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数控加工中刀具补偿的应用
数控加工中刀具补偿的应用朱卫峰[中国长江动力公司(集团)]摘要:刀具补偿是数控机床的主要功能之一,他分为:刀具长度补偿、刀具半径补偿、刀具偏置补偿种。
它们基本上能解决加工过程中根据刀具几何形状尺寸产生零件轮廓轨迹等问题,从而保证加工出符合图纸尺寸要求的零件。
关键词:刀具半径补偿,刀具长度补偿,刀具几何补偿,磨损补偿引言:刀具补偿的理论及其实现,在各类数控系统中都已经是比较成熟的技术。
在使用数控机床加工零件的过程中,刀具的运动轨迹不等同于工件的轮廓。
为了保证工件轮廓形状,加工时数控系统必须根据工件轮廓和刀具的几何形状尺寸计算出刀具中心运动轨迹。
在建立、执行刀补后,数控系统自动计算、自动调整刀位点到刀具的运动轨迹从而加工出符合图纸尺寸要求的形状。
当刀具磨损或更换后，加工程序不变，只须更改程序中刀具补偿的数值。
刀具补偿使用简单方便，能极大提高编程的工作效率。
下面就刀具补偿在一般数控加工中的应用进行探讨:一.刀具半径补偿1.刀具半径补偿的概念A.在轮廓加工过程中，由于刀具总有一定的半径，刀具中心的运动轨迹与所需加工零件的实际轮廓并不重合。
在进行轮廓加工时，刀具中心偏离零件的实际轮廓表面(图纸中所要加工对象的轮廓)一个刀具半径值。
这种偏移，称为刀具半径补偿。
B.采用刀具半径补偿的作用和意义数控机床一般都具备刀具半径补偿的功能。
在加工中，使用数控系统的刀具半径补偿功能，就能避开数控编程过程中的繁琐计算，而只需计算出工件加工轮廓轨迹的起始点坐标值即可。
同时，利用刀具半径补偿功能，还可以实现同一程序的粗、精加工以及同一程序的阴阳模具加工等功能。
C.刀具半径补偿指令的使用方式根据ISO 标准规定，当刀具中心轨迹在编程轨迹前进方向的左边时，称为左刀补，用G41表示；刀具中心轨迹在编程轨迹前进方向的右边时，称为右刀补，用G42表示；注销刀具半径补偿时用G40表示。
2 刀具半径补偿过程A.刀具半径补偿建立：当输入的程序段包含有G41/G42命令时，系统认为此时已进入刀补建立状态。
数控切削中刀具的选择与应用分析
Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｒ ｙ＆ Ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｍｔ
数控切削 中刀具 的选择 与应用分析
裴计达 乔 宇
（ 沈阳床 集团中捷机床有限公司技术部 ）
特性，加工阶段工区别以及 刀具的 自身特 性确定 刀具选择 的主 要条 件，从以下几个方面进行分析 ： 根据零件加工区域的特点选 择刀具和几何参数。在 零件 结构允 许的情况下应选用大直径 、长径比值小的刀具；切削薄壁 、超 薄壁 【 关键词 】 加工 工艺；刀具选择 ；数控切削 零件的过中心铣刀端刃应有足够的 向心角，以减少刀具和切 削部位 的切削力。加工铝、铜等较软材料零件 时应选择前角稍大一些的立 引 言 铣刀，齿数也不要超 过 ４齿 。 在现代化 的制造企业 中数控切 削起着举足轻重 的作用 ，制造型 根据零件材料 的切削性能选择刀具 。如车或铣高强度钢、钛合 企 业不断引进现代化 的数 控切削设备， 以提高产 品的生 产效率与加 金、不锈钢零件，建议选择耐磨性较好 的可转位硬质合金刀具。 工质量 在数控切 削中，产 品的加工质量不仅取 决于数控机床 自身 根据零件相应 的加工阶段选择刀具 。在零件 的粗加工阶段应以 的精度， 还与数控切 削中的刀具选择密切相关， 与传 统加 工方法相 比 去除余量为主 ，适合选择刚性较好 、精度较低的刀具 ，在半精加工 数控切 削机床本 身的主轴输 出功率较大 ，转速范 围及切 削能力远 高 与精加工阶段 ，零件 以保证其加工精度和产品质量为主 ，适合选择 于普通机床 ，因此对数控切 削刀具 的选择提 出了更高的要 求。因此 耐用度高、精度较高 的刀具 。粗加工阶段所用刀具的精度最低 、而 在 数控切 削进行产 品及零部件 的加工 中， 要按照数控 刀具选择 原则 ， 精加工阶段所用刀具的精度最高， 如果粗、 精加工选择相 同的刀具 ， 对 切削用量进 行科学的分析，充分 考虑零部 件的材 质与刀具的匹配 建议粗加工时选用精加工淘汰下来 的刀具 ，因为精加工淘汰的刀具 参数， 从而采 取适 当的工艺措施， 利 用数控机 床加 工精度 高的特 点有 磨损情况大 多为刃部轻微磨损 ，涂层磨损修光 ，继续使用会影响精 效地保证数控机床 加工质量， 适 应现阶段零件高精度 多 品种小批 量 加工 的加工质量 ，但对粗加工的影响较 小。 订 制加 工 的特 点 。 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 １数控刀具分类与选用原则分析 加工 的刚性 。选取刀 具时 ，要使刀具 的尺寸与被加工工件 的表面尺 数 控 刀 具 根 据 相 应 的 刀 刃 形 状 与 切 削 方 式 与 工 艺 的 不 同 可 分 为 寸相适应 。