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)
数控车床刀具系统比卧车复杂。要求安装数量多，安装可靠，自动换刀，装卸方便迅速还要求切削时间短以提高生产率。因此普遍采用机卡车刀。
机卡车刀是把压制有合理的几何参数，在一定的切削用量范畴内保证卷屑，断屑并有几个刀刃的刀片，用机械卡固方式装卡在标准刀体上的一种新型刀具。它避免了硬质合金刀片在焊接中产生的种种不良后果，因此能充分发挥刀片材料原有的切削性能，提高了车刀的耐用度和切削加工的生产率．另外刀体可重复使用，能节约大量制造刀体的钢材．还便于使刀具标准化和集中生产，同一型号刀片的几何形状较一致切削效果稳定．有利于提高零件加工质量，简化了刀具的管理工作．使用时，当刀刃磨损后，只需松开卡紧机构将刀片转一个角度，不必重磨，大大缩短了换刀.磨刀.装刀的辅助时间，而且可以避免刀片由于重磨而造成的缺陷．因此机卡车刀也叫不重磨车刀或可转位车刀。
除不可避免的情况外，为用户选用的都应该是机卡车刀。
一 机卡车刀的选用
侧重外表面车刀的选用。内孔车刀大体相同，其特殊性问题另做叙述。
ISO 对外表面车刀型号是如下表示的，它是国内外刀具厂商的统一标准。
选刀工作
也就是确定型号中的各项内容，按选刀
时考虑问题的大体顺序分叙如下：
(一)
刀片形状的选择 ：外内表面车刀
刀片形状关系车刀类型,它取决于加
工部位的形状，是选刀的最重要内容。
它主要涉及刀具的主偏角，刀尖角和有效刃数等。一般来讲刀尖角愈大刀尖强度愈高，应尽量采用。但刀尖角小干涉现象少，适用于复杂型面，开挖沟槽及下坡的型面。
刀片形状甚多，某些厂家列出十几种，本厂实际只用过图1所示七种，也正是ISO 规定的七种基本类型。 M T F N R 20 20 K 16 △刀片卡紧方式 △刀片形状 △刀柄型式 △刀片法后角 △切削方向 △刀杆高度 △ 刀杆宽度 △刀杆长度 △切削刃尺寸 △ 制造商选项补充代号
图1 图2
80°菱型刀片C，目前是我厂选用最多的。该种刀片刀尖角大小适中，刀片有较好的强度，散热性和耐用度。装在刀杆上形成95°主偏角，它可用于端面.外圆.内孔台阶的加工。因可沿图2示的三个方向进刀，台阶轴间的圆角.倒角亦可通过插补完成。这种刀片的可卡固性好，可以用刀片的底面和非切削位置上的 80°刀尖角的相临两侧面定位，定位方式可靠。且刀尖位置精度仅与刀片的外形精度有关，刀片换位精度较高。
该刀片的缺点是有两个100°的刀尖往往不能很好利用。或许有其它场合需要100°刀尖角做外圆.端面的耐冲击切削，但机会不多。所以实际有效刃数只有两个，比正方形刀片S有效刃数少一半。
55°菱型刀片D和35°菱型刀片V，因其刀尖角小所以干涉现象少，多用于复杂型面和沟槽加工如图3示，特别是内外表面遇有下坡形状，一般都用这种刀形。由于刀尖角小刀片强度低，特别是35°V型刀片几乎都是正前角刀片，强度尤低。所以D.V形刀片更适合于切削用量小的零件.细长轴。调整刀片方向可达轴向力较小，也常用于小孔径悬伸长的内孔加工和其它型面的精加工，半精加工。因为刀尖角大的C型刀片，容易造成对工件的挤压使尺寸不稳定，对Cp值要求较高的加工表面，往往用D.V形刀片做精加工。
图3
正三角形刀片T，正方形刀片S。刀片强度高，价格最便宜，各刀刃都能得到利用。由于这种刀片许多情况下只能往一个方向进给如图4示，所以往往用于单纯车外圆，端面。也适于小孔径的孔加工。S型刀片另一个优点是有效切削刃长，达整个切削刃的2/3，更适于吃刀深大的切削。
图4
圆形刀片R使用场合不是很多，但有特殊用途。像仿形切削一些曲面，加工越程槽，加工冲击力大的断续表面等。R型刀片呈碟形，周边最高，沿周边是封闭的卷屑槽，向任意方向走刀都有一定的前角，刀片磨损后可以转过一定的角度再次使用。这种刀片的缺点是切削力大，易产生振动。
凸三角形刀片W和C型刀片刀尖角相同，刀片能调换三个位置，比C型多一个位置而价格与C型差不多，故有代替C型刀片的趋势。它的缺点和C型刀片比一是刀片卡固不甚牢固，ISCAR在刀垫上采取了措施改善了，二是刀刃长度小.有效切削刃也只能占切削刃的1/4，故不能做吃刀深很大的加工，而当前加工余量随毛坯的改善而减小，单边余量很少超过3mm，所以W型刀片在一些刀具厂已取代了C型刀片的领先地位。
近年又出现了一种80°的四边形-Q型刀片，如图5，它比C型刀片有效刃增加了一倍，但它在切削有直角的内孔.外圆时要受到刀刃长度的限制，通用性差。本厂尚未选用过。
图5
由上述，选刀片形状概括如下：
用途刀片
台阶轴，台阶孔，台阶端面当前广泛使用80°菱型C 中小负荷首选凸三角形W
光轴，光孔，平面负荷较大正方形S 小负荷，小孔径正三角形T
有沟槽倒锥等复杂型面及背镗角度变化大，负荷小35°菱型V 角度变化小，负荷大55°菱型 D
曲面，车削仿形，越程槽及断续表面圆形R
(二)车刀类型的选择：就是刀杆头部的选择。刀具要有较高的强度，又不能与工件产生干涉。所以刀杆头部形式按主偏角和直头，偏头分有十几种形式，各形式规定了相应的代码。应用时必须结合工件形状与刀片类型相协调。
80°菱型刀片C及凸三角形刀片W安装往往呈95°主偏角如图6。圆形刀片R主要安装形式如图7。
加工外圆端面外圆.仿形外圆. 端面仿形
图6 图7
.正三角形刀片T，正方形刀片S的主要安装形式如图8。
外圆、倒角外圆端面、倒角端面外圆
外圆端面外圆、倒角外圆、端面
图8
外圆.仿形55°菱型刀片D和35°菱型刀片V安装形式变化较多，主要安装形式如图9。
外圆、仿形外圆、仿形端面、外圆、仿形
外圆.仿形外圆.仿形端面.外圆.仿形
图9
车刀类型的选择着眼于刀具的主偏角。一般情况有直角台阶的工件可选择大于或等于90°主偏角的刀杆。一般粗车可选主偏角45°~90°，精车可选45°~75°的中间切入.仿形`可选
62°30'~117°30'的。工艺系统刚度好时主偏角可选较小值，反之选较大值。
(三)刀片卡紧方式的选择：刀片形状和车刀类型选定后，样本上有时会出现几种刀片卡紧方式。主要有C，D，M，P，S五种，简述其特点供选择参考。
图10
1 上压式卡紧C：卡紧压力大，通过两定位侧面获得稳定的定位和卡紧。且卡紧元件少，装卸使用方便，但刀片上的压板对排屑有防碍，易被切屑擦伤。它广泛应用于无孔刀片，陶瓷和立方氮化硼刀片。
2上压和销孔卡紧D：又称RC卡紧。卡紧可靠. 用于切削力较大的外圆重切，称之为牢固卡紧。但内孔刀难以采用。
3上压和销孔双重卡紧M：卡紧可靠但结构不太紧凑。切削力大的场合：如加工条件恶劣的钢的粗加工，铸铁短屑加工较适用。
4销孔卡紧P：是杠杆式卡紧，用于刀片中心圆柱销孔卡紧。定位与卡紧比较可靠，前面开放有利于排屑。一般中.轻切削选用。
5螺钉卡紧S：又称螺纹偏心卡紧。卡紧元件少，结构简单，装卸刀片和转位方便迅速，制造方便排屑无阻。但松开或紧固螺纹偏心销不太方便。断续切削时容易使偏心销受冲击与振动而失去自锁能力。轻切削小孔切削的菱型刀片，三角形刀片和镗刀头应用较多。
(四)刀片法后角的选择：常用的有N(O°)，C(7°)，P(11°)，E(20°)，B(5°)等。一般粗加工，半精加工多用N型，因系O°后角，刀片的正反面都可用，负前角的刀片几乎都采用N型。刀片后角虽为O°但刀体本身安装刀片的平面有倾斜(通常是7°)，保证了刀具切削中的后角，半精加工可用C型，P型，也可用带断屑槽的N型刀片。加工铸铁和硬钢用N型，加工不锈钢可用C型P型，仿形刀片也多用C型P型，加工铝合金则应用后角大的P型E型刀片。加工弹性恢复性好的材料可选择大一些的后角。
一般镗刀片选用C型P型避免后面刮擦。但大孔也可选用N型刀片。
