刀具材料和几何参数的选择

刀具几何参数的选择刀具的切削性能主要是由刀具材料的性能和刀具几何参数两方面打算的。

刀具几何参数的选择是否合理对切削力、切削温度及刀具磨损有显著影响。

选择刀具的几何参数要综合考虑工件材料、刀具材料、刀具类型及其他加工条件（如切削用量、工艺系统刚性及机床功率等）的影响。

一、前角的选择前角是刀具上最重要的几何参数之一。

增大前角可以减小切削变形，降低切削力和切削温度；但过大的前角使刀具楔角减小，刀刃强度下降，刀头散热体积减小，刀具温度上升，使刀具寿命下降。

针对某一详细加工条件，客观上有一个最合理的前角取值。

工件材料的强度、硬度较低时，前角应取得大些；加工塑性材料宜取较大的前角，加工脆性材料宜取较小的前角。

刀具材料韧性好时宜取较大前角，硬质合金刀具就应取比高速钢刀具较小的前角。

粗加工时，为保证刀刃强度，应取小前角；精加工时，为提高表面质量，可取较大前角。

工艺系统刚性较差时，应取较大前角。

为减小刃形误差，成形刀具的前角应取较小值。

用硬质合金刀具加工中碳钢工件时，通常取；加工灰铸铁工件时，通常取。

二、后角的选择后角的主要功用是减小切削过程中刀具后刀面与工件之间的摩擦。

较大的后角可减小刀具后刀面上的摩擦，提高已加工表面质量。

在磨钝标准取值相同时，后角较大的刀具，磨损到磨钝标准时，磨去的刀具材料较多，刀具寿命较长；但是过大的后角会使刀具楔角显著减小，减弱切削刃强度，减小刀头散热体积，导致刀具寿命降低。

