具的正确选择是保证数控车床的加工效率的基础之一。刀具的选择主要应该考虑以下方面： 1.1.零件材料的切削性能 选择刀具时要充分考虑金属、非金属材料的刚
数控刀具的种类与特点分析 数控加工刀具可分为常规刀具和模块化刀具两大类。模块化刀具是发展方向。发展模块化刀具的主要优点：减少换刀停机时间，提高生产加工时间；加快换刀及安装时间，提高小批量生产的经济性；提高刀具的标准化和合理化的程度；提高刀具的管理及柔性加工的水平；扩大刀具的利用率，充分发挥刀具的性能；有效地消除刀具测量工作的中断现象，可采用线外预调。事实上，由于模块刀具的发展，数控刀具已形成了三大系统，即车削刀具系统、钻削刀具系统和镗铣刀具系统。 一、数控刀具的分类 1、从结构上可分为 （1）整体式 （2）镶嵌式可分为焊接式和机夹式。机夹式根据刀体结构不同，分为可转位和不转位； （3）减振式当刀具的工作臂长与直径之比较大时，为了减少刀具的振动，提高加工精度，多采用此类刀具；（4）内冷式切削液通过刀体内部由喷孔喷射到刀具的切削刃部； （5）特殊型式如复合刀具、可逆攻螺纹刀具等。
2、从制造所采用的材料上可分为 （1）高速钢刀具高速钢通常是型坯材料，韧性较硬质合金好，硬度、耐磨性和红硬性较硬质合金差，不适于切削硬度较高的材料，也不适于进行高速切削。高速钢刀具使用前需生产者自行刃磨，且刃磨方便，适于各种特殊需要的非标准刀具。 （2）硬质合金刀具硬质合金刀片切削性能优异，在数控车削中被广泛使用。硬质合金刀片有标准规格系列产品，具体技术参数和切削性能由刀具生产厂家提供。 硬质合金刀片按国际标准分为三大类：P类，M类，K类。 P类--适于加工钢、长屑可锻铸铁（相当于我国的YT 类） M类--适于加工奥氏体不锈钢、铸铁、高锰钢、合金铸铁等（相当于我国的YW类） M-S类--适于加工耐热合金和钛合金 K类--适于加工铸铁、冷硬铸铁、短屑可锻铸铁、非钛合金（相当于我国的YG类） K-N类--适于加工铝、非铁合金 K-H类--适于加工淬硬材料 （3）陶瓷刀具 （4）立方氮化硼刀具
1．影响数控刀具选择的因素 在选择刀具的类型和规格时，主要考虑以下因素的影响： （1）生产性质 在这里生产性质指的是零件的批量大小，主要从加工成本上考虑对刀具选择的影响。 例如在大量生产时采用特殊刀具，可能是合算的，而在单件或小批量生产时，选择标准刀具更适合一些。 （2）机床类型 完成该工序所用的数控机床对选择的刀具类型（钻、车刀或铣刀）的影响。在能够保证工件系统和刀具系统刚性好的条件下，允许采用高生产率的刀具，例如高速切削车刀和大进给量车刀。 （3）数控加工方案 不同的数控加工方案可以采用不同类型的刀具。例如孔的加工可以用钻及扩孔钻，也可用钻和镗刀来进行加工。 （4）工件的尺寸及外形 工件的尺寸及外形也影响刀具类型和规格的选择，例如特型表面要采用特殊的刀具来加工。 （5）加工表面粗糙度 加工表面粗糙度影响刀具的结构形状和切削用量，例如毛坯粗铣加工时，可采用粗齿铣刀，精铣时最好用细齿铣刀。 （6）加工精度 加工精度影响精加工刀具的类型和结构形状，例如孔的最后加工依据孔的精度可用钻、扩孔钻、铰刀或镗刀来加工。 （7）工件材料 工件材料将决定刀具材料和切削部分几何参数的选择，刀具材料与工件的加工精度、材料硬度等有关。 2．数控刀具的性能要求 由于数控机床具有加工精度高、加工效率高、加工工序集中和零件装夹次数少的特点，对所使用的数控刀具提出了更高的要求。从刀具性能上讲，数控刀具应高于普通机床所使用的刀具。 选择数控刀具时，首先要应优先选用标准刀具，必要时才可选用各种高效率的复合刀具及特殊的专用刀具。在选择标准数控刀具时，应结合实际情况，尽可能选用各种先进刀具，如可转位刀具、整体硬质合金刀具、陶瓷刀具等。 在选择数控机床加工刀具时，还应考虑以下几方面的问题： （1）数控刀具的类型、规格和精度等级应能够满足加工要求，刀具材料应与工件材料相适应。 （2）切削性能好。为适应刀具在粗加工或对难加工材料的工件加工时能采用大的背吃刀量和高进给量，刀具应具有能够承受高速切削和强力切削的性能。同时，同一批刀具在切
