数控加工刀具的选择及切削用量的确定

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第 ８卷 第 ３期 ２０ ０ ８年 ９月
长 沙 航 空 职业 技 术 学 院学 报 ＪＵ Ｎ ＬＯ Ｈ Ｎ Ｓ ＡＡ Ｒ Ｎ ＵＩＡ Ｏ Ａ ＩＮ Ｎ Ｅ Ｈ ＩＡ Ｏ ＬＧ Ｏ Ｒ Ａ ＦＣ Ａ ＧＨ Ｅ Ｏ Ａ ＴＣ ＬＶ Ｃ Ｔ Ａ Ａ ＤＴ Ｃ ＮＣ ＬＣ ＬＥ Ｅ ＯＬ
０ 引言
位和 可 转位 两 种 ； 特殊 型式 ， 复合 式刀 具 ， ③ 如 减 震式 刀具等 。 ２ 根据制造 刀具 所 用 的材 料 可分 为 ： 高 速 ） ① 钢刀 具 ； 硬质合金 刀具 ； 金刚石刀具 ； 其他 ② ③ ④ 材料 刀具 ， 如立 方氮化硼 刀具 ， 刀具 等 。 陶瓷 ３ 从切 削 工 艺 上 可分 为 ： 车 削 刀具 ， ） ① 分外 圆、 内孔 、 螺纹 、 割刀 具 等 多种 ； 钻 削 刀 具 ， 切 ② 包 括钻 头 、 刀 、 锥 等 ； 镗 削刀 具 ； 铣 削 刀具 铰 丝 ③ ④
意 的 问题 进 行讨 论 。 关 键 词 ： 控 加 工 ； 具选 择 ； 给 量 ； 削 速 度 数 刀 进 切 中 图分 类 号 ：Ｐ ９ ．３ Ｔ ３ １７ 文 献标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：６ １ ９ ５ （０ ８ ０ ０ ５— ３ １７ — ６４ ２０ ）３— ６ ０
规划及编程 的整个过 程全部 能在计 算机 上完成 ， 一 般 不需要输 出专 门的工艺文件 。
ｌ 数控加 工常用刀具 的种类及特 点
数控加工 刀具必须适 应数控机 床高速 、 高效 和 自动化程度高 的特 点 ， 般应 包括 通用 刀 具 、 一 通用 连接 刀柄及少 量专 用 刀柄 。刀 柄要 联 接 刀具 并装 在 机床动力 头上 ， 因此 已逐渐标 准化和 系列 化 。

数控编程时，编程人员必须确定每道工序的切削用量，并以指令的形式写入程序中。

切削用量包括切削速度、背吃刀量及进给速度等。

对于不同的加工方法，需要选用不同的切削用量。

1、刀具切削用量的选择原则粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。

具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。

从刀具的耐用度出发，切削用量的选择顺序是：先确定背吃刀量，其次确定进给量，最后确定切削速度。

2、吃刀量的确定背吃刀量由机床、工件和刀具的刚度来决定，在刚度允许的条件下，应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量，这样可以减少走刀次数，提高生产效率。

确定背吃刀量的原则：（1）在工件表面粗糙度值要求为Ra12.5μm～25μm时，如果数控加工的加工余量小于5mm~6mm，粗加工一次进给就可以达到要求。

但在余量较大，工艺系统刚性较差或机床动力不足时，可分多次进给完成。

（2）在工件表面粗糙度值要求为Ra3.2μm～12.5μm时，可分粗加工和半精加工两步进行。

粗加工时的背吃刀量选取同前。

粗加工后留0.5mm～1.0mm余量，在半精加工时切除。

（3）在工件表面粗糙度值要求为Ra0.8μm～3.2μm时，可分粗加工、半精加工、精加工三步进行。

半精加工时的背吃刀量取1.5mm～2mm。

精加工时背吃刀量取0.3mm～0.5mm。

3、刀具进给量的确定进给量主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料选取。

最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。

确定进给速度的原则：1）当工件的质量要求能够得到保证时，为提高生产效率，可选择较高的进给速度。

一般在100～200m/min范围内选取。

2）在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时，宜选择较低的进给速度，一般在20～50m/min范围内选取。