生产 中，毛坯表面或粗加工孔通常选用镶有硬质合金刀 三大类 ，包括系列化通用刀具，如车刀类、铣刀类、刨刀类、镗刀 片的玉 米铣 刀；平面 零件 的铣 削选 用硬质合金刀 片铣刀 ，其周边轮 类、钻头类、铰刀类和锯类等：成形刀具，这类刀具具有与被加工 廓 的加 工通 常选 用 立 铣刀 ；在 凹槽 与 凸 台 的加 工 中 ，通 常 选 用 高速 工件预加工截面相同或接近相同的形状的刀刃，如成形车刀类、成 钢立铣 刀；而对 于加 工变斜 角轮廓 与复杂立体型 面的外形 时通 常采 形 铣 刀 类 、成 形 刨 刀 类 、拉 刀 类 、圆锥 铰 刀 和 各 种 螺 纹 加 工 刀 具 等 ； 用 球 头 铣 刀 、 环 形铣 刀 、锥 形铣 刀 和盘 形铣 刀 。 刀具 选 择 中值 得 注 展成刀具是用展成法加工齿轮的齿面或类似形状 的工件 ，如滚齿刀 意 的 一 点 是 ， 选 择较 好 的 刀 具尽 管 增加 了 刀 具成 本 ，但 因此 带 来 的 类、剃齿刀类、 ， 插齿刀类、锥 齿轮刨 刀类和锥齿轮铣刀盘等 。 加工效率与质量的提升，则可大大降低 整体 的加 工成本 。切 削用量 根据制造刀具所用的材 料可分 为：硬质合金刀具、高速钢刀具 、 包括主轴转速 ｎ（ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ ） 、背吃刀量及进给速度 ｖ Ｆ等，具体数 值应 金刚石刀具、其他材料刀具，如立方 氮化硼 刀具 、陶瓷刀具等 。 根据机床说明书、刀具切削手册，并结合加工经验而 定，本文不做 数控刀具按工件加工表面形式的不同可分为 如下五类 ： 详细介绍，应使主轴转速、切削深度及进给速度 三者能相互适应， （ １ ）表面轮廓 类加工 刀具 ：包括 车刀、铣刀、刨刀、锉 刀外和 以形 成 最 佳 切 削 用量 。 表面拉刀等 ： 在数控加工 中心的刀具管理 中，所有的切削刀具都预先装在刀 （ ２ ） 内孔 类加 工 刀 具 包 括 镗 刀 、钻 头 、扩 孔 钻 、铰 刀 和 内表 库 中，刀具更换过程是通过抓刀和更换指令在数控程 序中实现相应 面拉刀等 ； 的换刀动作 ，因此应一次性选用成套的刀柄与刀具，并保证他们适 （ ３ ）螺 纹 类 加 工 刀 具 包括板牙、丝锥、螺 纹车刀 、螺 纹铣刀 合加工 中心刀具库系统规格， 以便数控加工用刀具能够迅速、准确 和 自动 开 合 螺 纹 切 头 等 ； 地安装到机床主轴上或返 回刀库 。编程人员应能够了解机床所用刀 （ ４ ）齿 轮 类 加 工 刀 具 包括滚齿刀、剃齿刀、插齿刀、锥齿轮 柄 的结构尺寸、调整方法 以及调整范围等方面的 内容 ，以保证在编 加工刀具等 ； 程时确定刀具的径向和轴向尺寸，合理 安排刀具 的排列顺序 。 （ ５ ） 切槽切断类刀具，包括切断车 刀、锯片铣刀、 镶 齿圆锯 片、 ３ 结 语 弓锯 带锯 等 等 。此 外 ，还 有 组 合 刀 具 。 随着数控机床在制造 型企业生产实 际中的广泛应用 ，数控刀具 现阶段数控机床选用的系列化标准化的数控刀具互换性强便于 的应用 已经成为数控加工 中的关键 问题之一 。在使用数控刀具过程 调整，而且 普遍具有刚性好，精度高，切削性能稳定等特点，利于 中，要在人机交 互状态下 即时选择刀具和确定切 削用量 。因此 ，切 各种粗精加工的选择并可进行科学的刀具管理。针对不同加工材质 削人员必须 熟悉 刀具种类 ，选择方法和切 削用量 的制定原则 ，从而 与加工方案 ，应选用不同的切削用量，在粗加工 中， 以提高生产率 满 足产 品及 零部件 的加工 效率 与加工质量 ，充分发挥数控机床 的优 为主要原则 ，兼顾经济性和加工成本；在半精加工和精加工时 ，以 势 ， 提高 企 业 的生 产 水 平 与 经 济 效 益 。 保证加工质量为主要原则，兼顾切 削效率 、经济性和加工成本 。 参考文献 ： ２ 数 控 刀具 选 择 方 法 与技 巧 『 １ １ 成 大先 机械设计手册， 第五卷 ｆ Ｍ １ ． 北京： 化 学工业 出版社， ２ ０ ０ ２ 刀具 的选择是数控切 削工艺 中的重要 内容之一 ，也是提高加工 【 ２ ］ ｍ 爱玲 ， 白 恩远 ． 现代数控机床 『 Ｍ１ ． 北京 ： 国防 工 业 出版 社 ， ２ ０ ０ ３ 效率的先决条件之一 ，根据被加工零件 的加工 区域特性 ，切 削材料 ｆ ３ １ 王杰等． 机械 制造 工程 学『 Ｍ１ ． 北京： 北京邮 电大学 出版社， ２ ０ ０ ４
数控切削 中刀具 的选择 与应用分析
裴计达 乔 宇
（ 沈阳床 集团中捷机床有限公司技术部 ）
