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。
一般说来硬度愈高，耐磨性就愈好。
3.耐热性指在高温下能保持材料硬度、耐磨性、强度和韧性不变而不失切削性能。可用高温硬度表示，也可用红硬性（维持刀具材料切削性能的最高温度限度）表示。高温硬度愈高，则刀具切削性能愈好，允许的切削速度就愈高。它是衡量刀具材料性能的主要标志。同时，在高温下还应具有抗氧化、抗粘结、抗扩散的能力，即具有良好的化学稳定性；
4.强度和韧性为了承受冲击力、切削力和振动，刀具材料应具有足够的强度和韧性。强度用抗弯强度表示；韧性用冲击值表示。
5.工艺性为了便于刀具的制造,要求刀具材料具有良好的锻造、焊接、热处理、高温塑性变形和磨削加工等性能。
此外,还应考虑到刀具材料的经济性。
2、常用的车刀材料
一般用作刀杆部分的材料为优质碳素结构钢，常采用45#钢。
一般用作切削部分的材料有：
1．合金工具钢
含铬、钨、硅、锰等合金元素的低合金工具钢加入合金元素后使硬度及耐磨性得到提高，淬透性较好，这类钢可制造刃形较复杂的低速刀具，如铰刀、拉刀、丝锥等。常用的牌号有CrWMn 、9SiCr、GCr15、Cr12MoV等。
2．高速工具钢
简称高速钢，又称白钢和风钢。含有大量的钨、铬、钼、钒等合金元素，形成大量的高硬度碳化物相，淬火后的硬度可达HRC63-70。不但淬火后硬度高，而且耐磨性、淬透性和回火稳定性显著提高；并有足够的韧性；当切削温度高达600℃时能保持切削加工所要求的硬度。除高钒高速钢的磨削加工性能较差外, 高速钢的工艺性也较好。所以在各种刀具材料中高速钢的性能最为理想。用高速钢制造刀具其显著的特点是制造工艺简单、韧性好、易刃磨成锋利的刃口，所以常常用高速钢制造各种复杂精密的刀具。如车刀、铣刀、铰刀和齿轮刀具等。
高速钢是综合性能较好，可以加工从有色金属到高温合金等各种材料。是应用范围最广的一种刀具材料。其常用的种类和牌号有以下几种：
⑴通用性高速钢
用于加工碳结钢、合结钢和普通铸铁等。常用牌号有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、W14Cr4VMnRe 等。其中W18Cr4V应用最广；
⑵钴高速钢
用于加工高硬合金、不锈钢等难加工材料。常用牌号有W2Mo9Cr4Vco8,其特点是具有良好的综合性能、硬度高（接近于HRC70），但价格较高，一般用于制造各种高精度复杂刀具；
⑶超硬高速钢
用于加工调质钢材、高温合金等高难加工材料。常用牌号有W6Mo5Cr4V2AI、 W10Mo4CrV3AI 两种。这是我国研制成的两种不含稀有金属钴而含廉价铝的新型超硬高速钢。价格比含钴高速钢低的多，可用来制造要求耐用度高、精度高的刀具，如拉刀、滚刀等；
⑷粉末冶金高速钢
这是用粉末冶金法生产的高速钢。即用高压氩气或纯氮气雾化熔融的高速钢钢水直接得到细小的高速钢粉末，经高温、高压制成刀具形状或毛坯。因此碳化物晶粒细小、分布均匀、热处理后变形小、硬度、耐磨性、耐热性显著提高且磨削加工性能好，不足之处是成本较高。因此主要用于制造断续切削刀具和精密刀具。如齿轮滚刀、拉刀和成型铣刀等。
3．硬质合金