3）当加工精度，表面粗糙度要求高时，进给速度应选小些，一般在20～50m/min 范围内选取。

构成 ， ￣ ｎ ｇ ｏ ｏ 内外 圆车刀、 左 右端面车刀、 切槽 （ 切断） 车刀及刀 点放 到对刀点上， 即“ 刀位 点” 与“ 对刀点” 的重合。 所谓 “ 刀位
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 点” 是指刀具的定位 基准 点， 车刀 的刀位 点为刀尖或 刀尖 圆弧
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 等， 以减少对刀时间， 提 高对刀精度。 加工过程 中需要换刀时， 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， 应规定换刀点。 所谓 “ 换刀点” 是指刀架转动换 刀时的位置 ， 换 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 刀点应 设在 工件或夹具 的外部 ， 以换刀 时不碰工件及其它部件
工时， 为保证至少完成一次走刀， 避免切削时中途换 刀， 刀具寿 序 执行 的一开始 ， 必须 确定刀具在 工件坐标 系下开始 运动 的 命应按零件精度和表面粗糙度来确定。
１ ． ２选择数控车削用刀具
数控 车削车刀常用 的一 般分成型车刀、 尖 形车刀、 圆弧形 所 以， 该点又称对刀点。 在编制程序 时， 要正确选择对刀点的位 车刀以及 三类 。 成型车刀也称 样板车刀， 其加 工零 件的轮廓形 置。 对刀点设置 原则是： 便于数值 处理和简 化程 序编制 。 易于
Ｓ Ｇ ￣Ｔ ， 直柄刀具系统 的标准代号为Ｄ Ｓ Ｇ ￣Ｚ ， 此 外， 对所选择的 充分发挥其切削性能， 提高生产效率， 刀具寿命可选得低些， 一 Ｔ 刀具 ， 在使用前都需对刀具尺寸进行严格 的测量 以获得精确数 般取 １ ５ — ３ ０ ｍ ｉ ｎ 。 对于装刀、 换刀和调刀 比较 复杂的多刀机床、 组 并 由操 作者将这些 数据输入数 据系统， 经程序调用而完成 合机床与 自动化加工刀具 ， 刀具寿命应 选得高些 ， 尤应保证刀具 据， 从而加工出合格的工件。 可靠 性。 车 间内某—工序 的生产率 限制 了整个车间的生Fra bibliotek率的 加工过程 ，