(五)切削方向选择：即刀柄的左，右手方向。有三种情况：R(右手)，L(左手)和N(左右手)。辩别方法：伸展手掌手背向上，姆指指示刀片方位，余四指指示刀头方向，符合左手即左手
刀，符合右手即右手刀，如图11示。选刀时要考虑前后刀架的区别；刀面朝上朝下的区别；主轴的旋转方向，以及刀架的进给方向。一般情况下车床自右向左进刀，刀面朝上朝前。所以经济型数控车床采用前刀架基本上用右手刀，而普及型用后刀架则为左手刀。
刀
具
方
向
刀片方位右手刀左手刀左右手刀
右手刀
图11
(六)刀杆尺寸的选择：刀杆的基本尺寸有刀尖高度，刀杆宽度及长度。在标准尺寸系列中，刀的高度宽度及长度都是对应的。选择时应按机床匹配。其中最重要的是刀尖高度，因为车刀刀尖必须处于车床主轴中心线的等高位置，因故不能匹配则由刀垫，刀夹予以解决。刀杆长度由二十几种代码表示32~500的各种长度。刀杆长度由夹持长度及悬伸量确定的，外圆刀杆悬伸量一般为刀尖高度的1.5倍，内孔刀的悬伸量则决定于孔深或加工部位的位置。刀杆太长宁肯锯短也不要悬选择伸过长，因过长易导制振颤和干涉。
(七)切削刃尺寸的选择：切削刃长度应根据加工余量来定。刀片形状刀具主偏角对有效切削刃长度影响很大。C，S型刀片有效切削刃可占切削刃长度的2/3，D型则占1/2，V,W 型刀片有效切削刃只能占切削刃长度的1/4，T型刀片能占切削刃长度的1/2。圆形刀片R 有效切削刃的弧度占其直径的0.4倍。有效切削刃长度必须大于切削深度，否则要换大尺寸刀片或减少切深。
(八)刀片其它参数：刀片型号表示如下：
T N M G 22 04 08
Δ刀片形状Δ
刀
片
后
角
Δ
刀
片
精
度
Δ
刀
片
类
型
Δ
切
削
刃
尺
寸
Δ
刀
片
厚
度
Δ
刀
尖
半
径
Δ
刃
口
钝
化
切
削
方
向
刀
片
材
质
断
屑
槽
型
等
补
充
与车刀型号对照看出：刀片形状，刀片法后角，切削刃尺寸等参数在选择车刀时即已确定。而刀片厚度随切削刃尺寸确定。只需选择其余参数。
1.刀片精度：其等级即尺寸公差等级，国标有A—U，12个等级，车削常用为G，M，U三级。一般精密加工选用高精度的G级，非金属材料的精加工，半精加工也宜选G级刀片。淬硬钢(HRC≥45)的精加工也可选G级。而一般金属精加工，半精加工皆用M级，粗加工甚至可选U级刀片。车刀样本中一般加工几乎都是M级，陶瓷立方氮化硼刀片则多用G级。大多数情况下刀片精度等级随着刀片形状，尺寸，材料，用途的选定也就确定了。
2.刀片类型：指的是有无断屑槽及中心孔。在刀体选定后，可适用的刀片就已确定为一种或几种类型。通常更倾向选择A，G，N等正反面都有刀刃的类型以利提高刀片的利用率。
3.刀尖半径：刀尖圆弧半径不仅影响切削效率，而且关系到被加工件表面粗糙度及精度。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的80%，否则将恶化切削条件，甚至出现螺纹状和打刀问题。因此选择刀尖圆弧半径至少要等于最大进给量的1.25倍，一般应为2倍。刀尖角小时允许进给量还应下降。
刀尖圆弧半径增加，固然使工件表面光洁.刀刃强度提高.刀具磨损减小。但使切削力增加.易于振动. 切屑处理情况恶化。为保证断屑. 切削余量和进给量有一个最小值，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.小进给量的车削采用小的刀尖圆弧半径，反之用大的刀尖圆弧半径。
通常，我们在精加工中选刀尖圆弧半径为0.2，0.4，0.8；半精加工选0.4，0.8，1.2；粗加工选0.8，1.2，1.6，2.4。
4.断屑槽形：我国生产的硬质合金刀片断屑槽分为两大类：一类是国标(GB2076-87)推荐的23种断屑槽形；一类是通过.引进吸收.，开发生产的断屑槽形。数控切削加工刀片槽形已向基本槽形和补充槽形两种模式发展。槽形根据作业类型和加工对象的材料特性来确定。各厂商表示方法不同但思路基本一样。基本槽形按作业类型有精加工(F)，普通加工(M)，和粗加工(R)。加工材料按国际标准有钢(P类)，不锈钢(M类)和铸铁(K类)。此两种情况组合就有了相应的槽形，如KF是用于铸铁精加工的槽形，一般情况选定刀具的作业性质槽形也就定了。对超精加工和重型加工；耐热合金.铝合金和淬硬材料的加工有其特殊槽形和刀具牌号，要查阅厂商样本。
5.工件材料的界定：刀片材料和槽形要根据工件材料确定。工件材料分类为：
P类(钢)：包括非合金钢.低合金钢.高合金钢和钢铸件，是使用最多的类别。其刀片材料主要是涂层硬质合金。可采用CVD—化学气相沉积涂层及PVD—物理气相沉积涂层。个别刀具也可采用陶瓷。
M类(不锈钢)：不锈钢本属合金钢范畴，因其韧性大，强度高，料粘易形成积屑瘤，属于难加工的钢材。所需刀具要有高耐磨性. 耐高温性和韧性。不锈钢分铬不锈钢与镍铬不锈钢，有奥氏体.铁素体.马氏体不锈钢。通常我们将含铬量达10~12%以上的合金钢认定为不锈钢。属于M类工件材料的还有合金铸铁.锰钢等。有些厂商对耐热优质合金未单独分类，耐热合金.钛合金也应按M类选刀。M类刀具材料基本上都是涂层硬质合金，个别选用涂层金属陶瓷。
K类(铸铁)：铸铁是脆性材料，容易形成崩碎切屑. 切削力集中在刀刃附近，局部压力大.并有一定冲击性。K类材料包括灰铸铁.可煅铸铁和球墨铸铁。其刀具材料按耐磨性要求从低到高可选用非涂层硬质合金. 涂层硬质合金. 陶瓷和立方氮化硼。
N类：(铝—有色金属)：包括铝合金.铜. 铜合金以致塑料。其刀具材料是有良好的耐粘结磨损性，刀刃锋利性的非涂层材料。精加工时为了表面质量好.刀具寿命长也可采用金刚石刀具。
S类：(耐热优质合金)：包括铁基.镍基.钴基. 及钛合金。刀具材料要有抗锤击能力，耐热耐磨。可选涂层. 非涂层硬质合金及陶瓷材料。
H类：(淬硬材料)：主要是HRC≥45的硬钢件，像淬硬钢.冷硬铸铁等。要求刀具材料有高的化学稳定性和高耐磨性。大多选用立方氮化硼陶瓷等以提高刀具寿命和金属切除率。
6.正负前角的选择：正前角大切削刃锋利，前角每增1°切削功率下降1%，但刀刃强度也下降。大负前角用于切削硬质材料.断续切削. 切削黑皮等要求切削刃强度高的场合。大正前角用于切削软材料.易切材料及工件.工艺系统刚度差的时侯。当刀体选定后.刀片正负前角即已确定，若感到正负前角方向不合理则需刀片刀体一起变换。
7.Wiper刀片：Wiper译意为“擦器”，汽车上的刮水器.电器上的接触电刷以至擦桌椅的抹布都叫Wiper，冠名于刀片意在把工件表面修光。该刀片是在标准刀片的最大允许半径公差范围内调整刀尖的几何形状使近似椭圆形状，减小了副偏角的角度(以削平车削痕迹的“山峰”)一般说来同样的刀尖半径和进给量. Wiper刀片切削工件表面粗糙度值减小了一半。若Wiper 刀片以2倍标准刀片的进给量切削时，两种刀片加工表面粗糙度相同，即加工效率提高一倍。当前有些用户要求以车代磨.使该刀片更能发挥优势。内外圆切削以致切断切槽；涂层硬质合金以致陶瓷. 立方氮化硼材料皆有Wiper刀片。立方氮化硼(CBN) Wiper刀片在加工硬钢时号称镜面切削，为淬硬钢以车代磨提供了条件。使用Wiper刀片应注意：CNMG，WNMG等在倒棱上无修光作用，而DNMX，TNMX刀片在加工倒棱及仿形面时不仅不能修光.还会多切除金属，影响工件形状.尺寸精度。Wiper刀片切削力增加5~10%更容易让刀或振颤.不适于细长
杆。加工低碳钢.铜.铝等延性金属易于出现擦伤，有可能是积屑瘤或刀刃接触长度增加引起的。
二.孔加工刀具的选用：
S 16 M - S C L C R 09
△镗杆类型△
镗
杆
直
径
△
镗
杆
长
度
△
刀
片
卡
紧
方
式
△
刀
片
形
状
△
车
刀
类
型
△
刀
片
后
角
△
切
削
方
向
△
切
削
刃
