加工中心刀具知识_146页PPT

图3-7
三面刃铣刀 部分铣刀样式
仿形铣刀

3．立铣刀 用于立式铣床加工。可加工平面、台阶、槽，是数控机床 上用得最多的一种铣刀。立铣刀的圆柱表面和端面上都有切削 刃，它们可同时进行切削，也可单独进行切削。 4．球头铣刀 它的结构特点是球头上布满切削刃，圆周刃与球头刃圆弧 连接，可以作径向和轴向进给，多用于模具加工。
（1）选择尽可能大的刀尖圆弧，以获得坚固的切削刃； （2）大刀尖半径时允许使用大的进给量； （3）有振动时，宜选择小的刀尖半径； （4）从断屑可靠性考虑，小余量、小进给量的车削加工，刀尖圆 弧半径宜小，反之则宜用较大的刀尖圆弧半径。 刀尖圆弧半径、进给速度是影响表面粗糙度的两个因素。
3.4 数控铣削刀具 3.4.1 铣刀的类型

3.1.2 数控刀具的种类

1．从结构上可分为： （1）整体式刀具，由整块材料磨制而成，使用时可根据不同用 途将切削部分修磨成所需形状。 （2）镶嵌式刀具，有焊接式和机夹式两种。 （3）特殊型刀具，如减振式刀具。 各种刀具均是由工作部分和夹持部分组成。


2．从加工工艺上可分为： 车刀、铣刀、镗刀、钻头等，分别用于机加工的车削、铣削、 镗削、钻削。这是最常用的分类方法。 3．从刀具材料上可分为： 高速钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硼、金钢石等。
3.3 数控车削刀具 3.3.1车削刀具类型与结构

车削刀具用于对回转体工件的加工，大致分为三大类： 1．圆表面切削刀具，如：外圆车刀、内圆车刀、螺纹车刀、切 槽车刀； 2．端面切削刀具，如：端面车刀、切断车刀； 3．中心孔加工刀具，如：中心孔钻头、镗刀、丝锥等。
图3-2
车刀的种类
3.3.3车削刀具的选用

3．铣刀参数的选择

钻头，镗刀和内螺纹刀。
数控机床刀具概述PPT(51张)培训课件 培训讲 义培训 教材工 作汇报 课件PP T
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5.车刀刀尖的高低应对准工件的中心。车刀安装得过 高或过低都会引起车刀角度的变化而影响切削。根 据经验，粗车外圆时，可将车刀装得比工件中心稍 高一些；精车外圆时，可将车刀装得比工件中心稍 低一些，这要根据工件直径的大小来决定，无论装 高或装低，一般不能超过工件直径的 1％。
高速钢切断刀
（三）切断及车槽
2. 直 沟 槽 的 车 削
a）窄沟槽的车削 b）宽沟槽的车削
(四)车孔
一次装夹中加工工件
数控加工刀具特点
1. 刀具刚性好，切削效率高 2. 刀具精度高 3. 刀具的可靠性高，抗震及热变形好 4. 刀具尺寸能够预调 5. 互换性好，换刀速度快 6. 具有完善的工具系统 7. 具有刀具管理系统
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二、用三爪自定心卡盘装夹
三爪卡盘特点： 三个卡爪是同步运动的，能自动定心，一般不需
要找正。 卡爪：正爪
反爪——装夹直径较大的零件。 装夹特点：方便、省时、自动定心好，但夹紧力
小 适用范围：装夹外型规则的中、小型工件。
一、刀具安装注意事项
需要注意的是： 1.刀尖伸出长度要适中。不能过长也不能过短。过长
会降低刀杆的强度，过短可能会出现干涉。 2.安装刀具要稳固，也不易太紧，长期过紧安装可能
会损坏刀架上的丝扣。 3.安装刀具时选择刀位要结合加工工艺，根据工序来
合理安排刀具的顺序，减少换刀耗费的时间。 4.要逐一排除各刀位之间相互干涉的情况，特别注意