数控车削中切削用量的选择
数控车削中，切削用量的选择是确保加工效率和质量的重要因素之一。

合理的切削用量可以有效地避免切削过热和剧烈碰撞等问题，并保证达到预期的工件质量和加工效率。

一般来说，选择正确的切削用量需要考虑以下几个方面：
1. 工件材料：不同材料的切削用量不同。

硬度和韧性大的材料往往需要较大的切削用量，而硬度和韧性小的材料需要较小的切削用量。

2. 切削刀具：不同切削刀具的切削用量不同，因此需要根据刀具的类型和特性进行选择。

3. 加工表面的光洁度要求：如果需要较高的表面光洁度，则切削用量应适当减小，以减少表面粗糙度。

4. 机床性能：切削用量还需要结合机床的性能进行选择，包括机床的刚性、功率、切削速度等因素。

5. 加工过程中的震动和共振情况：过大的切削用量容易引起加工过程中的震动和共振，因此需要适当减小切削用量，以保证加工的稳定性和精度。

选择合适的切削用量可以帮助实现加工效率和质量的平衡，提高数控车削加工的效率和质量。

高加 工 精 度 ， 采 用 此类 刀 具 ； 多 （） ４ 内冷 式 （ ） 够 满 足 高 切 削 速 度 和大 进 给量 的要 求 ； ３能
（ ） 具 耐 磨 性 及 刀 具 的 使 用 寿 命 长 ， 具 材 料 和 切 削 参 数 与 被 ４刀 刀 加工件材料之间要适宜 ： （ ） 片 与 刀柄 要通 用 化 、 格 化 、 列 化 、 准 化 ， 对 主 轴 耍 有 ５刀 规 系 标 相 较 高 位 置 精 度 ， 位 、 装 时要 求 重 复定 位精 度 高 ， 装 调 整 方便 。 转 拆 安
加 工 质量 。 目前 ， 现 了 许 多 绘 图 设 计 软 件 如 Ｐ — Ｕ Ｃ ＴＡ 等 出 ＲＯ Ｅ、Ｇ、Ａ Ｉ
理 的工 艺 规 划 并 设 置 合 理 的 参 数 值 ． 可 以 自动 生 成 ＮＣ程 序 并 传 输 就 至 数 控 机 床 完 成零 件 的加 工 操作 ， 然 与 普 通 机 床 加 工 形 成 鲜 明 的 对 显
切 削 用量 ． 是 编 制 高 质 量加 工程 序 的 前提 。 又 【 键 词 】 具 ； 削 用量 ； 料 ； 艺 关 刀 切 材 工
合 理 选 择 地 选 择数 控 刀 具 和 切 削 用 量 的确 定是 数 控 加 工 中 不 可 高速 钢 或 硬 质 合 金 ， 刀体 为 ４ Ｃ 。 ０ｒ 缺 少 的 环 节 ， 但影 响 着数 控 机 床 的 加 工 效 率 ， 不 而且 直 接 影 响 零 件 的 ２ 立 铣 刀 ）
１２ ．． 数 控 刀具 的选 择 ２ 应 根 据 机床 的加 工 能 力 、 件 材 料 的性 能 、 工 工 序 、 削用 量 以 工 加 切
切 削 液 通 过 刀体 内部 由喷 孔 喷 射 到刀 具 的切 削 刃 部 ： （ ） 殊 型式 ５特

位 刀 具 得 到 广 泛 的应 用 。 现 在 数 控 加 工 刀 具 必 须 适 应 数 控 机 床 高速 、 高 效 和 自动 化程度 高的许多特点 ，一般应包 括通用刀具 、通用 连接刀柄
（ ）数 控加 工 常用刀 具 的种 类 及特点 一
根据制造刀具所用 的材料 可分为 ：①高速钢 刀具；②硬
性指标。 ２ 精度 高 ．
现在 ，许 多 ｃ Ｄ ｃ Ｍ软件包都提供 自动编程功能，这些 Ａ／Ａ 软件 一般 是在编程界面 中提示工 艺规 划的有关 问题 ，比如， 刀具 选 择 、 加 工 路 径 规 划 、切 削用 量 设 定 等 ，编 程 人 员 只 要
设置 了有 关 的 参 数 ，就 可 以 自动 生 成 Ｎ 程 序 并传 输 至数 控 机 ｃ 床完成加工 。因此 ，数控加工 中的刀 具选 择和切削用量确定
济寿命指标 的合 理性；⑦ 刀具或刀片几何 参数 和切削参数 的
规范化 、典 型化 ；⑧ 刀柄的强度要高 、刚性及 耐磨性要好 ； ⑨刀柄或工具系统 的装机 重量有限度 ；⑩刀片及 刀柄切入的
位 置 和 方 向 有要 求 。 数 控 刀 具 与 普 通 机 床 上所 用 的 刀 具 相 比 ，有 许 多 不 同 的 要 求 ， 主要 有 以下 特 点 ：
及少量专用 刀柄。刀柄要联接 刀具并装在机床动 力头上 ，因
此 已逐 渐 标 准 化 。 ３ 能 自动 换 刀 ． 可 以减少换 刀停 机时间 ，提 高生产加 工时 间。在加 工中
心上，各种数控 刀具要分别装在刀库上 ，按程序规定随 时进 行选 刀和换 刀动 作。因此必须采用标准刀柄 ，以便使钻 、镗、 扩 、铣 削 等 工 序 用 的标 准 刀 具 迅 速 、准 确 地 装 到 机 床 主 轴 或 刀库上 去。刀柄与刀要相 互配合 。编程人 员应 了解机床上所 用刀柄 的结构尺寸 、调整 方法以及调整范 围，以便 在编程时 确定刀具的径 向和轴 向尺寸 。 ４ 耐用度高 ． 数控加工 的刀具不论在粗加工 或精 加工中 ，都应具 有比 普通机床加工所 用刀具更高 的耐用度 ，以尽量减少更换或修 磨 刀具及对刀 的次数，从而提高数控机床 的加工效率和保证 加 工质 量 。应该采用 切削性能好且耐磨 性高的涂层刀片 以及 合 理地 选择切削用量 。当刀加工的 内容很 多时，如刀具不耐 用而磨损较 快，就会影 响工件 的表面质量与加 工精度，而且 会增加换 刀引起 的调刀与对刀 次数 ，也会使工作表 面留下因