特性，加工阶段工区别以及 刀具的 自身特 性确定 刀具选择 的主 要条 件，从以下几个方面进行分析 ： 根据零件加工区域的特点选 择刀具和几何参数。在 零件 结构允 许的情况下应选用大直径 、长径比值小的刀具；切削薄壁 、超 薄壁 【 关键词 】 加工 工艺；刀具选择 ；数控切削 零件的过中心铣刀端刃应有足够的 向心角，以减少刀具和切 削部位 的切削力。加工铝、铜等较软材料零件 时应选择前角稍大一些的立 引 言 铣刀，齿数也不要超 过 ４齿 。 在现代化 的制造企业 中数控切 削起着举足轻重 的作用 ，制造型 根据零件材料 的切削性能选择刀具 。如车或铣高强度钢、钛合 企 业不断引进现代化 的数 控切削设备， 以提高产 品的生 产效率与加 金、不锈钢零件，建议选择耐磨性较好 的可转位硬质合金刀具。 工质量 在数控切 削中，产 品的加工质量不仅取 决于数控机床 自身 根据零件相应 的加工阶段选择刀具 。在零件 的粗加工阶段应以 的精度， 还与数控切 削中的刀具选择密切相关， 与传 统加 工方法相 比 去除余量为主 ，适合选择刚性较好 、精度较低的刀具 ，在半精加工 数控切 削机床本 身的主轴输 出功率较大 ，转速范 围及切 削能力远 高 与精加工阶段 ，零件 以保证其加工精度和产品质量为主 ，适合选择 于普通机床 ，因此对数控切 削刀具 的选择提 出了更高的要 求。因此 耐用度高、精度较高 的刀具 。粗加工阶段所用刀具的精度最低 、而 在 数控切 削进行产 品及零部件 的加工 中， 要按照数控 刀具选择 原则 ， 精加工阶段所用刀具的精度最高， 如果粗、 精加工选择相 同的刀具 ， 对 切削用量进 行科学的分析，充分 考虑零部 件的材 质与刀具的匹配 建议粗加工时选用精加工淘汰下来 的刀具 ，因为精加工淘汰的刀具 参数， 从而采 取适 当的工艺措施， 利 用数控机 床加 工精度 高的特 点有 磨损情况大 多为刃部轻微磨损 ，涂层磨损修光 ，继续使用会影响精 效地保证数控机床 加工质量， 适 应现阶段零件高精度 多 品种小批 量 加工 的加工质量 ，但对粗加工的影响较 小。 订 制加 工 的特 点 。 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 １数控刀具分类与选用原则分析 加工 的刚性 。选取刀 具时 ，要使刀具 的尺寸与被加工工件 的表面尺 数 控 刀 具 根 据 相 应 的 刀 刃 形 状 与 切 削 方 式 与 工 艺 的 不 同 可 分 为 寸相适应 。生产 中，毛坯表面或粗加工孔通常选用镶有硬质合金刀 三大类 ，包括系列化通用刀具，如车刀类、铣刀类、刨刀类、镗刀 片的玉 米铣 刀；平面 零件 的铣 削选 用硬质合金刀 片铣刀 ，其周边轮 类、钻头类、铰刀类和锯类等：成形刀具，这类刀具具有与被加工 廓 的加 工通 常选 用 立 铣刀 ；在 凹槽 与 凸 台 的加 工 中 ，通 常 选 用 高速 工件预加工截面相同或接近相同的形状的刀刃，如成形车刀类、成 钢立铣 刀；而对 于加 工变斜 角轮廓 与复杂立体型 面的外形 时通 常采 形 铣 刀 类 、成 形 刨 刀 类 、拉 刀 类 、圆锥 铰 刀 和 各 种 螺 纹 加 工 刀 具 等 ； 用 球 头 铣 刀 、 环 形铣 刀 、锥 形铣 刀 和盘 形铣 刀 。 刀具 选 择 中值 得 注 展成刀具是用展成法加工齿轮的齿面或类似形状 的工件 ，如滚齿刀 意 的 一 点 是 ， 选 择较 好 的 刀 具尽 管 增加 了 刀 具成 本 ，但 因此 带 来 的 类、剃齿刀类、 ， 插齿刀类、锥 齿轮刨 刀类和锥齿轮铣刀盘等 。 加工效率与质量的提升，则可大大降低 整体 的加 工成本 。切 削用量 根据制造刀具所用的材 料可分 为：硬质合金刀具、高速钢刀具 、 包括主轴转速 ｎ（ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ ） 、背吃刀量及进给速度 ｖ Ｆ等，具体数 值应 金刚石刀具、其他材料刀具，如立方 氮化硼 刀具 、陶瓷刀具等 。 根据机床说明书、刀具切削手册，并结合加工经验而 定，本文不做 数控刀具按工件加工表面形式的不同可分为 如下五类 ： 详细介绍，应使主轴转速、切削深度及进给速度 三者能相互适应， （ １ ）表面轮廓 类加工 刀具 ：包括 车刀、铣刀、刨刀、锉 刀外和 以形 成 最 佳 切 削 用量 。 表面拉刀等 ： 在数控加工 中心的刀具管理 中，所有的切削刀具都预先装在刀 （ ２ ） 内孔 类加 工 刀 具 包 括 镗 刀 、钻 头 、扩 孔 钻 、铰 刀 和 内表 库 中，刀具更换过程是通过抓刀和更换指令在数控程 序中实现相应 面拉刀等 ； 的换刀动作 ，因此应一次性选用成套的刀柄与刀具，并保证他们适 （ ３ ）螺 纹 类 加 工 刀 具 包括板牙、丝锥、螺 纹车刀 、螺 纹铣刀 合加工 中心刀具库系统规格， 以便数控加工用刀具能够迅速、准确 和 自动 开 合 螺 纹 切 头 等 ； 地安装到机床主轴上或返 回刀库 。编程人员应能够了解机床所用刀 （ ４ ）齿 轮 类 加 工 刀 具 包括滚齿刀、剃齿刀、插齿刀、锥齿轮 柄 的结构尺寸、调整方法 以及调整范围等方面的 内容 ，以保证在编 加工刀具等 ； 程时确定刀具的径向和轴向尺寸，合理 安排刀具 的排列顺序 。 （ ５ ） 切槽切断类刀具，包括切断车 刀、锯片铣刀、 镶 齿圆锯 片、 ３ 结 语 弓锯 带锯 等 等 。此 外 ，还 有 组 合 刀 具 。 随着数控机床在制造 型企业生产实 际中的广泛应用 ，数控刀具 现阶段数控机床选用的系列化标准化的数控刀具互换性强便于 的应用 已经成为数控加工 中的关键 问题之一 。在使用数控刀具过程 调整，而且 普遍具有刚性好，精度高，切削性能稳定等特点，利于 中，要在人机交 互状态下 即时选择刀具和确定切 削用量 。因此 ，切 各种粗精加工的选择并可进行科学的刀具管理。针对不同加工材质 削人员必须 熟悉 刀具种类 ，选择方法和切 削用量 的制定原则 ，从而 与加工方案 ，应选用不同的切削用量，在粗加工 中， 以提高生产率 满 足产 品及 零部件 的加工 效率 与加工质量 ，充分发挥数控机床 的优 为主要原则 ，兼顾经济性和加工成本；在半精加工和精加工时 ，以 势 ， 提高 企 业 的生 产 水 平 与 经 济 效 益 。 保证加工质量为主要原则，兼顾切 削效率 、经济性和加工成本 。 参考文献 ： ２ 数 控 刀具 选 择 方 法 与技 巧 『 １ １ 成 大先 机械设计手册， 第五卷 ｆ Ｍ １ ． 北京： 化 学工业 出版社， ２ ０ ０ ２ 刀具 的选择是数控切 削工艺 中的重要 内容之一 ，也是提高加工 【 ２ ］ ｍ 爱玲 ， 白 恩远 ． 现代数控机床 『 Ｍ１ ． 北京 ： 国防 工 业 出版 社 ， ２ ０ ０ ３ 效率的先决条件之一 ，根据被加工零件 的加工 区域特性 ，切 削材料 ｆ ３ １ 王杰等． 机械 制造 工程 学『 Ｍ１ ． 北京： 北京邮 电大学 出版社， ２ ０ ０ ４
浅析刀具对数控加工质量的影响
收稿 日期 ：０ ０ ０ — ｌ ２ １— ８ ３
切 削速 度 为零 ， 因此 ， 保 证加 工 精度 ， 削行 距 一般 为 切 很小 ， 故球 头 铣 刀适 用 于 曲面 的精 加 工 。而 端 铣 刀无 论 是在表 面加 工质 量上还 是 在加工 效率 上都 远远 优 于 球 头铣 刀 ， 因此 ， 在确 保 零 件加 ＿ 过切 的前 提 下 ， 丁不 粗 加工 和半 精加 工 曲面时 ， 尽量 选择端 铣 刀 。另外 ， 刀具 的耐用 度 和精 度 与 刀具 价格 关 系 极 大 ， 须 引 起 注意 必
加 工 工序 的 类 型 ， 削 用 量 以及 与机 床 和 数控 装 置 工 作 范 围 有 关 的诸 多 因素 。 切
赢 皿
【 关键词 】 刀具选择 ； 性能要 求 ； 质量影响 因素 【 中图分类号 】 Ｔ ５７１ Ｇ １．
０ 引 言
【 文献标识码】 Ａ
【 文章编号】 １０—７Ｘ ２ １）１０８— ３ ０ ３７３ （０ １Ｏ— ０３０
传统 的加工 方法 相 比， 数控 加工 对刀具 的要求更 高 ， 不 仅要求 精度 高 、 刚度好 、 耐用 度 高 ， 而且 要求 尺 寸稳定 、 安 装 调整 方 便 ， 就要 求 采用 新 型优 质 材 料制 造 数 控 这 加 工刀具 ， 优选 刀具参 数 。 并 １１ 根 据被 加 工 面的情 况选取 刀具 ． 选取 刀具 时 ， 要使 刀 具 的尺 寸与 被加 工 工件 的表 面 尺寸 和形状 相适应 。生产 中 ， 件周 边轮廓 的加工 ， 零 常 采用 立 铣刀 。铣 削平 面 时 ， 应选 用 硬 质合 金 刀 片铣 刀 ； 丁凸轮 、 加＿ 凹槽 时 ， 高速 钢立铣 刀 ； 选 加工 毛坯 表 面 或 粗 加 一孔 时 ， 选 镶 硬 质 合 金 的玉 米 铣 刀 ［ １ 可 １ １ 一 。对 些 立体 型 血和 变 斜角 轮 廓外 形 的加 Ｔ ， 常采 用 球 头铣
切 削速 度 为零 ， 因此 ， 保 证加 工 精度 ， 削行 距 一般 为 切 很小 ， 故球 头 铣 刀适 用 于 曲面 的精 加 工 。而 端 铣 刀无 论 是在表 面加 工质 量上还 是 在加工 效率 上都 远远 优 于 球 头铣 刀 ， 因此 ， 在确 保 零 件加 ＿ 过切 的前 提 下 ， 丁不 粗 加工 和半 精加 工 曲面时 ， 尽量 选择端 铣 刀 。另外 ， 刀具 的耐用 度 和精 度 与 刀具 价格 关 系 极 大 ， 须 引 起 注意 必
加 工 工序 的 类 型 ， 削 用 量 以及 与机 床 和 数控 装 置 工 作 范 围 有 关 的诸 多 因素 。 切
赢 皿
【 关键词 】 刀具选择 ； 性能要 求 ； 质量影响 因素 【 中图分类号 】 Ｔ ５７１ Ｇ １．
０ 引 言
【 文献标识码】 Ａ
【 文章编号】 １０—７Ｘ ２ １）１０８— ３ ０ ３７３ （０ １Ｏ— ０３０