※安装的定位面和紧固用的零件上，不允许有异物粘附 仔细清扫后再装刀片。 ※请用附带的搬子切实地夹紧刀片与
◎用套筒等到辅助工具时若夹得过紧也会造成发刀具破损飞 出等到危险。
◎刀具高速成旋转时，由于离心力，刀片可能飞出十分危 险，使用时请充分注意安全。
※请勿使用套筒等辅助工具，而只用附带的专用搬手。 ※请参照使用说明书及样本，在推荐的范围内使用。
400
切 300
削 速 度
200
M/min
100
0
0.2 0.4 0.6 0.8
0
2021/3/9
进 给（mm/刃）
授课：XXX
金属陶瓷 CVD涂层硬质合金
PVD涂层硬质合金 硬质合金
0.2 0.4 0.6 0.8
进 给（mm/刃） 4
超硬质工具材料的基本特征
☆ 定义与区分：
超硬质工具材料——是硬质合金、金属陶瓷、陶瓷，CBN烧结体 和金刚石烧结体等的总称。
※在易燃易爆的场所请勿使用。 ※在使用非水溶性切屑油液时务请注意防火对策。
◎在高速旋转的情况下使用时，机床夹具等平衡性差时，会 因振动及颤振引起工具破损的危险。
※请使用安全罩、保护眼镜。
◎工件上产生的毛刺等，直接用手触摸有受伤的危险。
※请不要用裸手触摸。
所有可转位 式 （刀刃 可换式）的 切削工具
◎若未把刀片与有关零件牢牢夹紧，在切削中，有脱落、飞 散，导致受伤的危险。
授课：XXX
6
问题
起因
解决方法
☆震动
☆刃口加工 ☆刀片材质 ☆积屑瘤 ☆进给
☆重复切削的铁屑
★ 检查系统的刚性以确认工件是否夹紧 ★ 修正悬臂和支撑 ★ 检查不合适的刀具安装

制造部机械课
2.1~6.7%
铸铁
灰铸铁 球墨铸铁
2008年10月1第9 2版
1-5-1-1 工件材料的基础知识
钢的热处理
刀具教材———基础篇
。 1、对钢材进行加热后再迅速冷却的处理，就可以使其变得异常坚硬，这种处理方法称作为淬火
。 2、将淬火后的钢再次进行加热，使其具备韧性的方式称作为回火
。 3、在淬火处理之后，利用约400℃以上的高温进行回火等一系列的处理称作为调质
制造部机械课
2008年10月4第5 2版
2、各类型刀具加工的特性 2-1 车削加工
刀具教材———基础篇
2-1-1 车削加工的概念
制造部机械课
2008年10月4第6 2版
2-1-1 车削加工的概念
刀具教材———基础篇
制造部机械课
2008年10月4第7 2版
2-1-2 车削加工的形态
外圆加工
刀具教材———基础篇
制造部机械课
2008年10月4第8 2版
2-1-2 车削加工的形态
外圆加工
刀具教材———基础篇
制造部机械课
2008年10月4第9 2版
2-1-2 车削加工的形态
外圆加工
刀具教材———基础篇
制造部机械课
2008年10月5第0 2版
2-1-2 车削加工的形态
内孔加工
刀具教材———基础篇
制造部机械课
固
定，
然
后
使
用
旋
转
的
刀
具
来
进
行
切 削 加 工
将铣刀安装于主轴上使之旋 转切削工件的机床
是在万能立式铣床上增加了自动换刀功 能的机床，可通过程序控制进行高效率、高 精度的铣削、镗削、钻削、攻螺纹、精铰孔

副切削平面与假定工作平面间 的夹角。
1.2 切削刀具及其材料
一、切削刀具 2.车刀切削部分的主要角度 (2)车刀的主要角度
车刀设计、制造、刃磨 及测量时，必须考虑的主要角 度，如图所示。 1)主偏角kr在基面中测量的主 切削平面与假定工作平面间的 夹角。
2)副偏角k’r在基面中测量的
副切削平面与假定工作平面间 的夹角。
1.2 切削刀具及其材料
一、切削刀具
1.车刀切削部分的组成
车刀(turning tools)切削部 分由下列要素组成
1.2 切削刀具及其材料
一、切削刀具
1.车刀切削部分的组成
车刀(turning tools)切削部 分由下列要素组成
1.2 切削刀具及其材料
一、切削刀具
1.车刀切削部分的组成
车刀(turning tools)切削部 分由下列要素组成
ap dw dm mm 2
1.1 切削运动及切削要素
三、切削层参数 切削层的尺寸和形状，通常在切削层尺寸平面中测量。
1.1 切削运动及切削要素
三、切削层参数
1.切削层公称横截面积AD
给定瞬间，切削层在切削层尺寸 平面里的实际横截面积，单位为mm2。 2.切削层公称宽度bD
给定瞬间，作用于主切削刃截形 上两个极限点间的距离，在切削层尺 寸平面中测量，单位为mm。 3.切削层公称厚度hD
二、切削运动及切削用量
1.主运动和切削速度 主运动为旋转运动(如车削、铣削等)，切削速度一般为其最大线速度
v dn c 1000
m/s或m/min
主运动为往复直线运动(如刨削、插削等)，以其平均速度为切削速度
2Lnr vc 1000
m/s或m/min