数控机床加工的切削用量包括切削速度V c (或主轴转速n)、切削深度a p 和进给量f ，其选用原则与普通机床基本相似，合理选择切削用量的原则是：粗加工时，以提高劳动生产率为主，选用较大的切削量；半精加工和精加工时，选用较小的切削量，保证工件的加工质量。

1. 数控车床切削用量 1）切削深度a p在工艺系统刚性和机床功率允许的条件下，尽可能选取较大的切削深度，以减少进给次数。

当工件的精度要求较高时，则应考虑留有精加工余量，一般为0.1～0.5mm 。

切削深度ap计算公式：a p =式中： d w —待加工表面外圆直径，单位mm d m —已加工表面外圆直径，单位mm. 2）切削速度Vc① 车削光轴切削速度V c 光车切削速度由工件材料、刀具的材料及加工性质等因素所确定，表1为硬质合金外圆车刀切削速度参考表。

切削速度Vc 计算公式： Vc=式中： d —工件或刀尖的回转直径，单位mm n —工件或刀具的转速，单位r/min表1 硬质合金外圆车刀切削速度参考表2mw d d注：表中刀具材料切削钢及灰铸铁时耐用度约为60min。

②车削螺纹主轴转速n切削螺纹时，车床的主轴转速受加工工件的螺距（或导程）大小、驱动电动机升降特性及螺纹插补运算速度等多种因素影响，因此对于不同的数控系统，选择车削螺纹主轴转速n存在一定的差异。