尺
寸
与外表面车刀对照后六项基本相同。只是将外表面车刀的刀方尺寸变为镗杆直径，与镗杆长度两者移至第二.三项了。镗杆直径视加工孔径大小及机床刀夹的规格而定：镗杆长度视加工部位位置而定，它比外表面车刀加长了。镗杆类型有钢质的.带润滑孔钢质的.和硬质合金等。
为避免震颤.一般钢质镗杆悬伸量不应超过镗杆直径的四倍。日本三菱在镗杆上设计凹窝，减轻了重量减小了振动称阻尼镗杆.可使悬伸量增至五倍。当悬伸量达4~7倍时需选用硬质合金镗杆，而悬伸量达7~10倍时则必需选用杆内装有防振体的防振镗杆，车削铝.铜工件时悬伸长度可以放宽。镗杆夹持长度应为3~4倍镗杆直径，夹持长度与悬伸长度之和即镗杆长度。
(二)钻头：工件若为无孔毛坯，镗前需钻孔。许多情况下我们选用整体高速钢钻头，钻头长度与直径比不同分成若干挡次，选择长度应使钻头排屑槽留1.5倍直径的长度做排屑用，钻头不宜过长以免降低刀具刚度。钻头有内冷式.外冷式，直柄.锥柄.侧楔式直柄等。我们常用外冷式. 直柄。高速钢钻头因有横刃易使钻头歪斜，除加工无精度要求或有后序保证精度外.都应首先用点钻划窝，用自定心的硬质合金钻头在已加工过的平面钻孔且该平面倾斜不超过15°时，可以不用点钻直接钻孔。而在毛坯面或圆周面上仍需点钻划窝。点钻形式有两种：图12中a型只能做点钻划窝，b型钻刃部分有不太长的排屑槽.除定心外还可兼钻浅孔。高速钢钻头加工孔的精度为IT12级粗糙度为R a12.5。硬质合金钻头可以提高孔的加工精度达IT8~10，粗糙度为R a6.3甚至R a3.2。
图12
加工工件遇到一些特殊情况需要一些新型钻头，TITEX公司某些产品可供参考。如具有UFL型的Alpha44型的硬质合金内冷钻头可以不用断续进给或退刀的情况下实现大约8倍于直径(最高达10倍)的钻孔深度。V AINOX-HSS-E钻头：在耐热性和韧性之间材料实现了良好的平衡关系，特别适用于奥氏体不锈钢.软铝合金.软结构钢和铜合金加工。AlphaJET；直槽钻头.四条边缘，特殊的新型顶尖槽形保证非常好的钻孔质量(直线度.园柱度. 粗糙度)特别适用于铝及其它有色金属的高速加工，可以加工IT7的孔，孔深可达直径的15倍。MaximizaSX 钻头是三刃钻，有良好的定心功能。
(三)不重磨钻头；有两种类型。一种是SECO公司的皇冠钻，其钻柄有梳齿网格啮
合面与刀头(皇冠头)联接，有良好的定位精度和刚性。刀头的换装无需卸刀.可直接在机上换刀，它能够实现多直径尺寸.长度尺寸. 刀头类型的选择组合。其加工精度可达IT9~IT10，粗糙度可达R a2，见图13。ISCAR公司也有CHAMDRILL钻头与之类似。
图13
另一种是SANDVIK的U钻，它具有两个不重磨刀片，一个装在中心位置.另一个进行周边切削。孔底与中心线呈84°。U形钻的规格在?12.7`-?58之间，因其刀片可针对加工对象采用不同的槽形.所以切削性能改善. 切削速度提高，见图14。U钻做为不旋转钻头时(数控车床即是)可以径向调整使其偏移中心.加工出比钻头直径大的孔，如图15。调整量视钻头大小不同.范围为0.2-4.2mm。U钻还可扩展为可一次加工台肩和倒角的钻头见图16，但这需要单独定货。类似U钻的还有ISCAR的DR，DZ型钻头。三菱的TAF钻头，KOMET的KUB钻头也是.而且端部刀片排列在一平面上，内刀片过中心.可加工不太精确的盲孔端面。
周边刀片
图14 图15
图16
(四)背镗刀具：为使刀具通过，背镗刀杆半径与刀尖至镗刀杆中心距离之和必须小于工件小孔直径并留退刀量1mm以上，如图17即：
d/2+f1≤D2+1
而刀尖探出长度又必须大于两孔的半径差，即；
f1- d/2 >(D1-D2)/2
图17
大多数厂家背镗采用55°的D型刀片. 刀尖长度探出较小。背镗刀具往往不仅加工端面，还要加工D1的孔，负荷较大。当阶梯孔多.又要求同轴度高的零件必须一次装卡加工时，背镗用D型刀片常不能满足尺寸要求。ISCAR公司的多功能刀(霸王刀)在此工序上显示了优点。该刀具呈切刀形状.刀头探出长，满足孔径差值大的要求，而且可以加工圆柱面.圆锥面.端面和切槽，实现一刀多用。该刀所以能加工圆柱面在于依靠切削余量形成的抗力使刀具变形，倾斜后形成副偏角。所以加工圆柱面之前一定要切出较刀具宽的槽，并从该处进刀.如图18。霸王刀不仅用于内孔，在外表面加工也有广泛的用途。
1切槽2退刀加工端面3扩槽4加工圆柱面
图18
(五)大.小孔镗刀：孔很大时，可自制粗壮的刀杆，前端装卡小尺寸的外圆刀镗孔。因为孔径大曲率小，外圆刀后面与工件间不会刮擦。自制刀杆可减少成本.提高刚度。见图19。
图19
小孔镗刀中各厂商样本有时不满足需求，住友公司有迷你小型车刀系列SEC，在采用不重磨刀片的情况下镗孔孔径最小为?5.5，内孔切槽.车内螺纹为?14。镗更小的孔时必须用整体刀具，ISCAR公司的PICCO系列镗孔最小直径为0.6，内孔切槽最小直径为6，背镗为3，车内螺纹为4。选小孔镗刀时，要同时选好配套的接杆。
(六)铰刀：数控车床尽量不采用铰孔工艺。因为：铰孔不能修正直线度.铰前往往也要镗；铰孔精度受刀架定位精度的影响；铰刀往往不是不重磨刀具；铰刀尺寸规格有限不能满足各种尺寸各种公差和公差等级；铰刀悬伸长.若为浮动铰刀悬伸更长容易产生干涉。应该尽量以镗代铰。但铰刀加工时径向力可以抵消.刀杆也可以比镗杆粗，深孔加工有其优越性，车削中心有时还要用。
选铰刀要注意区分通孔和不通孔以及铰刀本身的公差。TITEX.大昭和公司的铰刀品种较多，而精密铰刀.可调整铰刀及内冷铰刀等特种铰刀可在MAPAL公司样本中寻找。
孔加工刀具刀杆悬伸长，容易与工件发生干涉。车削中心采用旋转刀具时还要用动力头，动力头可安装的数量有限.且价格不菲。选刀时.尤其在刀位不够时，减少孔加工刀具比外圆刀更重要。前述以镗代铰；用多功能刀；用U钻加工台肩.倒角.扩孔以及避免点钻等方法可适时采用。
三.切断和切槽刀；各厂商对此类刀具分类不太一致.编号不统一。此类刀具无粗精车之分，粗精车靠改变切削用量加以解决。粗糙度要求达到R a3.2就要精车。
切槽刀有切深槽.浅槽之分。浅槽多用三刃刀片，类似螺纹刀。槽形若为三角形截面，甚至可以直接采用螺纹刀片。浅槽刀多用于空刀槽.弹簧沟槽等。刀片宽为整数的是切空刀槽用的，1.85，2.15，2.65，3.15…非整数宽度则是为弹簧沟槽准备的。遇有截面呈圆弧形的槽，刀片多为单刃刀片。
切断刀基本上都是外圆切刀，外圆深槽加工往往与之通用。其刀片悬伸长，故做成单刃或双刃刀片，刀柄有左.中.右之分，刀刃按倾斜方向也有左.中.右之分如图20，目的使工件的
一端在切断后不留尾巴。切断一般应采用恒线速切削，为减少毛刺和刀刃磨损.应选用小前角刀片.在切至中心时应降低切削速度和进给量，一般要降至75%。
图20
切槽. 切断刀刀柄往往可以适应很多种刀片，选刀片时不仅要满足槽型.槽宽.切深的要求，还要特别注意刀座号与刀柄一致，即刀片确实能安装在刀柄上。
端面切槽刀除槽型.槽宽.槽深外，选刀时还要根据刀具允许的切削直径范围进行选择(首切直径)，超出规定的范围无论尺寸过大.过小都会引起刀具后面与工件的干涉。较宽的端槽应先加工大直径处.然后向内加工，第二刀. 第三刀的切宽应相当于切削刃宽的0.5-0.8倍，(这倍数也适用于圆柱面宽槽)见图21。当槽浅而宽时，用轴向浅切径向走刀的方法加工，见图22。内孔切槽一般都是浅槽，浅槽又较宽时可径向切入再轴向进给.（类似图22的方法转一个方向）为排屑顺利.轴向走刀应朝向孔的开口端。
图21 图22
内孔深槽极少，许多厂商不生产深槽刀具。日本住友GMIX型内孔槽刀可切槽深9.5mm.更深的槽就需选择SANDVIK的570型刀杆的切槽头。当孔径大于60mm时，其刀头可悬深
19.5mm.