硬质合金是由难熔金属碳化物（如WC、TiC、TaC等）和金属粘合剂(Co、Ni等)经过粉末冶金的方法制成。其特点是硬度很高，可达HRC74-82;耐磨性和耐热性亦好，它所允许的工作温度可达800℃-1000℃，甚至更高。所以允许的切削速度比高速钢高几倍到几十倍。可用于高速强力切削和难加工材料的切削加工。其缺点是抗弯强度较低、冲击韧性也较差、工艺性也较高速钢差的多。因此，多用于制造简单的高速切削刀具。用粉末冶金工艺制成一定规格的刀片镶嵌在或者焊接在刀体上进行使用。其常用的种类和牌号有：
⑴常用硬质合金
按化学成分分有钨钴类(YG)、钨钴钛类(YT)、钨钛钽（或鈮）类(YW)和碳化钛基硬质合金(YN)四类。常用牌号有YG3、YG6、YG8、YT5、YT15、YT30、YW1、YW2、YN10。其中的；
钨钴类主要适用于加工脆性材料如铸铁和有色金属及非金属材料等；其中含钴量多，韧性较好，适用粗加工；相反则适宜精加工；
钨钴钛类适用于高速切削塑性材料及好钢等。之中含碳化钛量少而含钴量多适宜粗加工；相反则适宜精加工；
钨钛钽（或鈮）类主要适用于加工难切削材料和连续表面；
碳化钛基类主要适用于加工合金钢、工具钢、淬硬钢等连续精加工。
⑵钢结硬质合金
由TiC、WC作硬质相、以高速钢作粘合剂组成的一种新型刀具材料，其性能介于高速钢和常用硬质合金之间。钢结硬质合金烧结体经退火后可进行切削加工，经淬火后具有常用硬质合金的高硬度（HRC69-73）和好的耐磨性，可进行锻造和焊接。可用于制造拉刀、铣刀、钻头等形状复杂、耐用度高的刀具。
⑶超细晶粒硬质合金
碳化物(WC)晶粒尺寸在1μm以下，Co粘合剂可做到0.2-0.4μm，所以硬度高，韧性好。可用以加工高温合金或高强度合金等难加工材料。
⑷涂层硬质合金
在韧性好的硬质合金基体上用气相沉积法等涂覆一层几微米厚且硬度高、耐磨性好的金属化合物(TiC、TiN、ZrC、陶瓷等)而制成的材料称为涂层硬质合金。此制成的刀片（粒）适用于无冲击的半精加工和粗加工。
4．其它新型刀具材料
随着科学技术的发展在不断研制出新型刀具材料。如陶瓷、金属陶瓷、聚晶金刚石、立方氮化硼等超硬材料，用这些材料制成的刀片（粒），用于精加工、半精加工或对特殊材料进行加工，其生产效率和加工质量都很高。
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三、车刀的角度及刃磨
四、1、相关概念
1．车削过程中工件上形成的三个表面
车削过程中工件上形成的三个表面如下图所示，分别是已加工表面、待加工表面和加工表面。
车刀切削部分要素
已加工表面――已被切去多余金属而形成的表面，每次进给均会产生一个已加工表面；
待加工表面――即将被切去金属层的表面；
加工表面――车刀正在切削的表面，与主切削刃对应或接触。
2．确定车刀角度的三个坐标平面
正交平面参考系时各参考面：
基面pr——过切削刃选定点平行或垂直刀具安装面（或轴
线）的平面。
切削平面ps——过切削刃选定点与切削刃相切并垂直于
基面的平面。
正交平面po——过切削刃选定点同时垂直于切削平面和
基面的平面。2、车刀的几何角度
如图所示，车刀的静态几何角度也称标注角度，是制造、刃磨和测量车刀所必需的并标注在车刀设计图上的角度。是在假定只有主运动且主切削刃对准工件中心的条件下定义的，是不随车刀工作条件变化而变化的角度。车刀的静态几何角度有六个基本角度,存在于三个坐标平面内.