下列为一般数控车床车螺纹时主轴转速计算公式：n≤–k式中：p—工件螺纹的螺距或导程,单位mm。

k—保险系数，一般为80。

3）进给速度进给速度是指单位时间内，刀具沿进给方向移动的距离，单位为mm/min，也可表示为主轴旋转一周刀具的进给量，单位为mm/r。

⑴确定进给速度的原则①当工件的加工质量能得到保证时，为提高生产率可选择较高的进给速度。

②切断、车削深孔或精车时，选择较低的进给速度。

③刀具空行程尽量选用高的进给速度。

④进给速度应与主轴转速和切削深度相适应。

⑵进给速度V f的计算 V f = n f式中：n—车床主轴的转速，单位r/min。

削 刚30C 合金 rN咖 oVA时， 采用书 心 F
W Y 叫厂O RM AT ION
工 程 技 术
数 控 加 工 中 的 刀 具 选 择 和切 削 用 量 的 确 定
田先 亮
‘ 广东白 云学院》 摘 要 本文对数控加工中的刀具选择和切削用A 确定问0 进行了探讨 给出选择刀具和确定切削用赶的原则， 并对数控加工中应该注意 的问题进行了讨论。 关健词: 数控加工 刀具选择 切削用里 中图分类号:TG 722 文献标识码: A 文章编号:1672- 379 1(2007)08(c卜0057- 0 1 刀具的选择和切削用量的确定是数控加 工工艺中的重要内容， 它不仅影响数控机床的 加工效率 ， 而且直接影响加工质量。现在， 许 多 CAD/ CAM 软件都提供数控加工自动编捏 功能， 这些软件在编程界面中提示工艺规划的 有关问题. 比 ， 如 刀具选择、 加工路径规划 切 削用最设定等， 编程人员只要设置了有关的参 数.就可以自动生成N C 程序井传输至数控机 床完成加工。因此， 数控加工要求编程人员 必 须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则， 在编w 充分考虑数控加工的特点。 的刀柄， 以提高刀具加工的刚性。 选取刀具时 ， 要使刀具的尺寸与被加工工 件的表面尺寸 相适应。生产中， 平面零件周边 轮廓的加工， 常采用立铁刀。 铣削平面时， 应选 硬质合金刀片铣刀。 加工凸台、凹槽时， 选高 速钢立铣刀， 加工毛坯表面或粗加工孔时 ， 可 选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀. 对一些立体 型面和变斜角 轮廓外形的加工， 常采用球头铣 刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。 在进行自由曲面加工时， 由于球头刀具的 端部切削速度为零 因此， 为保证加工精度， 切 A 行距一般取得很能密， i l 故球头常用于曲面的 精加工，而平头刀具在表面加工质最和切削 ，数 控加工常 具的 用刀 种类及特点 因此 只要在保证不 数控加工刀具必须适应数控机床高速、 效率方面都优于球头刀， 过切的前提下， 无论是曲面的粗加工还是精加 高效和自动化程度高的特点， 一般应包括通用 工， 都应优先选择平头刀。 刀 通用连接刀柄及少量专用刀柄。 具、 数控刀 在加工中心上， 各种刀具分别装在刀库 具的分类有多种方法。 上， 按程序规定随时进行选刀和换刀动作。因 根据刀具结构可分为: ①整体式 。 ②镶嵌 此必须采用标准刀 以便使钻、锤、扩、铣 柄 式， 采用焊接或机夹式连接 ， 机夹式又可分为 削等工序用的标准刀具 迅速、准确地装到机 不转位和可转位两种， ③特殊型式， 如复合式 床主轴或刀库上去。编程人员应了解机床上 刀 ， 具 减震式刀具等。根据制造刀具所用的材 所用刀柄的结构尺寸，调整方法以及调整范 料可分为: ①高速钢刀 .②硬质合金刀具 .③ 具 围， 以便在编程时确定刀其的径向和轴向尺 金刚石刀具; ④其他材料刀具， 如立方氮化翻 寸. 目 前我国的加工中心采用TSG 工具系统， 刀具 ， 陶瓷刀具等。从切削工艺上可分为: ① 其刀柄有直柄(三种规格)和锥柄(四种规格)两 车削刀具， 分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等 共包 多种。 ③钻削刀具， 包括钻头、铰刀、丝锥等， 种 ， 括 16 种不 同用 途的 刀柄 。 在经济型数控加工中. 由子刀具的刃磨、 ③憧削刀 ， 具 ④锐削刀 具等。为了适应数控机 测量和更换多为人工手动进行 占用辅助时间 床对刀具耐用，稳定、易调、可换等要求， 近 较长 ， 因此， 必须合理安排刀具的排列顺序. 几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用， 在数 f 上达到整个数控刀具的30%- 40% ， 金属切 一般应遵循以下原则: 0 尽t 减少刀具 数量皿 切一把刀具装央后， 应完成其所能进行的所有 除最占总数的 80'/.- 90%. 即 数控刀具与普通机床上所用的刀具相比， 加工部位. ③粗精加工的刀具应分开使用， 使是相同尺寸规格的刀具. ④先铣后钻. ③先进 有许多不同的要求. 主要有以下特点: 行曲面精加工， 后进行二维轮廓精加工 . ⑥在 ( 1)刚性好《 尤其是粗加工刀具) ， 精度高， 可能的情况下， 应尽可能利用数控机床的自动 抗振及热变形小: 换刀功能， 以提高生产效率等。 (2)互换性好， 便于快速换刀， ( 3) 寿命高， 切削性能稳定、可靠. 3 数 工切削用里的确定 控加 (4)刀具的尺寸便于调整， 以减少换刀调整 合理选择切削用最的原则是， 粗加工时， 时间; 一般以提高生产率为主， 但也应考虑经济性和 (5)刀具应能可靠地断屑或卷屑， 以利于切 加工成本 .半精加工和精加工时， 应在保证加 屑的4 w s (6) 系列化， 标淮化， 以利于编程和刀具管 工质最的前提下.兼顾切削效率、经济性和加 工成本。 具体数值应根据机床说明书、切削用 理. t 手册 ， 并结合经验而定。 (1 )切削深度t . 在机床、工件和刀具刚 2 数控加工刀具的选 择 度允许的情况下. t 就等于加工余量， . 这是提高 刀具的选择是在数控编程的人机交互状 生产率的一个有效措施。为了保证零件的加 态下进行的。应根据机床的加工能力、 工件材 工精度和表面粗糙度一 般应留一定的余t 进 料的性能、 加工工序、 9用量以及其它相关 切A 行精加工。数控机床的精加工余t 可略小于 因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原 普通机床 。 则是: 安装调整 便 . 刚性好， 耐用度和精度 (2)切 All* 度 L 。一 般 L 与 刀具直 径 d 成 高. 在满足加工要求的前提下， 尽量选择较短 正比， 与切削深度成反比。经济型数控加工 中， 一般 L的取值范围为:L= (0 .6 - 0. 9)d . (3 )切削速度 v 。提高7 也是提高生产率 的一个桔施， 与刀具耐用度的关系比较密 但v 切。随着v 的增大， 刀具耐用度急剧下降， 故v 的选择主要取决于刀具耐用度。另外.切削速 度与加工材料也有很大关系.例如用立铣刀铣