四.螺纹车刀：螺纹的牙型有60°，55°，管螺纹，梯型螺纹，锯齿螺纹等等。选刀内容除内外圆车刀有关项目外，还要根据牙型.内外螺纹以及螺距大小进行选用。螺纹车刀无粗精车之分.只是在切削过程中吃刀深逐次变小达到精车要求。进刀次数与螺距大小有关.其次数与每次吃刀量的数值刀具样本中有规定。为了提高生产率螺纹车刀除单刃刀片外还有双刃三刃刀片，管道螺纹还配有梳刀。由于存在螺旋升角. 螺纹刀柄需配备倾斜的刀垫以保持螺
旋升角和刀片倾斜角的一致，这是与其它刀具不同之处。
螺纹车刀柄与刀片左右手方向必须一致，图23示右手外圆刀柄装右手刀片.刀尖指向工件表面，该刀片若装于左手外圆刀柄. 刀尖则不能指向工件表面，内孔右手刀所用刀片恰恰是外圆刀的左手刀片，否则刀尖也不能指向工件表面，内外圆刀柄刀片方向刚好方向相反.须加注意。
图23
最容易出错的是由于左.右旋；内.外螺纹；进给方向；主轴旋转方向；刀具正反装诸因素的变化，使选刀时弄错了左右手方向。图24.25表示了它们之间的关系，辨别不清时务须参看此图。
这里要特别注意：普及型数控车床(后刀架)正常车右螺纹.通常是向床头方向进刀，必须选右手刀反装，主轴反转加工。当然选左手刀加工右螺纹也并非不可，如图24左下角情况。但是左手刀加工左螺纹右手刀加工右螺纹应是首选，因为这样刀片支撑比较稳定，也避免了
负螺纹升角。
外螺纹加工
右旋螺纹左旋螺纹
图25
五. 刀片材料：国内厂家的机卡刀片材料比较单一，加工钢.铸铁.有色金属都用同一种刀片材料。国外知名厂商将钢.不锈钢. 铸铁.有色金属.耐热优质合金和淬硬材料各类，分别采用不同的刀片材料，而且每类加工材料又配有不只一种刀片材料供选择。各厂商都有自己
的刀具材料牌号，其中不乏厂商自己研制的。尽管牌号不同.但可归属下列范畴：
刀片材料硬度HV
硬质合金碳化钨(W C)
碳化钽(Ta C ) 2，100 1, 800
涂层金属陶瓷氮化钛(T i N)硬质合金碳化钛(T i C) 2，500 3，200
陶瓷涂层氧化铝(A l2O3) 2，100
陶瓷氧化硅(S i3O4)1，600
CBN 烧结体氮化硼(C B N)>4，500
金刚石烧结体金刚石( C ) >9，000
涂层硬质合金是我们在各种加工材料中用的最普遍的，涂层的目的是增加刀片的耐磨性。有两种涂层：CVD代表化学汽相淀积涂层，涂层较厚达10μ故刀刃较钝，但切削刃安全，涂层强度高；PVD代表物理汽相淀积涂层，涂层薄仅3~5μ，刀刃锐利。
除淬硬材料必须选择氮化硼或陶瓷刀具外，选择非硬质合金刀具主要是为了提高切削速度，提高生产率。铝合金有色金属选择金刚石镶尖刀片或金刚石涂层刀片还可使加工条件稳定.表面质量提高. 刀具寿命增长，但在切屑控制. 切削刃安全性和成本方面不如硬质合金刀片。高速加工钢件一般采用陶瓷刀，因陶瓷刀耐磨损. 耐崩损.耐热冲击性高，可使加工表面质量有所提高。高速加工铸铁也用陶瓷刀以致CBN刀具。
六. 刀具厂商：做为用户，我们经常收到厂商的样本.接受他们的上门服务。除购买机床的客户指定刀具厂商外，我们可以从以下方面选择供货商。
1.价位：德国的最贵，美、欧、以色列、日本次之。便宜的是韩国、台湾，最便宜的
是国货。
2.知名度和服务：从销量上看，国际上几大厂家首推瑞典山特维克可乐满，其次为美
国肯纳飞硕，以色列依斯卡和日本三菱紧随其后。这些厂家销量大且刀具尤其是刀片品种齐全。
山特维克可乐满、依斯卡、肯纳、瑞典山高、德国梯泰克斯几个厂商在沈阳有办事处，有销售工程师做技术服务工作。日本住友、三菱、OSG、德国马帕、可麦特在沈阳有代理商经营其项目。
样本文种：山特维克可乐满，肯纳，山高，梯泰克斯，住友，三菱，马帕，BIG有中文样本，查找方便。
3.特色项目：
山特维克可乐满(SANDVIK.Coromant)：钢件切削、车刀、Wiper车刀、杆件扒皮、内孔深槽及U钻等。
肯纳飞硕(KENNAMETAL)：高温合金，不锈钢加工。
依斯卡(ISCAR)：多功能刀具(霸王刀)，W.Q型刀片，铝及有色金属加工.轮毂，曲轴刀具，皮带轮槽加工，极小孔加工系列，变色龙钻头系列等。
梯泰克斯(TITEX)：钻.铣.丝锥.铰刀等孔加工大全。多种新槽型钻头提高孔的加工精度粗糙度和生产率。
山高(SECO)：铝合金加工.火车轮刀具.窄槽切刀.皇冠钻.铰刀
三菱(MITSUBISHI)：金属陶瓷. 氮化硼刀具。所推荐的切削用量比较实际。
住友：汽车零部件刀具(轮毂. 曲轴.汽缸)，小孔加工(SEC系列)。
不二越(NACHI)：孔加工刀具，有时可补其它厂家之不足。
OSG：孔加工刀具甚全，有孔径可调的镗刀。
马帕(MAPAL)：精密孔加工刀具(镗刀.铰刀.锥铰刀)及夹持系统。
可麦特(KOMET)：精密孔加工刀具及精密可调镗刀。
KORLOY：韩国企业，生产车刀铣刀。
成都英格数控刀具模具有限公司：车刀铣刀和孔加工刀具。
四川工具厂：车刀、数控车刀及铣刀。
上海刃具厂：丝锥
成都工具所：螺纹刀片。
自贡硬质合金厂：重型切削和难加工材料的硬质合金刀片。
根据上述，我们对产品加工要求高的难加工、高效率、高质量的工件可选较高层次的刀具，像汽车生产线、航空航天领域等。反之可选较低层次的，以降低成本。无论哪一层次.都要尽量选标准产品，非标.特殊订货的刀具价贵且供货期长。另外，选刀时尽量减少品种给用户管理和备件带来方便。
七.刀具干涉图：设计和选用刀具，必须注意防止刀具与工件.卡具和机床之间的干涉和碰撞。主要有下面三种情况。
(一).刀盘径向安装的刀具如果过长，将引起刀位转换时刀具与机床内壁之间的碰撞。如图26示。
(二).反偏刀具L2尺寸超长，如图27示。刀盘旋转时将发生刀具与滑板的碰撞。
图26 图27
(三).相邻刀位上的刀具对工件的干涉在加工大直径带小孔的工件时.特别是孔加工刀具多的时侯容易出现，加工小直径内孔也容易出现与卡具的干涉。下面用CKS6145数控车床的刀具干涉图加以说明：图28示?563为刀具伸出长度的限制，超长可能与机床内壁碰撞。上端的?480是外圆刀车削至工件中心时(此时相邻刀具与工件靠得最近)的干涉情况，其左邻也是外圆刀.沿主轴轴线方向两外圆刀在同一平面上，因此刀架在进刀时不会发生干涉。其右邻是镗刀夹，镗杆沿轴向伸出.因此纵向进刀必须防止镗杆碰撞工件，?480即为此确定的尺寸。右端的?222尺寸表明虽然同样是外圆刀车削至工件中心，但相邻两镗刀夹.由于刀架工位数多.刀夹相邻角度小所以无干涉区变小，工件.卡具的尺寸只能限制在?222之内。要扩大无干涉区以加大工件直径可减小刀具长度或改变装刀的位置，比如把孔加工刀具尽量间隔开等。当工件直径很大，但加工部位不靠近中心.无干涉区就会变大。设计调装时.若不能明确判断不发生干涉.应绘制刀具干涉图。
图28
八.刀架允许的最大的转动惯量：当安装的刀夹过重，镗杆过粗过长时需计算刀架的转动惯量，不能超出允许值。
我厂生产的刀架允许携带最大转动惯量值为：
项目立式刀架卧式刀架
型号SLD100 SLD100A SLD110 SLD150 SWD95A
工位数4； 6 4 4 4；6 6 允许转动惯量kg m20.5 0.5 0.5 1.1 0.3
项目电动刀架
规格BSV-N120
/25
BSV-N160
/25
BSV-N200
/25
BSV-N250/
25
BSV-N320
/24
BSV-N400
/22
允许转动惯量kgm2
标
准
慢
速
快
速
标
准
慢
速
标
准
慢
速
标
准
慢
速
标
准
慢
速
标
准
慢
速
很
慢0.45 0.8 0.55 0.9 1.5 3 4.5 5 9 15 22 22 32 70
项目液压刀架
规格SM-12 SM-16 SM-20 SM-25 允许转动
惯量kgm2
0.8 1.2 1.2 2.2 3 5 5 9 意大利BARUFFALDI生产的刀架允许携带最大转动惯量值为：
项目电动刀架
规格TB120 TB160 TB200 TB250 TB320 TB400
允许转动
惯量kgm2
1.2
2.2 5 8 32 70
德国SAUTER生产的刀架允许携带最大转动惯量值为：
项目液压刀架
规格12 16 20 25 32 40
工位数8，12，16 8，12，16 8，12，16 8，12，16 8，12，16 8，12，16 允许转动
惯量kg m2
1.2
2.5 5 12 25 100
项目电动刀架
规格10 12 16 20 25 32 40
允许转动惯量kg m20.2 0.4，0.8 0.8，1.8 1.8，4.0 4，9 9，20
20，50，
72
附录1：本厂卧式数控车床刀具安装尺寸
机床外圆刀mm 镗刀杆直径mm
CAK6136