可按下列原则正确选择合理后角值。

切削厚度（或进给量）较小时，宜取较大的后角。

进行粗加工、强力切削和承受冲击载荷的刀具，为保证刀刃强度，宜取较小后角。

工件材料硬度、强度较高时，宜取较小的后角；工件材料较软、塑性较大时，宜取较大后角；切削脆性材料，宜取较小后角。

对精度要求高的定尺寸刀具（例如铰刀），宜取较小的后角；由于在径向磨损量NB 取值相同的条件下，后角较小时允许磨掉的刀具材料较多，刀具寿命长。

车削中碳钢和铸铁工件时，车刀后角通常取为6~8°。

铣工工艺第十三章铣刀几何参数和铣削用量的选择铣刀是铣削加工中最为重要的切削工具之一，其几何参数的选择对于加工质量、效率和刀具寿命有着重要的影响。

本章将介绍铣刀几何参数的选择原则和铣削用量的确定方法。

一、铣刀几何参数的选择原则1.刀尖半径（RE）的选择：刀尖半径的大小直接影响到切削力和表面质量。

在一般情况下，刀尖半径越大，切削力越小，表面质量越好。

但是，过大的刀尖半径会导致铣削面积减小，加工效率降低。

因此，需要根据具体情况选择合适的刀尖半径。

2.刀具倾角（AP）的选择：刀具倾角的大小决定了铣削切削力的方向和大小。

一般情况下，刀具倾角越大，切削力越小，表面质量越好。

但是，过大的刀具倾角会导致切削力的方向与进给方向夹角过大，容易引起振动和切削不稳定。

因此，需要根据具体情况选择合适的刀具倾角。

3.切削刃数（Z）的选择：切削刃数的选择与铣削切削力和切削效率有关。

一般情况下，切削刃数越多，每刃切削力越小，切削效率越高。

但是，过多的切削刃数会导致刀具刃间距过小，切削润滑效果差，容易引起刀具卡刃、切削热等问题。

因此，需要根据具体情况选择合适的切削刃数。

4.刀具材料的选择：刀具材料的选择直接影响到刀具的切削性能和寿命。

一般情况下，硬度较高、耐磨性好的刀具材料能够提高刀具的使用寿命。

常用的刀具材料有硬质合金、高速钢和陶瓷等。

需要根据具体情况选择合适的刀具材料。

二、铣削用量的选择方法铣削用量的选择是指切削速度、进给量和切削深度的确定。

铣削用量的选择直接影响到加工效率、表面质量和刀具寿命。

1.切削速度的选择：切削速度的选择应根据刀具材料、工件材料和切削润滑条件等因素综合考虑。

一般情况下，切削速度越高，加工效率越高，但是过高的切削速度会导致刀具温度升高，刀具寿命降低。

需要根据实际情况选择合适的切削速度。

2.进给量的选择：进给量的选择应根据切削力和切削表面质量的要求综合考虑。

一般情况下，进给量越大，加工效率越高，但是过大的进给量会导致切削力增大，切削表面质量降低。

cnc刀具工艺知识点总结在CNC加工过程中，刀具是非常重要的一环。

刀具的选择、使用和维护对加工质量和效率有着关键的影响。

本文将就CNC刀具工艺的一些知识点进行总结，包括刀具材料、刀具类型、刀具几何参数、刀具涂层、刀具的选择和刀具的维护等方面的内容。

一、刀具材料刀具材料的选择直接影响到刀具的使用寿命和加工效率。

常见的刀具材料有高速钢、硬质合金、陶瓷刀具等。

1. 高速钢刀具高速钢是一种适用于切削金属材料的经典刀具材料。

它具有良好的耐磨性和切削性能，适用于一般的金属加工。

然而，高速钢的耐热性较差，不适用于高速切削等要求较高的加工场合。

2. 硬质合金刀具硬质合金刀具是由硬质合金刀片和刀具体连接部分组成的。

硬质合金刀片具有优秀的硬度和耐热性能，因此适用于高速切削和深孔加工等工艺。

硬质合金刀具是现代CNC加工中使用最广泛的一种刀具。

3. 陶瓷刀具陶瓷刀具主要由氧化物和碳化物等材料制成，具有高硬度、优异的热稳定性和耐磨性，适用于高速切削和高温加工等要求较高的加工情况。

二、刀具类型根据刀具的结构和用途，可以将刀具分为整体刀具和复合刀具、车削刀具、钻削刀具、铣削刀具、切槽刀具等多种类型。

下面将分别介绍一些常见的刀具类型。

1. 整体刀具整体刀具是将刀杆和刀片整体制造成型的刀具，一般用于一般的车削、铣削、镗削等加工。

2. 复合刀具复合刀具是将不同种类的刀片整合在一起的刀具，一般用于复杂的加工情况，如加工轮毂等。