人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联

第一节数控刀具的种类及特点
4．根据数控机床工具系统的 发展，可分为 整体式工具系统 模块化式工具系统

第一节数控刀具的种类及特点




模块化工具的主要优点是： (1)减少换刀时间和刀具的安装次数， 缩短生产周期 (2)促使工具向标准化和系列化发展。 (3)便于提高工具的生产管理及柔性加 工的水平。 (4)扩大工具的利用率，充分发挥工具 的性能，减少用户工具的储备量。
第二节数控刀具材料



金属陶瓷其成分以TiC(陶瓷)为基体，Ni、 Mo(金属)为结合剂 解决陶瓷刀具的脆性大而出现的 最大优点是与被加工材料的亲和性极低， 故不易产生粘刀和积屑瘤现象加工表面 非常光洁平整 精加工的佼佼者
第二节数控刀具材料



4．立方氮化硼(CBN) 硬度略逊于金刚石，但热稳定性远高于 金刚石，并且与元素亲和力小，不易产 生“积屑瘤” 切削加工普通灰铸铁时，一般来说线速 度300m／min以下采用涂层硬质合金， 300-500m以内采用陶瓷，500m／min以 上用CBN刀具材料 超高速加工的首选刀具材料

1．后刀面磨损
第三节数控刀具的失效形式及 可靠性



由机械应力引起的出现在后刀面上的摩 擦磨损。 由于刀具材料过软，刀具的后角偏小， 加工过程中切削速度太高，进给量太小， 造成后刀面磨损过量。 应该选择耐磨性高的刀具材料，同时降 低切削速度，提高进给量，增大刀具后 角。
第三节数控刀具的失效形式及 可靠性
材料的硬度、耐磨性，金 刚石最高，递次降低到高 速钢。 材料的韧性则是高速钢最 高，金刚石最低

第三节 数控刀具的失效形式及可靠性

加工中心刀具知识
Ⅰ、按几何形状区分
在模具铣削加工中，由于模具本身即是有复杂造型之工件，在考虑切削效率、刀具寿命以及 工件形状…等的因素下，因此要只使用单一种形状之铣刀便可将模具加工完成是不可能的。 所以在模具加工中常会需要用到不同形状的铣刀来加工模具，一般模具加工最普遍使用的铣 刀有以下三种：
a、端铣刀〈End Mill〉 b、球刀〈Ball-nose Cutter〉 c、圆鼻刀〈Toroidal Cutter〉
a
b
c
a
b
c
球刀在模具加工中最常用来铣削3D的模具，尤其是在精加工以及清角加工时，但不适合用于铣削 较平坦之区域，因与工件接触面积小，无法加大刀间距。下面图示为球刀的实际加工范例。
粗 加 工
精
加
工
圆
鼻
刀
如左下图所示，圆鼻刀的外型与端铣刀类似，均为平坦的底部设计，所不同的是圆鼻刀的底部为带 有R角的刀刃而不是尖点的刀刃，所以刀刃的强度比端铣刀好，不易崩坏，因此刀具的寿命会比端 铣刀要好。
R=0
D
所以在模具加工中，端铣刀一般会被用来加工模具中的2D区域，如：垂直面以及水平面或是模具 中尖角的区域会用端铣刀将之加工出来。而在传统方式的模具加工中，端铣刀也会被用来作粗加工。 下面图示为端铣刀的实际加工范例。
铣
削
轮
袋
廓
形
工
加
件
工
铣
铣
削
削
垂
沟
直
槽
壁
球
形
铣
刀
如左图所示，底部刀刃为一球形状的铣刀为球刀。球刀在目前的模具加工使用上相当 的频繁，尤其是在铣削3D的模具时，球刀更是不可缺少的工具。与前者－端铣刀比起 来，因为球刀没有像端铣刀底部为尖点的刀刃，而是带有R角的刀刃，所以球刀的刀刃 更为强壮，不易崩坏；换句话说，球刀的寿命会比端铣刀更为稳定。除此之外，球刀 与工件接触的区域为R角的刀刃，因此在精加工时刀间距可用更大的数值，加工面也有 极佳的效果。 因此不论是刀具寿命或是加工效率，球刀在模具加工上是不错的选择！不过同样的， 球刀在模具加工时也会遭遇一些问题。在铣削3D模具时球刀虽然与工件接触的区域为 R角的刀刃，但是实际的接触位置却会随着工件的形状而改变，这样的差异会带来以下 的影响：