CAK6150j CAK6150i CAK6161j CAK6161i CAK6163 CAK6180 CKS6116
CKS6125
CKS6132 八工位刀架
十二工位刀架CKS6145
CKS6163
CKS6167
CK6145
CK6154 八工位刀架
十二工位刀架CKH6116
CKH6120 CKH6125 CKG6132
CHH6125
CKL6156
CH6132
CH6145
CX6154
CKS6180 双刀架20×20
25×25
25×25
32×32
20×20
25×25
25×25
20×20
25×25
32×32
32×32
32×32
32×32
25×25
16×16
20×20
25×25
20×20
32×32
20×20
25×25
25×25
40×40
20
32
25
32
20
40
20,25,32,40
20,25,32,40,50
32,40,50
80
25,32,40,50
50
12,16,20; MT2#;B16
32
25,32,40,50
25,32
16,20,25,32,40
40
车削刀具的选择 材料一般分为7种类型，为简化问题，这里分为三类。 l 第一类为要求使用锋利的正前角切削刃进行切削的材料。它包括高温合金、钛合金、铝材、塑料和其他非铁金属以及奥氏体不锈钢。锋利的切削刃能防止这些材料的工作硬化。例如，锋利的切削刃允许使用高的切削速度和进给量，并能整齐地切断硅铝合金而不会留下卷边。同样它也适合于大多数非金属材料(如塑料、尼龙和其他软的免于加工的材料)。 第二类为要求使用零前角或负前角切削刃进行切削的材料。它包括标准的碳钢、合金钢和铸铁。零前角或负前角可以增加切削刃的强度，并允许采用更大的进给速度以及防止断续切削时切削刃的破坏。对于大多数产生连续长切屑的材料，应采用这种零前角或负前角的刀具，它也是工业生产中最经常使用的类型。 第三类包括那些要求使用带断屑器的刀具进行加工的材料，断屑器的类型将在后面讨论。这些材料在正常的切削速度和进给率条件下，将产生丝状的长切屑，如轴承工业中使用的52100#钢和其他高等级钢 我们在选择刀具的时候首先要了解加工材料的 机床在加工时通常要求使用断屑器。当用低的额定进给速度加工软的低碳钢和合金钢时，通常会产生不希望出现的长切屑，因此要求操作者经常停机来清除切屑。这样将降低生产率并危及操作者，因为这些切屑是非常锋利的。采用非常低的切削速度加工一些种类的高温合金时，也会产生同样的问题。 螺纹加工车刀 螺纹车削的要求要高于普通车削操作。切削力一般较高，螺纹刀片的切削端部半径较小，比较薄弱。 在螺纹加工中，进给速度必须与螺纹的节距精确对应。对于节距为8螺纹/英寸（tpi）的情况，刀具必须以8转/英寸或者0.125英寸/转的进给速度前进。与普通车削应用（其中典型的进给速度大约为0.012ipr）相比，螺纹车削的进给速度要高出10倍。螺纹加工刀片刀尖处的作用力可能要高100～1,000倍。 选螺纹刀的关键：最主要是螺距，一般现在的供应商都有现种螺距的：一是标准牙和宽牙（如：P=0.5~1.75）两种。在枇量生产时选用标准牙，小枇量时用宽牙.有些还有带修光刃的,比较适合于精加要的,内螺纹刀还要考虑其钢性,原理与内孔刀一样. 我们很多时候以为刀尖的角越小就合适精加工的,相之,就是粗加工.其实不是的 R角的也是可以作精加工的 我们很多时候以为刀尖的角越小就合适精加工的,相之,就是粗加工.其实不是的 R角的也是可以作精加工的 很多时候,刀尖角与进给量,切深配合的时候,可以选择不同的加工精度的 我再给一个表是关于刀尖角与切速度的相应表格给大家参考一下 上 切槽刀和切断刀有什么根本区别？能不能代替使用？这个是没有界线的,一般来说槽刀是要求加工精度高是有修磨过的,如果精度不高,切断刀可以用在切槽刀上,同理,如果切槽刀要是能满足加工的圆直径时,也可以作为切断用的
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
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)
数控车床刀具系统比卧车复杂。要求安装数量多，安装可靠，自动换刀，装卸方便迅速还要求切削时间短以提高生产率。因此普遍采用机卡车刀。 机卡车刀是把压制有合理的几何参数，在一定的切削用量范畴内保证卷屑，断屑并有几个刀刃的刀片，用机械卡固方式装卡在标准刀体上的一种新型刀具。它避免了硬质合金刀片在焊接中产生的种种不良后果，因此能充分发挥刀片材料原有的切削性能，提高了车刀的耐用度和切削加工的生产率．另外刀体可重复使用，能节约大量制造刀体的钢材．还便于使刀具标准化和集中生产，同一型号刀片的几何形状较一致切削效果稳定．有利于提高零件加工质量，简化了刀具的管理工作．使用时，当刀刃磨损后，只需松开卡紧机构将刀片转一个角度，不必重磨，大大缩短了换刀.磨刀.装刀的辅助时间，而且可以避免刀片由于重磨而造成的缺陷．因此机卡车刀也叫不重磨车刀或可转位车刀。 除不可避免的情况外，为用户选用的都应该是机卡车刀。 一机卡车刀的选用 侧重外表面车刀的选用。内孔车刀大体相同，其特殊性问题另做叙述。 ISO对外表面车刀型号是如下表示的，它是国内外刀具厂商的统一标准。 选刀工作也就是确定型号中的各项内容，按选刀时考虑问题的大体顺序分叙如下： (一)刀片形状的选择：外内表面车刀刀片形状关系车刀类型,它取决于加工部位的形状，是选刀的最重要内容。它主要涉及刀具的主偏角，刀尖角和有效刃数等。一般来讲刀尖角愈大刀尖强度愈高，应尽量采用。但刀尖角小干涉现象少，适用于复杂型面，开挖沟槽及下坡的型面。 刀片形状甚多，某些厂家列出十几种，本厂实际只用过图1所示七种，也正是ISO规定的七种基本类型。
不锈钢加工刀具选择 1．引言 随着航空、航天、石油、化工、冶金和食品等工业的蓬勃发展，不锈钢材料已得到广泛应用，而不锈钢材料由于韧性大、热强度高、导热系数低、切削时塑性变形大、加工硬化严重、切削热多、散热困难等原因，造成刀尖处切削温度高、切屑粘附刃口严重、容易产生积屑瘤，既加剧了刀具的磨损，又影响加工表面粗糙度。此外，由于切屑不易卷曲和折断，也会损伤已加工表面，影响工件的质量。为提高加工效率和工件质量，正确选择刀具材料、车刀几何参数和切削用量至关重要。 2．刀具材料的选择 正确选用刀具材料是保证高效率加工不锈钢的决定因素。根据不锈钢的切削特点，刀具材料应具备足够的强度、韧性、高硬度和高耐磨性且与不锈钢的粘附性要小。常用的刀具材料有硬质合金和高速钢两大类，形状复杂的刀具主要采用高速钢材料。由于高速钢切削不锈钢时的切削速度不能太高，因此影响生产效率的提高。对于较简单的车刀类刀具，刀具材料应选用强度高、导热性好的硬质合金，因其硬度、耐磨性等性能优于高速钢。常用的硬质合金材料有：钨钴类（YG3、YG6、YG8、YG3X、YG6X），钨钴钛类（YT30、YT15、YT14、YT5），通用类（YW1、YW2）。YG类硬质合金的韧性和导热性较好，不易与切屑粘结，因此适用于不锈钢粗车加工；而YW类硬质合金的硬度、耐磨性、耐热性和抗氧化性能以及韧性都较好，适合于不锈钢的精车加工。加工1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢时，不宜选用YT类硬质合金，由于不锈钢中的Ti和YT类硬质合金中的Ti 产生亲合作用，切屑容易把合金中的Ti带走，促使刀具磨损加剧。 〕 3．刀具几何角度的选择 刀具切削部分的几何角度，对于不锈钢切削加工的生产率、刀具耐用度、被加工表面粗糙度、切削力以及加工硬化等方面都有很大的影响，合理选择和改进刀具几何参数是保证加工质量、提高效率、降低成本的有效途径。 （1）车刀前角γ0的选择 前角的大小决定刀刃的锋利与强度。增大前角可以减小切屑的变形，从而减小切削力和切削功率，降低切削温度，提高刀具耐用度。但是增大前角会使楔角减小，降低刀刃强度，造成崩刃，使刀具耐用度下降。车削不锈钢时，在不降低刀具强度的条件下，应把前角适当取大一些。在刀具前角大时其塑性变形小，切削力和切削热降低，减轻加工硬化趋势，提高刀具耐用度，一般刀具前角宜取12°～20°。