3. 车削刀具车削刀具是专门用于车削加工的刀具，主要包括外圆刀具、内圆刀具、切螺纹刀具等。

钻削刀具是专门用于钻孔加工的刀具，主要包括中心钻、旋转钻、铰刀等。

5. 铣削刀具铣削刀具是专门用于铣削加工的刀具，主要包括立铣刀、面铣刀、滚齿刨刀等。

6. 切槽刀具切槽刀具是专门用于切槽加工的刀具，主要包括立式切槽刀、侧面切槽刀等。

三、刀具几何参数刀具的几何参数是刀具设计的关键要素，直接影响着刀具的切削性能和加工质量。

主要包括刀尖半径、刀身倾角、主偏角、切削刃倾角等。

刀具合理几何参数和切削用量的选择是否合理对刀具使用寿命、加工质量、生产效率和加工成本等有着重要影响。

刀具的“合理”的几何参数是指在保证加工质量的前提下能够获得最高刀具耐用度达到提高切削效率或降低生产成本目的的几何参数。

第一节概述什么是刀具的合理或最佳几何参数呢在保证加工质量的前提下能够满足生产效率高、加工成本低的刀具几何参数称为刀具的合理几何参数。

一般地说刀具的合理几何参数包含以下四个方面基本内容1 刃形刃形是指切削刃的形状有直线刃、折线刃、圆弧刃、月牙弧刃、波形刃、阶梯刃及其他适宜的空间曲线刃等。

刃形直接影响切削层的形状影响切削图形的合理性刃形的变化将带来切削刃各点工作角度的变化。

因此选择合理的刃形对于提高刀具使用寿命、改善已加工表面质量、提高刀具的抗振性和改变切屑形态等都有直接的意义。

2 切削刃刃区的剖面型式及参数通常将切削刃的剖面型式简称为刃区型式。

针对不同的加工条件和技术要求选择合理的刃区型式如锋刃、后刀面消振棱刃、前刀面负倒棱刃、倒圆刃、零度后角的刃带及其合理的参数值是选择刀具合理几何参数的基本内容。

图所示为五种刃区型式。

图常见的五种刃区形式a锋刃b消振棱c-负倒棱d-倒圆刃e刃带3 刀面型式及参数前刀面上的卷屑槽、断屑槽后刀面的双重刃磨、铲背以及波形刀面等都是常见的刀面型式。

选择合理的刀面型式及其参数值对切屑的变形、卷曲和折断对切削力、切削热、刀具磨损及使用寿命有着直接的影响其中前刀面的影响和作用更大。

4 刀具角度刀具角度包括主切削刃的前角γ0、后角а0、主偏角κr、刃倾角λs和副切削刃的副后角а??0、副偏角κ??r等。

刀具合理几何参数的选择主要决定于工件材料、刀具材料、刀具类型及其他具体工艺条件如切削用量、工艺系统刚性及机床功率等。

当确定了刀具几何参数后还需选定合理的切削用量才能进行切削加工。

在机床、刀具和工件等条件一定的情况下切削用量的选择最富有灵活性和能动性。

对于充分发挥机床和刀具的功能以取得生产的最大效益来说切削用量的选择如果得当就可能最大限度地挖掘出生产潜力倘若选择不当会造成很大的浪费或导致生产事故。

选择刀具合理几何参数的一般性原则
1.要考虑工件的实际情况
选择刀具合理几何参数，要考虑工件的实际情况，主要是工件材料的化学成分、制造方没热处理状态、物理机械性能(包括硬度、抗拉强度、延伸率、冲击韧性、导热系数等)，还有毛坯表层情况、工件的形状、尺寸、精度和表面质量要求等。

2.要考虑刀具材料和刀具结构
选择刀具合理几何参数时，要考虑刀具材料的化学成分、物理机械性能(包括硬度、抗弯强度、冲击值、耐磨性、热硬性和导热系数)，还有刀具的结构型式，是整体式、焊接式或机夹式等。

3.要注意各个几何参数之间的联系
刀具的刃形、刃区、刀面和角度之间是相互联系的，应该综合起来考虑它们之间的作用与影响，分别确定其合理数值。

从本质上看，这是一个多变量函数的优化设计问题，若用单因素法难免有很大的局限性。

例如，选择前角γ。

时，至少要考虑卷屑槽型、有无倒棱及刃倾角λs的正负大小等，联系这些情况，优选合理的前角值，不要割裂它们之间的内在联系，孤立地选择某一参数。

4.要考虑具体的加工条件
选择合理几何参数，也要考虑加工条件，这就是机床、夹具的情况，工艺系统刚度及功率大小，切削用量和切削液性能等。

一般地说，粗加工时，着重考虑保证最长的刀具使用寿命，精加工时，主要考虑保证加工精度和已加工表面质量的要求；对于自动线生产用的刀具，主要考虑刀具工作的稳定性，有时需要着重解决断屑问题；机床刚性和动力不足时，刀具应力求锋利(如增大前角和主偏角，减小切削刃钝圆半径等)，以减小切削力和振动。