1．在基面内标注和测量的角度
主偏角Kr――是主切削刃在基面上的投影与进给运动方向之间的夹角且只有正值。它的变化直接影响切削状态和加工质量。减小主偏角可增加主切削刃参加切削的长度，有利于散热和减小刀具的磨损，使刀具作用于工件径向的切削力增加。当工件刚性不足时，易引起工件弯曲和振动。常在45°- 75°之间取，车细长轴时，为避免顶弯工件，应在75°- 90°之间取。
副偏角Kr′—－是副切削刃在基面上的投影与背进给运动方向之间的夹角且只有正值。其作用是改变副切削刃与工件已加工表面之间的磨擦程度,直接影响已加工表面的粗糙度。Kr′较小时,可减小切削时的残留面积,相应的也就减小表面粗糙度值。一般Kr′在5°- 10°之间选取，精加工时宜选用较小的Kr′。
刀尖角εr ――主切削刃与副切削刃在基面上的投影的夹角。它与主、副偏角的关系即：
εr = 180° - （Kr + Kr′）2．在主剖面内标注和测量的角度
前角γo ――前刀面与基面间的夹角.有正、负、0值。直接影响车刀刃口的锋利和强度、影响切屑的变形和切削力。γo增大，能使车刀刃口锋利、切削省力、切屑变形减小并使排屑方便；但γo过大，则刀尖强度被削弱，散热能力降低，容易造成磨损和崩刃。一般硬质合金车刀车削钢件时γo取10°- 25°；车削铸铁时γo取5°- 15°；高速钢车刀的γo在硬质合金车刀的基础上可适当加大些。
后角αο――后刀面与切削平面之间的夹角。有正、负、0值。影响车刀主后刀面与工件过渡表面之间的磨擦程度及刀刃强度和锋利程度。粗加工时为保证刀刃强度αο要适当小些；精加工时为避免已加工表面擦伤，αο要适当大些。αο一般在6°-12°之间选取。
楔角βο――前刀面与后刀面之间的夹角。与前、后角的关系即：
βο = 90° - （γo + αο）
3．在切削平面内标注和测量的角度
刃倾角λs —是主切削刃与基面之间的夹角。有正、负、0的规定。刃倾角主要的作用是改变切屑的流向并影响刀头的强度。当λs取正（即刀尖在主切削刃上为最高点）时，切屑流向待加工表面；当λs取负（即刀尖在主切削刃上为最低点）时，切屑流向已加工表面；当λs = 0（即主切削刃与基面平行）时，切屑沿着垂直于主切削刃的方向流出。一般λs在－5°～10°之间选取。精加工时为防止划伤已加工表面λs应取0°或正值；粗加工时为提高刀头强度应取负值。
4.刀具的正负
前角γo ：前刀面与切削平面之间的夹角为锐角，前角为正，夹角为钝角，前角为负值。
后角αo ：后刀面与基面之间的夹角为锐角，后角为正，夹角为钝角，后角为负值。
刃倾角λs ：刀尖是主切削刃上最高点时刃倾角为正，刀尖位于主切削刃上最低点时刃倾角为负，主切削刃与基面平行时时刃倾角为零。四车刀的使用安装
设计或者刃磨的很好的车刀，如果安装不正确就会改变车刀应有的角度，直接影响工件的加工质量，严重的甚至无法进行正常切削。所以，使用车刀的同时必须正确安装车刀。
1、刀头伸出不宜太长
常言到“峣峣者易折”。车刀在切削过程中要承受很大的切削力，伸出太长刀杆刚性不足，极易产生振动而影响切削。所以，车刀刀头伸出的长度应以满足使用为原则，一般不超过刀杆高度的两倍。
车刀安装示意图
上图中a为安装正确；b图中伸出较长不正确；c图中的刀头悬空且伸出太长，安装不正确。
2、车刀刀尖高度要对中
车刀刀尖要与工件回转中心高度一致见图3-9。高度不一致会使切削平面和基面变化而改变车刀应有的静态几何角度，而影响正常的车削，甚至会使刀尖或刀刃崩裂。装的过高或过低均不能正常切削工件。
3、车刀放置要正确
车刀在刀架上放置的位置要正确。加工外表面的刀具在安装时其中心线应与进给方向垂直，加工内孔的刀具在安装时其中心线应与进给方向平行，否则会使主、副偏角发生变化而影响车削。
4、要正切选用刀垫
刀垫的作用是垫起车刀使刀尖与工件回转中心高度一致。刀垫要平整选用时要做到以少代多、以厚代薄；其放置要正确。如图3-8所示，b中的刀垫放置不应缩回到刀架中去,使车刀悬空,不正确;c中的两块刀垫均使车刀悬空,安装不正确；a为安装正确。
车刀安装示意图
5、安装要牢固
车刀在切削过程中要承受一定的切削力，如果安装不牢固，就会松动移位发生意外。所以使用压紧螺丝紧固车刀时不得少于两个且要可靠。
各类车刀的具体安装须结合教学实际操作讲解。
五车刀耐用度与切削液
车削过程中，切屑、刀具和工件相互摩擦会产生很高的切削热。在正确使用刀具的基础上而合理选用切削液，可以减少切削过程中的摩擦，从而降低切削温度，减小切削力，减少工件的热变形，对提高加工精度和表面质量尤其是对提高刀具耐用度起着很重要的作用。
1、切削液的作用
1．冷却作用
切削液浇注到切削区域后，通过切削热的热传递和汽化，能吸收和带走切削区大量的热量，而改善散热条件，使切屑、刀具和工件上的温度降低，尤为重要的是降低前刀面上的温度。切削液冷却作用的好坏，取决于它的导热系数、比热、汽化热、汽化速度、流量和流速等。一般水溶液的冷却性能最好，油类最差，乳化液介于两者之间而接进于水溶液。