传统 的加工 方法 相 比， 数控 加工 对刀具 的要求更 高 ， 不 仅要求 精度 高 、 刚度好 、 耐用 度 高 ， 而且 要求 尺 寸稳定 、 安 装 调整 方 便 ， 就要 求 采用 新 型优 质 材 料制 造 数 控 这 加 工刀具 ， 优选 刀具参 数 。 并 １１ 根 据被 加 工 面的情 况选取 刀具 ． 选取 刀具 时 ， 要使 刀 具 的尺 寸与 被加 工 工件 的表 面 尺寸 和形状 相适应 。生产 中 ， 件周 边轮廓 的加工 ， 零 常 采用 立 铣刀 。铣 削平 面 时 ， 应选 用 硬 质合 金 刀 片铣 刀 ； 丁凸轮 、 加＿ 凹槽 时 ， 高速 钢立铣 刀 ； 选 加工 毛坯 表 面 或 粗 加 一孔 时 ， 选 镶 硬 质 合 金 的玉 米 铣 刀 ［ １ 可 １ １ 一 。对 些 立体 型 血和 变 斜角 轮 廓外 形 的加 Ｔ ， 常采 用 球 头铣
数控加工中刀具半径补偿功能的应用研究
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中的刀具补偿 功 能的综合 性能得 到更广 泛的应 用。
关键 词 ： 刀具 补偿 ； 程序 ； 应用
【 ｂｔ ｃ】Ｗ ｅ ｒ ｒ ｍ ｒ ￣ ｅ ａｐｏｒ ｒ ａｈ ｉ ａ ｓ ａ ｒ ｌ ｔｃ ｈｕ ｅ Ａ ｓ ａｔ ｈｎａ ｏ ａ ｅ ｋｓ ｒ ａ ｆ ｃ ｉ ｎ ｐ ｒ ， ｔ ｏ ｅ ｒ ｋｓｏｌ ｂ ｒ ｐ ｇｍ ｎ ｇ ｍ ｏ ｍ ｎ ｇ ｔｐ ｐ ｆ ａ ｒ ｉ ｄ
和工件 的加工精度 。
移一个刀具半 径值 ； 在进行外轮廓加工时 ， 刀具中心必须 向零件 的外侧偏 移一个刀具半径值 ， 只有这样才能得到所需的零件轮 廓。这种按照零件轮廓编制的程序和预先设定 的偏 置参数 ， 数控 装置就能实时 自动生成 刀具 中心轨迹的功能称为刀具半径补偿
于 凤 丽
（ 阳铁路机械 学校 ， 阳 ｌ０ ３ ） 沈 沈 １０６
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｏ ｌ ａ ｉｓ ｃ ｍｐ ｎ ａ ｉ ｎ ａ ｐｉａ ｉｎ ｉ ｓ ａ ｃ ｆｔ ｏ ｄ ｕ ｏ ｒ ｅｓｔ ｏｎ ｉ ｐ ｌ ｔ ｎ ＮＣ ｃ ｉ ｉｇ ｃ ｏ ｍａ ｈｎ ｎ
数控刀具选用指南第二版
数控刀具选用指南第二版
标题：数控刀具选用指南第二版
简介：本文将为您介绍数控刀具的选用指南，帮助您在数控加工过程中正确选择刀具，提高加工效率和质量。
本指南经过第二版修订，内容更加全面详实，希望能对您有所帮助。
正文：
第一节：数控刀具的分类和特点
在本节中，我们将介绍不同类型的数控刀具，包括立铣刀、立铣刀片、钻头、镗刀等。
同时，我们还将详细解释每种刀具的特点和适用范围，帮助您根据具体加工需求选择合适的刀具。
第二节：数控刀具选用的关键因素
本节将重点介绍数控刀具选用的关键因素，包括切削材料、切削速度、切削深度、刀具刚度等。
我们将详细解释每个因素对刀具性能的影响，并提供一些建议和注意事项，以帮助您进行正确的刀具选择。
第三节：数控刀具选购和维护注意事项
在本节中，我们将介绍数控刀具的选购和维护注意事项，包括选择可靠的供应商、选购时的注意事项、刀具的正确使用和保养等。
我们还将提供一些常见问题的解答，以帮助您更好地了解如何正确选购和维护数控刀具。
第四节：数控刀具选用案例分析
通过本节的案例分析，我们将具体展示数控刀具选用的实际应用。
我们将选取几个常见的加工场景，分析刀具选择的关键因素和具体操作步骤，帮助读者更好地理解和运用本指南提供的选用指南。
结语：
本文通过对数控刀具的选用指南进行详细介绍，帮助读者更好地选择合适的刀具，提高加工效率和质量。
同时，我们也强调了避免不良因素对阅读体验的负面影响，确保文章的清晰性和流畅性。
希望本指南对读者在数控加工中的刀具选用提供有益的帮助。
机械数控加工过程刀具高效使用及优化措施分析
机械数控加工过程刀具高效使用及优化措施分析摘要：机床在加工精度、生产效率和加工产品的稳定性等方面具有普通机床无法比拟的生产加工优势。
数控加工具有越来越广泛的应用前景。
本文研究了数控加工过程中刀具的合理使用控制。
分析了钻井原理、工具的特点和工具的控制技术在加工中的应用，并讨论了数控加工过程中刀具的控制技术和措施，从而大大提高数控加工的工作效率。
关键词：机械数控加工；工具；使用控制1、数控刀具概述数控刀具是制造中切削工具的一种，是在机械制造业中用来进行切削工艺的工具类型，其效率与普通刀具相比更高，数控刀具的结构包括切削所用的刀片、固定刀具的刀柄以及刀杆。
数控技术的逐渐成熟，使其在机械自动化中的应用变得越来越广泛，数控刀具就是在这种背景下产生的。
数控刀具与传统的切削刀具相比，刀刃的可靠程度与质量有了相当大的进步，并且数控刀具可以根据切削的具体需求，通过自动换刀装置来变换切削刀具的类型，可以提高切削作业的效率和精度。
数控刀具的使用使得加工企业可以与刀具生产商进行直接的需求沟通，提供给生产商具体的切削数值、切削类型等数据，这样刀具生产商就可以根据刀具需求方的实际需求来提供专门的刀具类型和问题解决方案，从而促进了刀具的生产和销售的发展。
但是数控刀具的使用条件较传统刀具相比较为复杂，这在一定程度上限制了数控刀具的使用范围的扩大。
2、机械数控加工过程刀具高效使用方法数控刀具的选择是否合理，会对数控加工质量带来很大影响。