数控车床车螺纹时，会受到以下几方面的影响：
●螺纹加工程序段中指令的螺距值，相当于以进给量f（mm／r）表示的进给速度vf。如果将机床的主轴转速选择过高，其换算后的进给速度vf （mm／min）则必定大大超过正常值。
●刀具在其位移过程的始终，都将受到伺服驱动系统升降频率和数控装置插补运算速度的约束，由于升降频率特性满足不了加工需要等原因，则可能因主进给运动产生出的“超前”和“滞后”而导致部分螺牙的螺距不符合要求。
进给量（mm／r）
背吃刀量mm
硬质合金或涂层硬质合金
碳钢
220
0.2
3
260
0.l
0.4
低合金刚
1800.23来自2200.l0.4
高合金钢
120
0.2
3
160
0.l
0.4
铸铁
80
0.2
3
120
0.l
0.4
不锈钢
80
0.2
2
60
0.l
0.4
钛合金
40
0.2
1.5
150
0.l
0.4
灰铸铁
120
0.2
2
120
粗车时，应尽量保证较高的金属切除率和必要的刀具耐用度。
选择切削用量时应首先选取尽可能大的背吃刀量ap，其次根据机床动力和刚性的限制条件，选取尽可能大的进给量f，最后根据刀具耐用度要求，确定合适的切削速度vc。增大背吃刀量ap可使走刀次数减少，增大进给量f有利于断屑。
精车时，对加工精度和表面粗糙度要求较高，加工余量不大且较均匀。选择精车的切削用量时，应着重考虑如何保证加工质量，并在此基础土尽量提高生产率。因此，精车时应选用较小（但不能太小）的背吃刀量和进给量，并选用性能高的刀具材料和合理的几何参数，以尽可能提高切削速度。

