经典：附4：数控刀具基础知识

数控刀具选用培训教程在现代机械加工领域，数控刀具的选用是一项至关重要的工作。

正确选用数控刀具不仅能够提高加工效率和质量，还能降低生产成本和减少设备损耗。

本教程将为您详细介绍数控刀具选用的相关知识和技巧。

一、数控刀具的分类数控刀具种类繁多，常见的有以下几种：1、车削刀具包括外圆车刀、内孔车刀、螺纹车刀等。

外圆车刀用于加工外圆柱面和外圆锥面；内孔车刀用于加工内圆柱面和内圆锥面；螺纹车刀用于加工各种螺纹。

2、铣削刀具如立铣刀、面铣刀、球头铣刀等。

立铣刀适用于加工平面、台阶、沟槽等；面铣刀主要用于大面积平面的铣削；球头铣刀常用于曲面的加工。

3、钻削刀具有麻花钻、中心钻、深孔钻等。

麻花钻是最常见的钻孔刀具；中心钻用于加工中心孔；深孔钻用于加工深孔。

4、镗削刀具包括粗镗刀、精镗刀等，用于镗削内孔。

二、数控刀具的材料数控刀具的材料对其性能有着重要影响，常见的刀具材料有：1、高速钢具有较高的强度和韧性，但其耐热性和耐磨性相对较差，适用于低速切削。

2、硬质合金硬度高、耐磨性好、耐热性强，是目前应用最广泛的刀具材料之一。

3、陶瓷刀具具有极高的硬度和耐磨性，适用于高速切削，但韧性较差。

4、立方氮化硼（CBN）和金刚石刀具这两种刀具材料硬度极高，适用于加工高硬度材料，但价格昂贵。

三、数控刀具选用的基本原则1、加工工艺要求根据加工零件的形状、尺寸、精度和表面质量要求，选择合适的刀具类型和规格。

2、被加工材料不同的材料具有不同的切削性能，例如，加工钢件通常选用硬质合金刀具，而加工铝合金则可以选用高速钢刀具。

3、机床性能考虑机床的功率、转速、刚性等因素，确保选用的刀具能够在机床上正常工作。

4、刀具寿命在保证加工质量的前提下，尽量选择寿命较长的刀具，以降低刀具成本。

四、数控刀具选用的具体步骤1、分析零件图纸了解零件的形状、尺寸、精度要求以及材料等信息，确定加工工艺和刀具类型。

2、选择刀具材料根据被加工材料和切削速度等因素，选择合适的刀具材料。

数控刀具基本知识汇编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。

刀具材料的种类、性能、特点、应用1金刚石刀具材料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。

1、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0.002μm，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。

② PCD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(PCD)，自20世纪70年代初，采用高温高压合成技术制备的聚晶金刚石(Polycrystauine diamond，简称PCD刀片研制成功以后，在很多场合下天然金刚石刀具已经被人造聚晶金刚石所代替。