其中最主要的影响表现为工艺加工的精确度存在差异。
另外还会对数控刀具造成严重损坏，导致数控刀具出现不同程度的磨损，造成数控刀具的耐用性和精确度受到影响，最终无法有效确保数控加工的质量。
因此选择刀具时，相关工作人员应该充分考虑到刀具选择对数控加工工艺各方面的影响因素，根据具体的加工情况选择刀具，确保选择的数控刀具满足加工的基本要求。
2.1选择合适的工具在数控加工中，选择合适的刀具是非常重要的。
不同的零件和材料具有不同的切削性能，所选用的刀具也不同。
CNC机床加工中的螺纹刀具的选择与应用
CNC机床加工中的螺纹刀具的选择与应用在CNC（计算机数控）机床加工过程中，螺纹刀具的选择和应用起到至关重要的作用。
螺纹刀具是专门用于加工螺纹的刀具，其选择和使用对于螺纹加工质量和效率有着直接影响。
本文将从螺纹刀具的类型、选择指南以及使用技巧等方面进行探讨，帮助读者更好地了解和应用螺纹刀具。
一、螺纹刀具的类型螺纹刀具根据其结构和用途可分为外螺纹刀具和内螺纹刀具。
1. 外螺纹刀具：外螺纹刀具主要用于加工螺纹外径，常见的有螺纹刀、丝锥和螺纹铣刀等。
螺纹刀主要用于车削外螺纹，适用于加工钢材、铸铁等常见材料。
丝锥则用于手工螺纹加工，适用于加工薄壁管材等；螺纹铣刀适用于铣削螺纹外径，精度较高。
2. 内螺纹刀具：内螺纹刀具主要用于加工螺纹内径，常见的有攻丝刀和挤丝刀等。
攻丝刀适用于精确的内螺纹加工，常用于机械加工中。
挤丝刀也用于内螺纹加工，适用于低硬度材料的加工。
二、螺纹刀具的选择指南在选择螺纹刀具时，需要根据加工要求、材料类型和刀具性能等因素进行综合考虑。
下面是一些选择螺纹刀具的指南：1. 加工要求：根据加工要求确定选择的螺纹刀具类型，如外螺纹刀具还是内螺纹刀具。
2. 材料类型：根据加工材料的硬度、脆性等特性选择合适的刀具材料。
对于硬度较高的材料，可以选择刚性较好的螺纹刀具。
3. 切削参数：确定切削参数，包括进给速度、转速等，以便选择适合的螺纹刀具。
4. 刀具性能：选择具有良好刀具质量、硬度、耐磨性和刀具寿命较长的螺纹刀具。
5. 成本控制：根据实际经济状况选择适合的螺纹刀具，综合考虑性价比和效益。
三、螺纹刀具的使用技巧正确使用螺纹刀具可提高切割效率和加工质量，下面是一些使用螺纹刀具的技巧：1. 加工前准备：检查刀具的整体情况，确保刀具无损坏和锈蚀。
调整好刀具的夹持装置，保证稳定和准确。
2. 切削参数设置：根据加工要求和材料特性，设定合适的切削参数，如进给速度、切割深度和转速等。
3. 冷却润滑：加工过程中应加足冷却润滑剂，保持刀具和工件的冷却状态，以提高切削效率和刀具寿命。
选择数控铣加工中的刀具和切削用量的分析
１ ． ２数 控铣 加工 工艺对 刀 具要 求
在 应 用 数 控 铣加 工进 行 工件 加 工 时 ， 为 提 高 其 加 工 精度 ，
降低刀具材料损耗 ， 提高数控铣加工效率 ， 对数控铣加工刀具
提 出 了一 定要 求 。在 选 择 刀 具时 ， 应 综合 考 虑 数控 铣 机 床 中刀
在 数控 铣 加 工 中 ， 刀 具磨 损 、刀 具 测量 及 更 换均 是 由人 工 进 行 操作 来完 成 ， 其辅 助 作 业时 间 花 费较 多 ， 为 实现 数 控 铣加 工 的 经济 效 益 ， 应 合理 安 排 刀具 次 序 ， 并 遵 循 以下 原 则 ： 尽量 减 少 刀 具数 量 ； 一 次装 夹完 成其 所 有 加工 部 位 ； 先铣 后钻 ；完 成 曲面 精加工 后进 行二 维 轮廓精 加 工作业 。
槽加 工 尺寸 精 度 ，多采 取两 刃键 槽 铣 刀 。在 选择 孔 加 工 刀具 应 用中 ， 因数控机床孔加工多采取的是无钻模形式 ， 工件切削条 件较差 ， 在进行钻头选择时 ， 应 保 证 钻 头 直 径 ｄ满 足 １ ／ ｄ≤ ５ 的条件 ； 在进 行 工件 钻 孔 操 作 时 ， 需 要通 过 中心 钻 进 行 定位 ， 保 证孔 加 工定 位 精 度 ； 在 处理 工件 精 纹 之 前 ， 可 以应 用 浮动 绞 刀 进 行操 作 ； 在 处 理工 件 镗孔 时 多选 择 多 刃镗 刀 头进 行 工 件切 削； 为 降低切 削振 动 ， 应选 择较粗 或 较短 刀具 刀杆 。 １ ． ４ 数 控铣加 工刀 具排 列 顺序原 则
照 数 控铣 刀 具 结 构 ， 可 以将 其 划 分为 特殊 型式 、整 体 式 、镶 嵌 式 三种 类 型 ； 按 照 数控 铣 刀 材 质 可 以划分 为 金 刚石 刀 具 、硬质 合 金 刀 具、 高速 钢 刀 具及 其 他 材 料刀 具等 ； 以切 削工 艺 为标 准 则 可 以将 数 控铣 刀分 为 球头 刀 、 平端 立铣 刀 、 圆角 立 铣 刀与 锥 度 铣刀 等 。
在 应 用 数 控 铣加 工进 行 工件 加 工 时 ， 为 提 高 其 加 工 精度 ，
降低刀具材料损耗 ， 提高数控铣加工效率 ， 对数控铣加工刀具
提 出 了一 定要 求 。在 选 择 刀 具时 ， 应 综合 考 虑 数控 铣 机 床 中刀