2．润滑作用
车削加工时，切削液渗透到工件与刀具、切屑的接触表面之间形成边界润滑而达到润滑作用。所谓边界润滑，就是在切削时，刀具前刀面与切屑接触，接触表面间压力较大，温度较高，使部分润滑膜厚度逐渐减小，直到消失，造成金属表面波峰直接接触。而其于部位，仍保持着润滑膜，从而减小金属直接接触面积，降低摩擦系数。
切削液的润滑性能，直接与形成润滑膜的牢固有关。边界润滑膜具有物理吸附或化学吸附两种结合性质。物理吸附润滑膜主要是靠切削液中的油性添加剂，如动植物油、及油酸、胺类、醇类及脂类中极性分子吸附而成。油性添加剂主要应用于低压、低温状态下的边界润滑。在高压、高温边界润滑状态下，即极压润滑状态下，切削液中必须添加极压添加剂形成另外一种性质的润滑膜。常用的极压添加剂是含硫、磷、氯、碘等有机化合物。这些化合物与金属表面起化学反应而生成新的化合物薄膜，如硫化铁、氯化亚铁、氯化铁等润滑膜，使边界润滑层有较好的润滑作用。
3．清洗作用
浇注切削液能冲、带走在车削过程中产生的碎、细切屑，从而起到清洗、防止刮伤已加工表面和车床导轨面的作用。
4．防锈作用
在切削液中加入防锈添加剂，如亚硝酸钠、磷酸三钠和石油磺酸钡等，使金属表面生成保护膜，使机床、工件不受空气、水份和酸等介质的腐蚀，从而起到防锈作用。
2、常用切削液种类及其选用
常用切削液有水溶液、乳化液和切削油三大类。
1．水溶液
主要成份是水并加入防锈添加剂的切削液，主要起冷却作用。一般用于精车和铰孔等；2．乳化液
是将乳化油用水稀释而成的液体。而乳化油则是由矿物油、乳化剂及添加剂配成的。常用的有三乙醇胺油酸皂、69-1防锈乳化油和极压乳化油等。使用时，按产品说明配制而用。低浓度主要起冷却作用，适用于粗加工；高浓度主要起润滑作用，适用于精加工和复杂工序加工；3．切削油
包栝有机械油、轻柴油、煤油等矿物油，还有豆油、菜籽油、蓖麻油、鲸油等动植物油。普通车削、攻螺纹、铰孔等可选用机油；加工有色金属和铸铁时应选用黏度小、浸润性好的煤油与其它矿物油的混合油；自动机床可选用黏度小、流动性好的轻柴油。
总之，切削液的选用应根据工件材料、刀具材料、加工方法和加工要求来确定，而不是一成不变。相反，如果选择不当就得不到应有的效果。
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。
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
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
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，在一定的切削用量畴保证卷屑，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。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。
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
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°。
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
《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）
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。
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
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。
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
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
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 夕卜，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。 (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
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。 刀具新材料的岀现，往往 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 图:杠杆式 图卜存楔块式 梯块