PCD原料来源丰富，其价格只有天然金刚石的几十分之一至十几分之一。

PCD刀具无法磨出极其锋利的刃口，加工的工件表面质量也不如天然金刚石，现在工业中还不能方便地制造带有断屑槽的PCD刀片。

因此，PCD只能用于有色金属和非金属的精切，很难达到超精密镜面切削。

③ CVD金刚石刀具：自从20世纪70年代末至80年代初，CVD金刚石技术在日本出现。

附4 数控刀具基础知识一、什么是数控刀具数控刀具是一种用于数控机床加工的刀具，它能够自动地进行工件的加工操作，并且具有高精度和高效率的特点。

数控刀具可以根据不同的加工需求，选择合适的切削速度、进给速度和切削深度，从而实现精细加工和定量加工。

二、数控刀具的分类数控刀具可以按照不同的标准进行分类，下面将介绍常见的几种分类方法。

1. 按照切削类型分类数控刀具可以根据切削类型进行分类，常见的分类有以下几种:•钻头：用于在工件上钻孔。

•铣刀：用于对工件进行铣削加工。

•刀具：用于切削工件。

•刀杆：用于固定刀具的工具。

2. 按照切削材料分类数控刀具可以根据切削材料进行分类，常见的分类有以下几种:•高速钢刀具：适用于切削低硬度材料，如铝合金、铜等。

•硬质合金刀具：适用于切削高硬度材料，如钢、铸铁等。

•陶瓷刀具：适用于切削高硬度材料，并具有较长的使用寿命。

3. 按照刀具形状分类数控刀具可以根据刀具形状进行分类，常见的分类有以下几种:•平面铣刀：用于在工件表面进行平面铣削。

•立铣刀：用于在工件上进行立面铣削。

•钻孔刀具：用于在工件上进行钻孔操作。

•切槽刀具：用于在工件上进行切槽操作。

三、数控刀具的选用原则在进行数控加工时，选择合适的数控刀具是非常重要的。

下面将介绍数控刀具的选用原则。

1.根据不同的加工材料选择合适的刀具材料。

对于高硬度材料，应选择硬质合金刀具；对于低硬度材料，可以选择高速钢刀具。

2.根据不同的切削类型选择合适的刀具类型。

对于铣削加工，应选择铣刀；对于钻孔加工，应选择钻头。

3.对于不同的加工要求，选择合适的切削参数。

包括切削速度、进给速度和切削深度等。

4.根据加工精度要求选择合适的刀具。

对于高精度加工，应选择精密刀具。

5.在进行数控加工时，应注意刀具的安全使用。

切勿将刀具过度使用，应定期进行检查和更换。

四、数控刀具的维护与保养数控刀具的维护与保养对于保持刀具的工作性能和使用寿命至关重要。

下面将介绍一些常见的维护与保养方法。

数控刀具知识点总结大全一、数控刀具的分类数控刀具按照其功能和使用范围的不同，可以分为以下几类：1. 铣刀：铣刀用于铣削加工，根据其形状和用途可分为平头铣刀、立铣刀、立面铣刀、球头铣刀、倒角铣刀等。

2. 钻头：钻头主要用于钻孔加工，根据其结构和用途可分为螺纹钻头、中心钻头、加工钻头等。

3. 刀片：刀片主要用于车削加工，根据其形状和用途可分为外圆刀片、内圆刀片、螺纹刀片等。

4. 锯片：锯片用于锯割加工，根据其齿形和用途可分为圆锯片、带锯片等。

5. 刀具系统：刀具系统主要包括刀柄、刀杆、插刀、刀尖等组成，根据其结构和用途可分为拉刀系统、旋转刀系统、可转位刀系统等。

二、数控刀具的材料数控刀具的材料选择对于刀具的性能和寿命有着重要的影响，常见的数控刀具材料主要有以下几种：1. 高速钢：高速钢是一种含钨、钼、铬、钴等元素的合金钢，具有高硬度、良好的热稳定性和切削性能，适用于一般的切削加工。

2. 硬质合金：硬质合金是一种以钨钴粉末为主要原料，添加少量的钛、钼、铬等元素制成的耐磨合金材料，具有极高的硬度和耐磨性，适用于高速切削和重切削。

3. 陶瓷刀具：陶瓷刀具是一种新型的刀具材料，具有非常高的硬度、耐磨性和热稳定性，适用于高速切削和高温加工。

4. 超硬合金：超硬合金是一种以碳化钨粉末为基础，添加少量的钴、钛、铬等元素制成的超硬材料，具有极高的硬度和耐磨性，适用于高速切削和重切削。

5. 金刚石和CBN：金刚石和立方氮化硼(CBN)是目前最硬的材料，可以用来制作超硬刀具，具有极高的耐磨性和切削性能。

三、数控刀具的结构数控刀具的结构通常由刀头、刀柄、刃部等几个主要部分组成，不同类型的刀具结构也会有所不同，常见的数控刀具结构有以下几种：1. 实心刀具：实心刀具是指整个刀具都是由一种材料制成的，通常用于轻负载和精密加工。

2. 中空刀具：中空刀具是指刀具的刃部为空心结构，可以减轻刀具的重量和提高切削效率，适用于重切削和大负载的加工。

数控刀具的基本常识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。

1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。

按化学成分区分，可分为碳化钨基硬质合金和碳(氮)化钛基硬质合金。

硬质合金在强度、硬度、韧性及工艺性方面具有优良的综合性能，几乎可用于任何材料的切削加工。

数控刀片的基础知识第一部分：硬质合金1概念；用粉末冶金法生产的由难熔金属化合物（硬质相）和粘结金属（粘结相）所构成的复合材料。

常用的碳化物包括：WC TiC TaC（碳化钽）NbC（碳化铌）等常用的粘结剂：Co Ni Fe硬质合金的强度主要取决于钴的含量。

硬质合金的两个因素主要包括强度和硬度，这两个因素是相互矛盾的。

随着强度的增大硬度可能会降低，硬质合金型号区分就是这两个参数不同节点的区分。

2硬质合金的特点1）高硬度、高耐磨性2）高弹性模量3）高抗压强度4）化学稳定性好（耐酸、碱、高温氧化）5）冲击韧性较低6）膨胀系数低，导热、导电与铁及其合金相近但硬质合金脆性大，不能进行切削加工；与工具钢相比硬质合金的有下列优点：a 提高刀具的使用寿命；b 提高切削效率和劳动效率；c 提高工件光洁度和精度；d可以加工高速钢难以加工的耐热合金、效合金、特硬铸铁等难加工材料。