在 数控 铣 加 工 中 ， 刀 具磨 损 、刀 具 测量 及 更 换均 是 由人 工 进 行 操作 来完 成 ， 其辅 助 作 业时 间 花 费较 多 ， 为 实现 数 控 铣加 工 的 经济 效 益 ， 应 合理 安 排 刀具 次 序 ， 并 遵 循 以下 原 则 ： 尽量 减 少 刀 具数 量 ； 一 次装 夹完 成其 所 有 加工 部 位 ； 先铣 后钻 ；完 成 曲面 精加工 后进 行二 维 轮廓精 加 工作业 。
槽加 工 尺寸 精 度 ，多采 取两 刃键 槽 铣 刀 。在 选择 孔 加 工 刀具 应 用中 ， 因数控机床孔加工多采取的是无钻模形式 ， 工件切削条 件较差 ， 在进行钻头选择时 ， 应 保 证 钻 头 直 径 ｄ满 足 １ ／ ｄ≤ ５ 的条件 ； 在进 行 工件 钻 孔 操 作 时 ， 需 要通 过 中心 钻 进 行 定位 ， 保 证孔 加 工定 位 精 度 ； 在 处理 工件 精 纹 之 前 ， 可 以应 用 浮动 绞 刀 进 行操 作 ； 在 处 理工 件 镗孔 时 多选 择 多 刃镗 刀 头进 行 工 件切 削； 为 降低切 削振 动 ， 应选 择较粗 或 较短 刀具 刀杆 。 １ ． ４ 数 控铣加 工刀 具排 列 顺序原 则
照 数 控铣 刀 具 结 构 ， 可 以将 其 划 分为 特殊 型式 、整 体 式 、镶 嵌 式 三种 类 型 ； 按 照 数控 铣 刀 材 质 可 以划分 为 金 刚石 刀 具 、硬质 合 金 刀 具、 高速 钢 刀 具及 其 他 材 料刀 具等 ； 以切 削工 艺 为标 准 则 可 以将 数 控铣 刀分 为 球头 刀 、 平端 立铣 刀 、 圆角 立 铣 刀与 锥 度 铣刀 等 。
1.6 数控车刀的选择与使用解析
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“确定刀片的断屑槽型代码或ISO断 屑范围代码”图标如前图所示。ISO标准 按切削深度aP和进给量的大小将断屑范 围分为A、B、C、D、E、F六个区，其中A、 B、C、D为常用区域，WALTER标准将断屑 范围分为图中各色块表示的区域，ISO标 准和WALTER标准可结合使用，如前图所 示。根据选用标准，按加工的切削深度 和合适的进给量来确定刀片的WALTER断 屑槽型代码或ISO分类范围。
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1、机床影响因素
“机床影响因素”图标如图所示。为保 证加工方案的可行性、经济性，获得最佳加 工方案，在刀具选择前必须确定与机床有关 的如下因素： （1）机床类型：数控车床、车削中心； （2）刀具附件：刀柄的形状和直径，左切和右 切刀柄； （3）主轴功率； （4）工件夹持方式。
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2、选择刀杆
“选择刀杆”图标如图所示。其中，刀杆类 型尺寸见下表。
选用刀杆时，首先应选用尺寸尽可能大的刀杆，同时 要考虑以下几个因素： （1）夹持方式； （2）切削层截面形状，即切削深度和进给量； （3）刀柄的悬伸。
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3、刀片夹紧系统
刀片夹紧系统常用杠杆式夹紧系统，“杠杆式夹紧系 统”图标如图所示。 （1） 杠杆式夹紧系统 杠杆式夹紧系统是最常用的刀片夹紧方式。其特点为： 定位精度高,切屑流畅,操作简便,可与其它系列刀具产品 通用。 （2）螺钉夹紧系统 特点：适用于小孔径内孔以及长悬伸加工
1.9 数控车刀的选择与使用
由于数控车床的加工对象多为回转体， 一般使用通用三爪卡盘夹具，因而在工艺装 备中，我们将以WALTER系列车削刀具为例， 重点讨论车削刀具的选用及使用问题。
CNC机床加工中的刀具强度与寿命分析
CNC机床加工中的刀具强度与寿命分析随着制造业的快速发展，机械工业对加工质量和效率的要求也越来越高。
CNC（计算机数控）机床作为现代机械加工的核心设备，其加工精度、稳定性和效率都极大地依赖于刀具的强度和寿命。
因此，对于CNC机床加工中的刀具强度与寿命进行分析和优化，对于提高加工效率和降低加工成本具有重要意义。
一、刀具强度分析刀具强度是指刀具在加工过程中能够承受的载荷大小。
在CNC机床加工中，刀具所面对的载荷主要有切向力和切削力。
切向力是指刀具在切削过程中产生的沿着刀具轴线方向的力，而切削力是指刀具在切削过程中产生的切削面法向方向的力。
刀具强度分析需要考虑刀具材料的强度特性、结构设计、刀具形状等因素。
常用的刀具材料包括高速钢、硬质合金和陶瓷等。
高速钢刀具在中低速切削中表现良好，硬质合金刀具在高速切削和粗加工中具有优势，而陶瓷刀具则适用于高速、高硬度和高温的切削。
刀具的结构设计也对刀具强度起到重要影响。
合理的结构设计能够提高刀具的刚度和稳定性，从而提高刀具的强度。
常见的结构设计包括单刃、多刃、球头、齿轮刀等。
根据具体加工要求选择合适的刀具结构能够有效地提高刀具的强度和切削效果。