《金属切削原理与刀具》试题（1） 一、填空题（每题2分，共20分） 1．刀具材料的种类很多，常用的金属材料有 、 、 ；非金属材料有 、 等。 2．刀具的几何角度中，常用的角度有 、 、 、 、 和 六个。 3．切削用量要素包括 、 、 三个。 4．由于工件材料和切削条件的不同，所以切削类型有 、 、 和 四种。 5．刀具的磨损有正常磨损的非正常磨损两种。其中正常磨损有 、 和 三种。 6．工具钢刀具切削温度超过 时，金相组织发生变化，硬度明显下降，失去切削能力而使刀具磨损称 为 。 7．加工脆性材料时，刀具切削力集中在 附近，宜取 和 。 8．刀具切削部分材料的性能，必须具有 、 、 和 。 9．防止积削瘤形成，切削速度可采用 或 。 10．写出下列材料的常用牌号：碳素工具钢 、 、 ；合金工具钢 、 ；高速工具 钢 、 。 二、判断题：（在题末括号内作记号：“√”表示对，“×”表示错）（每题1分，共20分） √1．钨钴类硬质合金（YG ）因其韧性、磨削性能和导热性好，主要用于加工脆性材料，有色金属及非金属。 √2．刀具寿命的长短、切削效率的高低与刀具材料切削性能的优劣有关。 √3．安装在刀架上的外圆车刀切削刃高于工件中心时，使切削时的前角增大，后角减小。 ×4．刀具磨钝标准VB 表中，高速钢刀具的VB 值均大于硬质合金刀具的VB 值，所以高速钢刀具是耐磨损 的。 √5．刀具几何参数、刀具材料和刀具结构是研究金属切削刀具的三项基本内容。 √6．由于硬质合金的抗弯强度较低，冲击韧度差，所取前角应小于高速钢刀具的合理前角。 √7．切屑形成过程是金属切削层在刀具作用力的挤压下，沿着与待加工面近似成45°夹角滑移的过程。 ×8．积屑瘤的产生在精加工时要设法避免，但对粗加工有一定的好处。 ×9．切屑在形成过程中往往塑性和韧性提高，脆性降低，使断屑形成了内在的有利条件。 √10．一般在切削脆性金属材料和切削厚度较小的塑性金属材料时，所发生的磨损往往在刀具的主后刀面 上。 √11．刀具主切削刃上磨出分屑槽目的是改善切削条件，提高刀具寿命，可以增加切削用量，提高生产效 率。 √12．进给力f F 是纵向进给方向的力，又称轴向力。 √13．刀具的磨钝出现在切削过程中，是刀具在高温高压下与工件及切屑产生强烈摩擦，失去正常切削能 力的现象。 √14．所谓前刀面磨损就是形成月牙洼的磨损，一般在切削速度较高，切削厚度较大情况下，加工塑性金 属材料时引起的。 √15．刀具材料的硬度越高，强度和韧性越低。 √16．粗加工磨钝标准是按正常磨损阶段终了时的磨损值来制订的。 √17．切削铸铁等脆性材料时，切削层首先产生塑性变形，然后产生崩裂的不规则粒状切屑，称为崩碎切 屑。 √18．立方氮化硼是一种超硬材料，其硬度略低于人造金刚石，但不能以正常的切削速度切削淬火等硬度 较高的材料。 √19．加工硬化能提高已加工表面的硬度、强度和耐磨性，在某些零件中可改善使用性能。 ×20．当粗加工、强力切削或承冲击载荷时，要使刀具寿命延长，必须减少刀具摩擦，所以后角应取大些。 三、选择题（将正确答案填在空格内）（每题2分，共30分）
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
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：TP-AR-L4162 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编订：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 切削工具的分类及选型 (正式版)
切削工具的分类及选型(正式版) 使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 刀具是机械制造中用于切削加工的工具，又称切 削工具。广义的切削工具既包括刀具，还包括磨具。 绝大多数的刀具是机用的，但也有手用的。由于 机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料， 所以“刀具”一词一般就理解为金属切削刀具。切削 木材用的刀具则称为木工刀具。 刀具按工件加工表面的形式可分为五类。加工各 种外表面的刀具，包括车刀、刨刀、铣刀、外表面拉 刀和锉刀等；孔加工刀具，包括钻头、扩孔钻、镗 刀、铰刀和内表面拉刀等；螺纹加工工具，包括丝 锥、板牙、自动开合螺纹切头、螺纹车刀和螺纹铣刀
等；齿轮加工刀具，包括滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮加工刀具等；切断刀具，包括镶齿圆锯片、带锯、弓锯、切断车刀和锯片铣刀等等。此外，还有组合刀具。 按切削运动方式和相应的刀刃形状，刀具又可分为三类。通用刀具，如车刀、刨刀、铣刀(不包括成形的车刀、成形刨刀和成形铣刀)、镗刀、钻头、扩孔钻、铰刀和锯等；成形刀具，这类刀具的刀刃具有与被加工工件断面相同或接近相同的形状，如成形车刀、成形刨刀、成形铣刀、拉刀、圆锥铰刀和各种螺纹加工刀具等；展成刀具是用展成法加工齿轮的齿面或类似的工件，如滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮刨刀和锥齿轮铣刀盘等。 各种刀具的结构都由装夹部分和工作部分组成。整体结构刀具的装夹部分和工作部分都做在刀体上；
1．如何选取刀杆的压紧方式呢？ 答：刀具的压紧方式有以下几种：P是用刀片的中心圆柱形销夹紧，而夹紧方式有杠杆式，偏心式等，而且，各刀具商所提供的产品并不一定包括了所有的夹紧方式，因此选用时要查阅产品样本。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。D和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。 2。那种压紧方式最合理？ 答：其实没有说那种压紧方式最合理的，这要看加工材质与或场合，而且结合自己的公司的库存的，满足图纸要求和节省刀具成本才是最重要 3。怎样才能很快了解车刀？？ 答：车刀是易学难精的，要了解车刀就是先要了解车床的加工性能（也就是说车主要车圆轴与盘类零件为主的）及其走刀路线（主要有外圆、内孔、外槽、内槽、端面槽、切断和螺纹加工），了解刀具资料对车刀的相关表示方式如：刀杆与刀片的表示方法，刀具的加工路线等。最好是能到工厂里看看，了解车刀的各角度的相应的关系。书中很多资料是用箭头或用粗实线表示的加工路线的。也就是后指的加工工艺了 4。刀具资料获取的途径是什么? 答：我们可以在网上找和借助各家的刀具生产商出的刀具目录，也可以到书店里去买相关的资料书， 5。如果要选取一个合适的车刀，首先应该向客户了解哪些信息？ 答：一、首选要了解用在什么机床厂上，也就是了解其刀方和最高转速还就是机床的稳定性。 二、加工的零件图纸，那些是要加工？是粗还是精加工？有没有特殊要求？精度是多少？加工的是什么材质？ 三、客户能接受到的是什么档次的刀具。 6．加工钛合金需注意哪些呢？ 答；钛合金车削易获得较好的表面粗糙度，加工硬化不严重，但切削温度高，刀具磨损快。针对这些特点，主要在刀具、切削参数方面采取以下措施： 刀具几何参数：合适的刀具前后角、刀尖磨圆。较低的切削速度，适中的进给量，较深的切削深度，充分冷却。车外圆时刀尖不能高于工件中心，否则容易扎刀，精车及车削薄壁件时，刀具主偏角要大，一般为75～90°。钛合金应该考虑断削还是考虑刀片的耐磨。
车削刀具的选择 PVLN用于外圆和仿型加工（背面可逃避50°） PDJN和PVJN 这两种主要用在仿型加工中的,也可加工外圆和端面的,只是其刀尖强度有限,不适合于重切削的粗车.(背面可逃避32°) PSSN 可加工外圆和倒角（背面可逃避45°） PSBN和PTGN 一般加工外圆 PSKN和PTFN加工端面 PDHN 除加工外圆\端面外，还可以加工大圆弧的曲线加工（背面可逃避17.5°） PRGN和PRGC 是用于加工车削外圆/端面/仿型加工(背面可逃避45°和60°) PRXC 除上述的加工外还可以短距离纵向切削(背面可逃避45°) PVVN适用于横向大曲面（如大球体等） 楔型紧固和双重压紧：W和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 WWLN和WTKN用于加工外圆和端面（背面可逃避5°和15°） WTJN用于加工外圆和仿型（背面可逃避27°） WTEN用于外圆加工（背面可逃避27°） MVVN用于大曲面和外圆加工的（72.5°） MVLN用于外圆和仿型加工(背面可逃避45°) 选外圆刀的关键：一定要知道刀具的工艺路线，也就是了解清楚工件图的曲线是如何，先外圆的时候要避免刀角的各个角与工件的接触，能避开就能完成其加工的要求了。 Ⅰ车孔刀与外圆车刀相比有如下特点： 1．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。 2．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。3．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。 Ⅱ。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。 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。 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车孔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。 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