3 概念；连续切削：在切削过程中，切削刃始终与工件接触的切削。

断续切削：在切削过程中，切削刃间断地与工件接触的切削。

高速切削：比常规切削要高出数倍的速度对零件进行切削加工的一项先进技术。

4 数控刀片的精度等级常见刀具材料有高速钢、硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷、立方氮化硼和金刚石等。

加工工件材料的类型主要有:钢P、不锈钢M、铸铁K、有色金属N、优质合金S、淬硬材料H。

数控刀片的精度等级:例如型号CNMG120408，第三个字母M表示刀片的制造精度。

第二部分：硬质合金的成份、结构及性能1 硬质合金主要包括以下几部分Wc—耐磨相Co—韧性相Tic Tac Nbc—硬质相Crc Vc(碳化钒)—抑制相结构：两相组织和三相组织，而三项组织决定了硬质合金的品质。

硬质合金基体（骨架）+刀片的结构和形状（血肉）+涂层(皮肤)2 硬质合金的分类1）钨钴类（WC+Co）硬质合金（YG）相当于K类2）钨钛钴类（WC+TiC+Co）硬质合金（YT）型相当于P类3) 钨钽钴类（WC+TaC+Co）硬质合金（YA）相当于G类4）钨钛钽钴类（WC+TiC+TaC+Co）)硬质合金(YW) 相当于M类P类钢材加工M类不锈钢难加工材料K类铸铁及有色金属G类矿山地质工具* 性能指标：密度，硬度，抗弯强度，矫顽磁力，钴磁等.3 硬质合金的生产工艺流程传统的工艺流程数控刀片的工艺流程配料→球磨→喷雾干燥→压制→烧结→毛检→研磨→半检→钝化→清洗→涂层→成检混合料的制备：成份是什么？又通过那几个环节制备（配料－湿磨－干燥－过筛）配料组分布均匀决定了压制性能以及整个产品的质量4 合金的生产湿磨的介质？酒精乙烷丙酮压制的概念：在模孔中填入混合料，然后压力机加压将粉沫状的混合料挤压成具有一定形状和尺寸的产品压制通常分为三个阶段？1）压块密度随压力增加而迅速增大；孔隙急剧减少。

数控刀具的概述机械制造业由于产品更新换代和生产形势发展的需要，在航空航天、机床工具、电站制造、能源和轨道等行业，数控机床的占有率已从20世纪的20%～30%提高到目前的50%～65%。

一般来说，数控机床具有高精度、高刚度和高效率的特性（特别适用于高速切削），因而能取得高效加工的效果。

为了保证数控机床的正常运行，只有配置了与数控机床性能相适应的刀具才能使其性能得到充分发挥，也可说配置刀具的优异（合理性、先进性）直接影响到数控机床功能和作用的发挥。

1.数控刀具的定义数控刀具是指与数控机床（数控车床、数控铣床、数控钻床、数控镗铣床、加工中心、自动线以及柔性制造系统）相配套使用的各种刀具的总称。

2.数控机床刀具的特点（1）具有良好的稳定切削性能刀具刚性好、精度高，能进行高速切削和强力切削。

（2）刀具有较高的寿命刀具大量采用硬质合金材料或高性能材料（如陶瓷刀片、立方氮化硼刀片、金刚石复合刀片和涂层刀片等，高速钢刀具采用较多的则是高钴、高钒、含铝的高性能高速钢和粉末冶金高速钢）。

（3）刀具（刀片）互换性好、能快速换刀刀具能实现自动、快速更换，缩短辅助时间。

（4）刀具有较高的精度刀具适用于对较高精度工件的加工，特别是当采用可转位刀片时，由于刀具刀体和刀片重复定位精度高，因而能获得良好的加工质量。

（5）刀具有可靠的卷屑和断屑性能使用数控机床不能随意停机处理切屑，加工中出现的长切屑会影响操作者的安全和加工效率。

（6）刀具有调整尺寸的功能刀具可机外预调（对刀）或机内补偿，以减少换刀调整时间。

（7）刀具能实现系列化、标准化和模块化刀具系列化、标准化和模块化有利于编程、刀具管理和降低成本。

（8）多功能复合及专用化。

3.数控刀具的分类常用的普通刀具分两类：一是按工件加工表面的形式，分为加工各种外表面的刀具、孔加工刀具、螺纹加工刀具、齿轮加工刀具和切断刀具；二是按切削运动方式和相应的切削刃形状，分为通用刀具、成形刀具和展成刀具。