数控加工中刀具的选择与切削用量的确定 摘要：现代刀具显著的特点是结构的创新速走加快。随着计算机应用领域的不断扩大，机械加工也开始运用数拉技术，这时刀具选择与切削用量提出了更高的要求。本文就扣何确定数控加工中的刀具选择与切削用全进行了探讨。 关键词：数控技术；机械加工；刀具选择 一、科学选择数控刀具 1、选择数控刀具的原则 刀具寿命与切削用量有密切关系。在制定切削用量时，应首先选择合理的刀具寿命，而合理的刀具寿命则应根据优化的目标而定。一般分最高生产率刀具寿命和最低成本刀具寿命两种，前者根据单件工时最少的目标确定，后者根据工序成本最低的目标确定。 选择刀具寿命时可考虑如下几点根据刀具复杂程度、制造和磨刀成本来选择。复杂和精度高的刀具寿命应选得比单刃刀具高些。对于机夹可转位刀具，由于换刀时间短，为了充分发挥其切削性能，提高生产效率，刀具寿命可选得低些。对于装刀、换刀和调刀比较复杂的多刀机床、组合机床与自动化加工刀具，刀具寿命应选得高些，尤应保证刀具可靠性。车间内某一工序的生产率限制了整个车间的生产率
的提高时，该工序的刀具寿命要选得低些当某工序单位时间内所分担到的全厂开支较大时，刀具寿命也应选得低些。大件精加工时，为保证至少完成一次走刀，避免切削时中途换刀，刀具寿命应按零件精度和表面粗糙度来确定。与普通机床加工方法相比，数控加工对刀具提出了更高的要求，不仅需要刚性好、精度高，而且要求尺寸稳定，耐用度高，断屑和排屑性能好的同时要求安装调整方便，这样来满足数控机床高效率的要求。数控机床上所选用的刀具常采用适应高速切削的刀具材料(如硬质合金、陶瓷等)并使用可转位刀片。 2、选择数控车削用刀具 数控车削车刀常用的一般分成型车刀、仿形车刀、圆弧形车刀三类。成型车刀也称样板车刀，其加工零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的形伏和尺寸决定。数控车削加工中，常见的成型车刀有小半径圆弧车刀、非矩形车槽刀和螺纹刀等。在数控加工中，应尽量少用或不用成型车刀。仿形形车刀是以直线形切削刃为特征的车刀。这类车刀的刀尖由直线形的主副切削刃构成，如90°内外圆车刀、左右端面车刀、切槽(切断)车刀及刀尖倒棱很小的各种外圆和内孔车刀。尖形车刀几何参数(主要是几何角度)的选择方法与普通车削时基本相同，但应结合数控加工的特点(如加工路线、加工干涉等)进行全面的考虑并应兼顾刀尖本身的强度。圆弧形车刀是以一圆度或线轮廓度误差很小的圆弧形切削刃为特征的车刀。该车刀圆弧刃每一点都是圆弧形车刀的刀尖，应此，刀位点不在圆弧上，而在该圆弧的圆心上。圆弧形车
数控加工中刀具的选择原则和切削用量 作者：佚名来源：不详发布时间：2008-3-9 0:57:41 发布人：admin 减小字体增大字体 摘要:现代刀具显著的特点是结构的创新速走加快。随着计算机应用领域的不断扩大，机械加工也开始运用数拉技术，这时刀具选择与切削用量提出了更高的要求。本文就扣何确定数控加工中的刀具选择与切削用全进行了探讨。 关键词:数控技术;机械加工;刀具选择 一、科学选择数控刀具 1、选择数控刀具的原则 刀具寿命与切削用量有密切关系。在制定切削用量时，应首先选择合理的刀具寿命，而合理的刀具寿命则应根据优化的目标而定。一般分最高生产率刀具寿命和最低成本刀具寿命两种，前者根据单件工时最少的目标确定，后者根据工序成本最低的目标确定。 选择刀具寿命时可考虑如下几点根据刀具复杂程度、制造和磨刀成本来选择。复杂和精度高的刀具寿命应选得比单刃刀具高些。对于机夹可转位刀具，由于换刀时间短，为了充分发挥其切削性能，提高生产效率，刀具寿命可选得低些，一般取15-30min。对于装刀、换刀和调刀比较复杂的多刀机床、组合机床与自动化加工刀具，刀具寿命应选得高些，尤应保证刀具可靠性。车间内某一工序的生产率限制了整个车间的生产率的提高时，该工序的刀具寿命要选得低些当某工序单位时间内所分担到的全厂开支M较大时，刀具寿命也应选得低些。大件精加工时，为保证至少完成一次走刀，避免切削时中途换刀，刀具寿命应按零件精度和表面粗糙度来确定。