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)
数控车床刀具系统比卧车复杂。要求安装数量多，安装可靠，自动换刀，装卸方便迅速还要求切削时间短以提高生产率。因此普遍采用机卡车刀。 机卡车刀是把压制有合理的几何参数，在一定的切削用量范畴内保证卷屑，断屑并有几个刀刃的刀片，用机械卡固方式装卡在标准刀体上的一种新型刀具。它避免了硬质合金刀片在焊接中产生的种种不良后果，因此能充分发挥刀片材料原有的切削性能，提高了车刀的耐用度和切削加工的生产率．另外刀体可重复使用，能节约大量制造刀体的钢材．还便于使刀具标准化和集中生产，同一型号刀片的几何形状较一致切削效果稳定．有利于提高零件加工质量，简化了刀具的管理工作．使用时，当刀刃磨损后，只需松开卡紧机构将刀片转一个角度，不必重磨，大大缩短了换刀.磨刀.装刀的辅助时间，而且可以避免刀片由于重磨而造成的缺陷．因此机卡车刀也叫不重磨车刀或可转位车刀。 除不可避免的情况外，为用户选用的都应该是机卡车刀。 一 机卡车刀的选用 侧重外表面车刀的选用。内孔车刀大体相同，其特殊性问题另做叙述。 ISO 对外表面车刀型号是如下表示的，它是国内外刀具厂商的统一标准。 选刀工作 也就是确定型号中的各项内容，按选刀 时考虑问题的大体顺序分叙如下： (一) 刀片形状的选择 ：外内表面车刀 刀片形状关系车刀类型,它取决于加 工部位的形状，是选刀的最重要内容。 它主要涉及刀具的主偏角，刀尖角和有效刃数等。一般来讲刀尖角愈大刀尖强度愈高，应尽量采用。但刀尖角小干涉现象少，适用于复杂型面，开挖沟槽及下坡的型面。 刀片形状甚多，某些厂家列出十几种，本厂实际只用过图1所示七种，也正是ISO 规定的七种基本类型。 M T F N R 20 20 K 16 △刀片卡紧方式 △刀片形状 △刀柄型式 △刀片法后角 △切削方向 △刀杆高度 △ 刀杆宽度 △刀杆长度 △切削刃尺寸 △ 制造商选项补充代号
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
车削内孔时刀具振动的分析与解决方法 尹霞（邮政编码412000） 摘要：通过对车削内孔时刀具振动原因的深刻分析，提出了在保持高生产效率下的解决办法，并在生产中得到应用。 关键词：刀具振动长径比振动频率减轻振动高效率 车削内孔的加工中，刀具的振动将会影响到加工精度。在传统机械加工车间中刀具振动的解决还是采用老式的加工理论，往往是以牺牲生产效率为代价，并且其中许多加工理念已经不再适合现代加工技术。但随着国外越来越多先进的机夹刀具进入到传统机械加工车间后，给我们带来了新的加工理念。现在向大家介绍这种高效率的解决方法。 1.刀具振动的原因 刀具振动实际应该切削振动，通常发生在长悬臂刀杆的镗削和铣削，薄壁件的切削加工等。切削振动顾名思义只有在刀具进行切削时才产生。而切削振动最明显的是工件被加工表面有振纹。我们将振动分为三种。它们是高频振动、中频振动和低频振动。 我们以内孔车刀杆的振动分析来看：刀尖切削工件时会产生切削力，这个力使镗刀杆产生弹性变形，当刀尖上的铁屑断掉后，刀杆的弹性变形就恢复。随着铁屑不断产生在断掉，那么径向切削力随着铁屑的生成和断裂由大到小不断变化，形成正玄波动镗削力F。此力的大小和方向是一直有规律的变化，如果切削力的变化频率等于或在刀具固有的弹变频率范围之内，镗削振动就产生了。其实任何强壮的刀杆都不能确保切削时刀杆不会产生弹变，实际上刀片在切削时都是颤动的，但是只有弹变足够大时颤动才变为震动。 因此我们得到这样的结论：刀具在切削工件时发生振动需要有以下三个条件同时存在：第一是包括刀具在内的工艺系统刚性不足导致其固有频率低，第二是切削时产生了一个足够大的外激力，第三是这个外激力的频率与工艺系统固有频率相同随即 一是减小切削力至最小；二是尽量增强刀具系统或者夹具与工件的刚性；三是在刀杆内部再制造一个振动去打乱外激切削力的振频，从而消除刀具振动。 2.采用阻尼避振刀杆从而减轻振动 我们虽然可通过改变刀杆的材质来达到消振的目的。即把钢质刀杆改成整体硬质合金刀杆或重金属刀杆，它的刀杆夹持悬伸与刀杆直径避振极限比值（简称长径比）
第一节常用车刀简介 一、车刀的种类 图3–1 车刀的种类 1．按用途可分为： ①外圆车刀 如图示3–1a 、b 主偏角一般取75°和90°，用于车削外圆表面和台阶； ②端面车刀 如图示3–1c，主偏角一般取45°，用于车削端面和倒角，也可用来车外圆； ③切断、切槽刀 如图示3–1d 用于切断工件或车沟槽。 ④镗孔刀 如图示3–1e用于车削工件的内圆表面，如圆柱孔、圆锥孔等； ⑤成形刀 如图示3–1f 有凹、凸之分。用于车削圆角和圆槽或者各种特形面；
⑥内、外螺纹车刀 用于车削外圆表面的螺纹和内圆表面的螺纹。图3–1g为外螺纹车刀。 2．按结构可分为： ①整体式车刀 刀头部分和刀杆部分均为同一种材料。用作整体式车刀的刀具材料一般是整体高速钢,如图3–1f 所示。 ②焊接式车刀 刀头部分和刀杆部分分属两种材料。即刀杆上镶焊硬质合金刀片，而后经刃磨所形成的车刀。图3–1所示a、b、c、d、e、g均为焊接式车刀。 ③机械夹固式车刀 刀头部分和刀杆部分分属两种材料。它是将硬质合金刀片用机械夹固的方法固定在刀杆上的,如图3–1h所示。它又分为机夹重磨式和机夹不重磨式两种车刀。图3–2所示即是机夹重磨式车刀。图3–3即是机夹不重磨车刀。两者区别在于：后者刀片形状为多边形，即多条切削刃，多个刀尖，用钝后只需将刀片转位即可使新的刀尖和刀刃进行切削而不须重新刃磨；前者刀片则只有一个刀尖和一个刀刃，用钝后就必须的刃磨。 图3–2 机夹重磨式车刀图3–3 机夹不重磨式车刀
目前，机械夹固式车刀应用比较广泛。尤其以数控车床应用更为广泛。用于车削外圆、端面、切断、镗孔、内、外螺纹等。 二、常用车刀的用途 如图3–4所示: 外圆车刀（90°偏刀、75°偏刀、 60°偏刀）车外圆和台阶； 端面车刀（45°弯头刀）车端面； 切刀切槽和切断； 螺纹车刀车内外螺纹； 镗孔刀车内孔； 滚花刀滚网纹和直纹； 圆头刀车特形面。
车削加工碳钢类零件 目录 第1章绪论 (2) 1.1课题研究的背景及意义 (2) 1.2本课题研究的目的及主要内容................................... 错误！未定义书签。第2章刀具研究的基本要素. (4) 2.1车削加工的概念与特点 (4) 2.2碳钢的类别与特点 (4) 2.3切削刀具的类别与特点 (4) 第3章刀具选择的条件 (6) 3.1切削刀具的材料 (6) 3.2刀具的几何角度与刀具的选择 (7) 第4章车削碳钢轴类零件的刀具选择 (10) 4.1车削碳钢轴类零件的工艺 (10) 4.2车削碳钢轴类零件的刀具选择 (10) 第5章总结 (13) 5.1总结 (13) 5.2展望............................................................................... 错误！未定义书签。参考文献. (14) 致谢 (15)
车削加工碳钢类零件的切削刀具选择研究 摘要 现代制造技术的发展，极大地推动了切削技术的进步。随着生产加工过程快速化和精确化的需要，对金属切削刀具提出了高可靠度、高精度、长寿命、快速转位更换、断屑良好等更高要求。现代加工刀具费用一般只占制造成本3~4%，但它对总制造成本影响却要大得多。计划经济时代机械加工企业从控制加工成本出发制订刀具消耗定额进行成本控制，有些企业高效率进口设备上使用低性能焊接刀具，不能发挥设备性能反而造成更大浪费事实。因此在切削加工中，根据不同加工特征，正确地选择所需刀具有十分重要的意义。 1.分析碳钢类零件特点的基础上，选择常用的碳钢为研究对象。 2.以普通的CA6140车床为车削载体，来研究车削刀具。 3.用车削加工轴类碳钢零件为例，做出刀具选择研究。 关键词:制造技术、车削加工、刀具