切削不锈钢时怎样选择刀具几何参数切削不锈钢时选择刀具几何参数非常重要，它直接影响到加工效率、表面质量和刀具寿命等方面。

在选择刀具几何参数时，一般需要考虑刀具材质、切削速度、进给速度、切削深度和刀具直径等因素。

下面将从这几个方面详细介绍如何选择刀具几何参数。

首先，选择合适的刀具材质是重要的一步。

不锈钢是一种难以切削的材料，具有高硬度、高强度和良好的耐腐蚀性等特点。

因此，切削不锈钢时需要使用具有较高硬度和较高热稳定性的刀具材料，如刚玉、PVD涂层硬质合金、PCD等。

这些材料具有很高的切削速度和硬度，能够有效地切削不锈钢。

其次，选择合适的切削参数。

切削速度和进给速度是选择刀具几何参数的关键因素之一、切削速度是指刀具在单位时间内切削工件的长度，进给速度是指工件在单位时间内移动的距离。

对于不锈钢材料，由于其硬度较高，切削时容易产生较大的摩擦和热量，因此需要使用较低的切削速度和进给速度。

通常建议切削速度在60-120米/分钟，进给速度在0.1-0.2毫米/刀齿。

另外，切削深度也是选择刀具几何参数时需要考虑的因素之一、切削深度是指刀具切削时每次进给的深度，它决定了每次切削的材料厚度。

对于不锈钢材料，切削深度一般建议控制在0.10-0.25毫米，以避免产生过大的热量和切削力，从而影响刀具寿命和加工质量。

最后，选择合适的刀具直径也是非常重要的。

刀具直径决定了切削过程中切削力和切削振动的大小。

通常情况下，刀具直径越大，切削力越大，切削振动越小。

对于不锈钢材料，由于其硬性较高，刀具直径选择较大一点可以提高切削效率并减小切削振动，同时也会增加切削力和刀具的受力情况。

因此，在选择刀具直径时需要综合考虑加工效率和刀具寿命等因素。

综上所述，选择刀具几何参数时需要考虑刀具材料、切削速度、进给速度、切削深度和刀具直径等因素。

合理选择刀具几何参数有助于提高切削效率、加工质量和刀具寿命。

不锈钢材料具有高硬度和高强度的特点，因此切削不锈钢时需要使用具有高硬度和高热稳定性的刀具材料，并选择适当的切削参数和刀具尺寸，以实现高效、稳定和优质的切削加工。

钨片切割工艺
钨片切割工艺是一个专业的制造过程，涉及到高硬度材料的精密加工。

以下是这一过程中可能采用的一些技术和注意事项：
1.刀具材料与几何参数的选择：由于钨合金的硬度非常高，选择合适
的刀具材料和几何参数对于切削加工至关重要。

需要使用高硬度、高耐磨性的刀具，并且刀具的几何角度要能够适应钨合金的切削要求。

2.粉末冶金方法：钨的制备通常采用粉末冶金方法，因为钨的熔点非
常高，这使得传统的熔炼法难以实施。

粉末冶金方法包括将钨粉在800-900℃下进行烧结等步骤，以制得致密的钨材料。

3.电火花切割技术：对于钨材的深加工，电火花切割是一种常用的技
术。

这种方法可以用于制作钨丝网发热体等产品，它通过电火花放电来蚀除材料，适用于硬质合金的精密切割。

4.精密机械加工：除了上述方法，还可能需要使用精密的机械加工技
术，如数控铣削、磨削等，以确保钨片的尺寸精度和表面质量。

5.冷却和润滑：在切割过程中，适当的冷却和润滑是必不可少的，以
防止刀具过热和磨损，同时也能提高切割面的光洁度。

6.安全防护：由于钨材加工过程中可能会产生有害粉尘，因此操作人
员需要采取相应的安全防护措施，如佩戴口罩、护目镜等。

7.后处理：切割完成后，可能还需要对钨片进行清洗、热处理等后处
理工序，以达到预期的使用性能。

综上所述，钨片的切割工艺是一个复杂的过程，需要结合多种技术和精密的设备来完成。

在实际操作中，可能还需要根据具体的产品要求和设备条件进行调整和优化。