与普通机床加工方法相比，数控加工对刀具提出了更高的要求，不仅需要冈牲好、精度高，而且要求尺寸稳定，耐用度高，断和排性能坛同时要求安装调整方便，这样来满足数控机床高效率的要求。数控机床上所选用的刀具常采用适应高速切削的刀具材料(如高速钢、超细粒度硬质合金)并使用可转位刀片。 2、选择数控车削用刀具 数控车削车刀常用的一般分成型车刀、尖形车刀、圆弧形车刀以及三类。成型车刀也称样板车刀，其加工零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的形伏和尺寸决定。数控车削加工中，常见的成型车刀有小半径圆弧车刀、非矩形车槽刀和螺纹刀等。在数控加工中，应尽量少用或不用成型车刀。尖形车刀是以直线形切削刃为特征的车刀。这类车刀的刀尖由直线形的主副切削刃构成，如900内外圆车刀、左右端面车刀、切槽(切断)车刀及刀尖倒棱很小的各种外圆和内孔车刀。尖形车刀几何参数(主要是几何角度)的选择方法与普通车削时基本相同，但应结合数控加工的特点(如加工路线、加工干涉等)进行全面的考虑，并应兼顾刀尖本身的强度。 二是圆弧形车刀。圆弧形车刀是以一圆度或线轮廓度误差很小的圆弧形切削刃为特征的车刀。该车刀圆弧刃每一点都是圆弧形车刀的刀尖，应此，刀位点不在圆弧上，而在该
夹具、刀具的选择及切削用量的确定 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 一、夹具的选择、工件装夹方法的确定 1．夹具的选择 数控加工对夹具主要有两大要求：一是夹具应具有足够的精度和刚度；二是夹具应有可靠的定位基准。选用夹具时，通常考虑以下几点： 1）尽量选用可调整夹具、组合夹具及其它通用夹具，避免采用专用夹具，以缩短生产准备时间。 2）在成批生产时才考虑采用专用夹具，并力求结构简单。 3）装卸工件要迅速方便，以减少机床的停机时间。 4）夹具在机床上安装要准确可靠，以保证工件在正确的位置上加工。 2．夹具的类型 数控车床上的夹具主要有两类：一类用于盘类或短轴类零件，工件毛坯装夹在带可调卡爪的卡盘（三爪、四爪）中，由卡盘传动旋转；另一类用于轴类零件，毛坯装在主轴顶尖和尾架顶尖间，工件由主轴上的拨动卡盘传动旋转。 数控铣床上的夹具，一般安装在工作台上，其形式根据被加工工件的特点可多种多样。如：通用台虎钳、数控分度转台等。
3．零件的安装品质新空间 数控机床上零件的安装方法与普通机床一样，要合理选择定位基准和夹紧方案，注意以下两点： 1）力求设计、工艺与编程计算的基准统一，这样有利于编程时数值计算的简便性和精确性。2）尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面。 二、刀具的选择及对刀点、换刀点的设置 1．刀具的选择 与普通机床加工方法相比，数控加工对刀具提出了更高的要求，不仅需要刚性好、精度高，而且要求尺寸稳定，耐用度高，断屑和排屑性能好；同时要求安装调整方便，这样来满足数控机床高效率的要求。数控机床上所选用的刀具常采用适应高速切削的刀具材料（如高速钢、超细粒度硬质合金）并使用可转位刀片。（1）车削用刀具及其选择数控车削常用的车刀一般分尖形车刀、圆弧形车刀以及成型车刀三类。 1）尖形车刀尖形车刀是以直线形切削刃为特征的车刀。这类车刀的刀尖由直线形的主副切削刃构成，如90°内外圆车刀、左右端面车刀、切槽（切断）车刀及刀尖倒棱很小的各种外圆和内孔车刀。 尖形车刀几何参数（主要是几何角度）的选择方法与普通车削时基本相同，但应结合数控加工的特点（如加工路线、加工干涉等）进行全面的考虑，并应兼顾刀尖本身的强度。2）圆弧形车刀圆弧形车刀是以一圆度或线轮廓度误差很小的圆弧形切削刃为特征的车刀。该车刀圆弧刃每一点都是圆弧形车刀的刀尖，应此，刀位点不在圆弧上，而在该圆弧的圆心上。 圆弧形车刀可以用于车削内外表面，特别适合于车削各种光滑连接（凹形）的成型面。选择车刀圆弧半径时应考虑两点：一是车刀切削刃的圆弧半径应小于或等于零件凹形轮廓上