第二章 金属切削过程 2-1 什么是切削用量三要素？在外圆车削中，它们与切削层参数有什么关系？ 答：切削用量三要素是指切削速度v 、进给量f 、背吃刀量a p （切削深度）。 在外圆车削中，它们与切削层参数的关系是： sin /sin D r D p r D p h f b a A fa κκ===切削层公称厚度： 切削层公称宽度： 切削层公称横截面积： 2-2 确定外圆车刀切削部分几何形状最少需要几个基本角度？试画图标出这些基本角度。 答：确定外圆车刀切削部分几何形状最少需要7个基本角度：前角、后角、主偏角、副偏角、副前角、副后角和刃倾角，这些基本角度如下图所示（其中副前角、副后角不做要求）。 2-3 试述刀具标注角度和工作角度的区别。为什么车刀作横向切削时，进给量取值不能过大？ 答：刀具标注角度是在静态情况下在刀具标注角度参考系中测得的角度；而刀具工作角度是在刀具工作角度参考系中（考虑了刀具安装误差和进给运动影响等因素）确定的刀具角度。 车刀作横向切削时，进给量取值过大会使切削速度、基面变化过大，导致刀具实际工作前角和工作后角变化过大，可能会使刀具工作后角变为负值，不能正常切削加工
2-4 刀具切削部分的材料必须具备哪些基本性能？ 答：（P24）(1) 高的硬度和耐磨性；(2) 足够的强度和韧性；(3) 高耐热性；(4) 良好的导热性和耐热冲击性能；(5)良好的工艺性。 2-5 常用的硬质合金有哪几类？如何选用？ 答：（P26）常用的硬质合金有三类：P类（我国钨钴钛类YT），主要用于切削钢等长屑材料；K类（我国钨钴类YG），主要用于切削铸铁、有色金属等材料；M类（我国通用类YW），可以加工铸铁、有色金属和钢及难加工材料。 2-6 怎样划分切削变形区？第一变形区有哪些变形特点？ 答：切削形成过程分为三个变形区。第一变形区切削层金属与工件分离的剪切滑移区域，第二变形区前刀面与切屑底部的摩擦区域；第三变形区刀具后刀面与已加工表面的摩擦区域。 第一变形区的变形特点主要是：金属的晶粒在刀具前刀面推挤作用下沿滑移线剪切滑移，晶粒伸长，晶格位错，剪切应力达到了材料的屈服极限。 2-7什么是积屑瘤？它对加工过程有什么影响？如何控制积屑瘤的产生？ 答：（P32-34）切削塑性材料又能形成带状切屑时在前刀面刀尖处粘附的三角形金属硬块是积屑瘤。 它对加工过程的影响是：使刀具前角增大，切削厚度变化，加工表面粗糙度增大，刀具寿命降低；粗加工时影响不大，精加工必须防止。 控制积屑瘤的措施是正确选用切削速度（避开易产出积屑瘤的切削速度范围）、使用润滑性能好的切削液、增大刀具前角、适当提高工件材料硬度。 2-8 试述影响切削变形的主要因素及影响规律。 答：（P34）影响切削变形的主要因素是： 工件材料：强度越高，切削变形系数越小； 刀具前角：增大刀具前角，切削变形系数减小； 切削速度：切削速度越大，切削变形系数越小； 切削层公称厚度：厚度越大，切削变形系数越小。 2-9 常用的切屑形态有哪几种？它们一般都在什么情况下生成？控制切屑形态有哪
第5章常用车刀种类介绍 车刀是应用最广的一种刀具，车刀按加工表面特征分：外圆车刀、车槽车刀、螺纹车刀、内孔车刀等，表5-1是常用车刀的形式及代号。 表5-2 常用车刀的形式及代号 我们在第三章刀具的几何参数中，对刀具角度的测量及功能等进行了简单的分析，其实不同刀具的参数等的分析大致相同，所以在本章中我们不对所有刀具作一一分析，只对90 °外圆车刀、45°端面车刀、割断刀进行分析，并用ug立体图的形式展现出来，合其更直观，但于大家接受。 一. 90 °外圆车刀 1.车刀的图示标注 如图5-1所示，设车刀以纵向进给车外圆。90 °外圆车刀主偏角kr=90 °，车刀切削平面的投影就是车刀俯视图，图中主切削刃与副切削刃处在同一平面上。 90 °外圆车刀也有三个刀面：前面、主后面及副后面（定义同第三章刀具的几何参数）。在图上需要标注6个独立的角度：前角、主后角、副后角、主偏角、副偏角和刃倾角（定义同第三章刀具的几何参数）。 2.立体图动画展示90 °外圆车刀的结构特点（见Ug立体图1） 3. 90 °外圆车刀的特点和功用 90 °外圆车刀，又称偏刀。常用的有焊接式和机夹式二种，常用的刀头材料为硬质合金现在焊接式车刀基本上还是以硬质合金为主（图5-2），机夹式己广泛采用涂层刀具，因为图层刀具耐磨性好，使用寿命长，切削加工性良好，所以是发展趋势。
图5-1 90 °外圆车刀几何角度 图5-2 焊接式90 °外圆车刀 90 °外圆车刀按进给方向不同分为左偏刀和右偏刀，我们最常用的是右偏刀。右偏刀,由右向左进给。用来车削工件的外圆、端面和台阶，它的主偏角较大，车削外圆时作用于工件的径向力小，不易出现将工件顶弯的现象，一般用于半精加工；左偏刀，由左向右进给，用于车削工件外圆和台阶，也用于车削外径较大而长度短的零件（盘类件）的端面。 4.案例分析 图5-3是钨钛钴类硬质合金刀具(YT15)的角度图示，请根据图示说出这把车刀的六个独立角度及简单分析这把车刀的切削用途。 根据实图标注，这是一把90 °的外圆车刀，所以主偏角为90 °，这把刀的的前角为20°，主后角为6 °，副后角为5 °，副偏角为8 °，刃倾角为3 °。 其次为了增加这把刀的切削刀强度，在切削刃上磨出了5°的负倒棱。为了有利断屑还磨出断屑槽，断屑槽的圆弧为R3。根据我们学过的刀具角度的功用、刀具材料等相关知识做出下列判断：
车削刀具简介 一、车刀的种类 直头车刀 45°弯头车刀 75°偏刀 90度偏刀切断刀扩孔车刀（通孔）扩孔车刀（盲孔）螺纹车刀 车刀的种类 1．按用途可分为： ①外圆车刀 主偏角一般取45°、75°和90°，用于车削外圆表面和台阶； ②端面车刀 主偏角一般取45°，用于车削端面和倒角，也可用来车外圆； ③切断、切槽刀 用于切断工件或车沟槽。 ④镗孔刀 用于车削工件的内圆表面，如圆柱孔、圆锥孔等； ⑤成形刀 有凹、凸之分。用于车削圆角和圆槽或者各种特形面； ⑥内、外螺纹车刀 用于车削外圆表面的螺纹和内圆表面的螺纹。 2．按结构可分为： ①整体式车刀 刀头部分和刀杆部分均为同一种材料。用作整体式车刀的刀具材料一般是整体高速钢,②焊接式车刀 刀头部分和刀杆部分分属两种材料。即刀杆上镶焊硬质合金刀片，而后经刃磨所形成的车刀。 ③机械夹固式车刀 刀头部分和刀杆部分分属两种材料。它是将硬质合金刀片用机械夹固的方法固定在刀杆上的。它又分为机夹重磨式和机夹不重磨式两种车刀。图2所示即是机夹重磨式车刀。图3即是机夹不重磨车刀。两者区别在于：后者刀片形状为多边形，即多条切削刃，多个刀尖，用钝后只需将刀片转位即可使新的刀尖和刀刃进行切削而不须重新刃磨；前者刀片则只有一个刀尖和一个刀刃，用钝后就必须的刃磨。 图2 机夹重磨式车刀图3 机夹不重磨式车刀
目前，机械夹固式车刀应用比较广泛。尤其以数控车床应用更为广泛。用于车削外圆、端面、切断、镗孔、内、外螺纹等。 3、常用车刀的用途 如图4所示: 外圆车刀（90°偏刀、75°偏刀、 60°偏刀）车外圆和台阶； 端面车刀（45°弯头刀）车端面； 切刀切槽和切断； 螺纹车刀车内外螺纹； 镗孔刀车内孔； 滚花刀滚网纹和直纹； 圆头刀车特形面。 图4 车刀用途示意图 三、车刀的组成 图5所示为车刀组成示意图。它是由刀头和刀杆两部分组成。刀头用于切削，又称切削部分；刀杆用于把车刀装夹在刀架上，又称夹持部分。 车刀刀头在切削时直接接触工件，它具有一定的几何形状。如图a、b、c中所示是三种刀头为不同几何形状的车刀。 车刀组成示意图 图中车刀刀具各部分结构，它组要由以下各部分组成： 1．前刀面它是刀具上切屑流过的表面。 2．主后刀面同工件上加工表面相互作用或相对应的表面。 3．副后刀面同工件上已加工表面相互作用或相对应的表面。 4．主切削刃它是前刀面与主后刀面相交的交线部位。 5．副切削刃它是前刀面与副后刀面相交的交线部位。 6．刀尖主、副切削刃相交的交点部位。为了提高刀尖的强度和耐用度往往把刀尖刃磨成圆弧形和直线形的过渡刃。 7．修光刃副切削刃近刀尖处一小段平直的切削刃。与进给方向平行且长度大于工件每转一转车刀沿进给方向的移动量，才能起到修光作用。 以上即是俗称的车刀切削部分的“三面两刃一尖”。其组成如下： 二车刀常用材料 1、车刀材料应具备的性能 车刀切削部分在工作时要承受较大的切削力和较高的切削温度以及摩擦、冲击和振动。因此车刀材料应具备以下性能： 1.硬度是刀具材料应具备的基本特征。刀具材料的硬度要高于被加工材料的硬度，一般地说常温硬度须在HRC60以上； 2.耐磨性即材料抵抗磨损的能力，是刀具材料的机械性能、组织结构和化学性能的综合反映。