刀具形状对刀具强度也有一定的影响。
刀具形状的选择应根据具体的加工任务和材料特性来确定。
例如，对于大切削深度和大进给量的加工任务，应选择具有较大有效刃厚的刀具，以提高刀具的强度和刚度。
二、刀具寿命分析刀具寿命是指刀具在加工过程中能够保持一定加工能力的时间。
刀具寿命的长短直接影响到加工成本和效率。
因此，分析和延长刀具寿命是CNC机床加工中的重要课题。
刀具寿命受到多种因素的影响，包括切削材料、切削速度、切削深度、进给速度、润滑方式、切削液的选择等。
针对不同的切削材料，应选择适当的刀具材料和涂层，以提高刀具的耐磨性和抗拉强度。
同时，根据加工任务的要求和机床的性能进行合理的切削参数选择，以优化刀具的工作状态。
刀具磨损的情况也是影响刀具寿命的重要因素。
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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
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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能，在粗加工阶段对精度的要求较低，对刀具刚性的要求相对较高；在半精加工、精加工为了保证零件的质量就要选择精度高且耐用的刀具了。
如果粗加工跟精加工阶段对刀具有一致性的要求，粗加工刀具可以使用精加工替换下来的刀具。
1.3.零件的加工区域的特点
当零件的结构允许时，一般尽量选择大直径、长径比值小的刀具。
1.4.工件的加工余量、几何形状以及零件的技术经济指标
正前角刀片：适用于内轮廓加工或者当工件结构形状较复杂时可以优先选用。
负前角刀片：适用于加工外圆，当加工条件恶劣或者金属切除率较高时可以选择此类刀片。
我们再次就不一一介绍了。
在对道具进行选择时，一定要充分考虑刀具能够承受的切削用量，当加工余量大时要选择刀尖角较大的刀片，反之则选择小的。
刀具的优化
2.1.总体优化目标
现代化进程的加快，各个行业之间的影响以及相互渗透程度越来越大，这就使得对产品质量的要求越来越严格，机械工业更是这样。
正确的刀具选择就是在加工中能够保证零件的质量，满足零件的各项技术要求并且在降低能耗的同时能够提高生产效率。
提高生产率的主要途径有：提高切除效率，容易装卡工件
以及换刀方便；降低成本主要体现在刀具的磨损量小，能源的利用率高等等，因此对于刀具的选择的优化总体目标为:提高加工质量，提高生产效率，降低生产成本。
所以正确合理的选择刀具是实现以上目标的基本前提。
保证加工质量就要尽量使零件与刀具间不发生干涉；提高生产效率就在允许范围内尽量使用直径较大的刀具；降低生产成本就是在满足切削要求的基础上尽量使用合理的刀具材料，不出现杀鸡用牛刀的现象。
在目前对于刀具优化的研究中来看，由于优化目标过于单一，所以优化效果十分有限。
虽然对于加工时间的优化上取得了一些进展，但是在加工质量以及加工效率方面的结合还需要继续完善。
2.2.加工特征特性
加工特征的种类的种类比较多，如表面、倒角、槽、孔、型腔等等，而这些大的特征类型又分很多子
类型，不同特征需要的加工特性也不尽相同。
以孔为例，某些孔对应的刀具有时候是唯一的，如平底盲孔加工时一般只选用铣刀加工，而不是钻头加工。
一般来说对于这些加工特征特性的刀具的选择都是有一定的规则以及规律的，如形状、尺寸、精度等都是有固定要求的，因此对于此类加工特征的选刀是比较简单的，无需进行优化，当然了这些由于日积月累的经验总结出的选到规则也是对刀具进行优化的结果。
在数控车床加工中，加工中心的刀具种类十分繁杂，对于刀具的选择除了加工工件的形状装夹方式的考虑外，还要充分考虑加工效率和加工精度等等。
另外，钻头的选择主要是依据工件的材料钻削工艺以及刀柄结构形式。
具有标准直径的钻头根据实际的加工需要再对刀刃进行打磨，可以磨成N、s 、x 等等各种形状。
当机床在在自动执行钻孔程序过程
中，往往会出现机床切屑的缠绕导致堵塞的情况，严重时会导致钻头折断，所以可以在钻头刃磨时在后刀面上磨分屑槽，深度设定为进给量的4-5 倍。
对于粗镗刀的选择主要考虑镗杆刚性以及刀头能承受的切削量，刀头材料选用硬质合金，若加工要求高，还可以选择立方氮化硼或人造金刚石的刀头，当然后者的造价也是相当可观的。
在实际操作中对于小于12mm直径的孔，可以使用稍加刃磨的键槽铣刀这样可以使粗糙度和位置精度有所提高，当孔的加工直径较大时，且镗刀的可选择性比较少，就可以选用立铣刀，缺点是这种道具对于机床的精度要求很高。
数控机床在机械加工中的地位一直很高，为了不断优化其加工性能，刀具的模块化进程的脚步越来越
快。
数控编程人员应该熟悉对刀具的选择原则，从而使得零件的加工质量有所保证，使得数控机床的加工优势更加明显，从而提高企业效益以及生产水平。
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