切削速度
进给量
刀具切削刃上选定点相对于工件的主运动 速度。
刀具在进给运动方向上相对于工件的位移 量。
切削深度
切削宽度
已加工表面和待加工表面之间的垂直距离 。
一般指垂直于主运动方向上的切削层尺寸 。
数控加工刀具的切削力与切削热
切削力
在切削过程中，工件材料对刀具的阻力。它主要来自工件材料的弹性变形和塑性变形。
THANK YOU
感谢各位观看
1 2
根据加工材料选择
不同材料对刀具材料的磨损和切削力不同，选择 合适的刀具材料能够提高加工效率和刀具寿命。
根据加工方式和工艺参数选择
不同的加工方式和工艺参数需要选择不同性能的 刀具材料，以达到最佳的加工效果。
3
根据经济效益选择
在满足加工要求的前提下，应尽量选择价格较低 、资源丰富的刀具材料，以降低生产成本。
粘结磨损
由于切削过程中刀具和工件之间 产生高温，导致刀具材料与工件 材料之间发生粘结现象，使刀具 表面材料转移到工件上，造成刀
具磨损。
磨料磨损
切削过程中，工件表面硬质点、 切屑和磨粒等对刀具表面产生刻 划和犁削作用，导致刀具表面材
料流失。
扩散磨损
切削过程中，高温使刀具材料与 工件材料之间发生相互扩散现象 ，导致刀具表层组织发生变化，
《数控加工刀具》ppt课件
目录
• 数控加工刀具概述 • 数控加工刀具的种类与选择 • 数控加工刀具的材料与性能 • 数控加工刀具的几何参数与切削参数 • 数控加工刀具的磨损与寿命 • 数控加工刀具的应用与案例分析
01
数控加工刀具概述
数控加工刀具的定义与分类
总结词
数控加工刀具是用于数控机床进行切削加工的刀具，具有高精度、高效率的特点 。根据用途和加工方式的不同，数控加工刀具可以分为多种类型。

因此以往的刀具材料已不敷人们的需求。
所以一般粗切削，高进给，尤其是较软之材料时，需有较大的切屑空间，而提供切屑空间的最佳方法，即是减少刃数、增大刀刃，不 仅能加大切屑空间，亦可增大刀刃之强度，而且铣刀之再研磨次数与寿命也可增加。
Plasma-CVD & PVD
1、不连续切屑：
切削时产生不连续切屑的情况，通常会发生于机械性质不佳
a
b
c
a
b
c
球刀在模具加工中最常用来铣削3D的模具，尤其是在精加工以及清角加 工时，但不适合用于铣削较平坦之区域，因与工件接触面积小，无法加大 刀间距。下面图示为球刀的实际加工范例。
粗 加 工
精
加
工
圆
鼻
刀
如左下图所示，圆鼻刀的外型与端铣刀类似，均为平坦的底部设计，所不 同的是圆鼻刀的底部为带有R角的刀刃而不是尖点的刀刃，所以刀刃的强 度比端铣刀好，不易崩坏，因此刀具的寿命会比端铣刀要好。
2、钼Mo系高速钢-
此
为W系高速钢中W之含量降至6 %后，再加入4.5~7 %钼的
合金钢，具有良好之韧性及耐冲击性。适合于制造强力之切
削、耐磨刀具，如铣刀、螺丝攻等。
烧结式硬质合金
在钢的麻田散铁Martensite组织中如果分布着有特殊碳化 物的话，其比单是麻田散铁组织的钢更具有磨耗性，但是 麻田散铁在高温时会失去其硬度，要改良此缺点的方法为 使碳化物的量增加。可能的话，能做成全部都是碳化物的 工具最好。但是一般碳化物的熔点很高，无法以熔解法来 制造。所以必须利用烧结法(sintering)来固着碳化物，利 用烧结方式产生的工具材料中有：
因此不论是刀具寿命或是加工效率，球刀在模具加工上是不错的 选择！不过同样的，球刀在模具加工时也会遭遇一些问题。在铣 削3D模具时球刀虽然与工件接触的区域为R角的刀刃，但是实际 的接触位置却会随着工件的形状而改变，这样的差异会带来以下 的影响：