数控车床常用数控刀具和切削用量的选择在数控加工中，数控刀具和切削用量的选择直接影响到加工效率、加工质量和刀具寿命，非常重要。

在这篇文章中，我们将介绍数控车床常用的数控刀具和切削用量的选择方法。

数控刀具全面分析刀具特性选择刀具应从以下几个角度综合考虑：1.切削材料。

2.工件材料。

3.加工模式和要求。

4.工件尺寸和精度等级。

5.刀具本身的性能和技术指标。

常用刀具类型1.直角铣刀：广泛用于铣削各种材料，主要用于倒角、铣槽和平面铣削等。

2.面铣刀：用于加工平面、曲面和轮廓表面，精度和表面质量好。

3.端铣刀：用于在工件的末端加工平面或拐角处加工凸起的平面。

4.刀球铣刀：适用于模具、模板、塑料、铸造和轻质合金等材料。

5.镗刀：适用于各种精度要求的孔加工，如轴承座孔、液压、气动元件的孔、箱体法兰孔等。

6.钻头：适用于较小的孔加工。

7.换刀式铣刀：高效、自动换刀、可以同时完成多种切削任务。

刀具选择原则1.根据加工材料选择刀具的刀具材料。

2.选择合适的刀具类型和尺寸。

3.规避尽可能少的工具更换次数，提高生产效率。

4.对于高精度加工，需选择高精度刀具。

5.对于大批量生产，要选择高效率的刀具。

切削用量切削用量的重要性切削用量的大小直接关系到加工表面粗糙度、切削温度和工具磨损，因此，切削用量的选择非常重要。

如何选择适当的切削用量1.根据所加工的材料选择对应的切削用量。

2.根据所加工的形状选择适当的切削用量。

3.根据所使用的工具选择适当的切削用量。

4.根据所需的表面质量选择适当的切削用量。

5.根据所需要的加工效率选择适当的切削用量。

正确选择数控刀具和切削用量是保证加工效率、加工质量和刀具寿命的关键。

应从刀具特性、刀具类型、刀具材料、切削用量等多个方面进行全面分析，根据加工材料、形状、工具选择、表面质量和加工效率等原则选择适当的刀具和切削用量。

数控加工切削用量的确定1. 数控加工切削用量是指在数控加工过程中，用于切削材料的刀具的使用量。

确定切削用量的目的是为了确保切削过程的稳定性和效率，并且减少刀具磨损和材料浪费。

切削用量的确定需要考虑刀具的材料和几何特征、加工材料的性质以及加工要求等因素。

2. 首先，要确定刀具的材料和几何特征。

不同的刀具材料和几何形状对切削用量的选择有影响。

例如，硬质合金刀具通常能够承受更大的切削力，因此可以使用较大的切削用量。

而高速钢刀具则对切削用量有一定限制。

此外，刀具的刃角、切削刃数等特征也会影响切削用量的确定。

3. 其次，需要考虑加工材料的性质。

不同的材料对切削用量有不同的要求。

例如，硬度较高的材料通常需要较小的切削用量，以避免刀具过度磨损。

而较软的材料则可以使用较大的切削用量。

此外，材料的热导率、塑性等性质也会影响切削用量的选择。

4. 此外，还需要考虑加工要求。

不同的加工要求对切削用量有不同的要求。

例如，如果需要高精度的加工，通常需要使用较小的切削用量，以保证加工精度。

而如果加工效率要求较高，可以适当增加切削用量，以提高加工速度。

5. 最后，切削用量的确定还需要考虑加工过程中刀具的磨损情况。

刀具的磨损会导致切削用量的变化，因此需要及时检测刀具磨损，并进行调整。

通常可以通过监测切削力、表面质量等指标来判断刀具磨损情况，并根据需要来调整切削用量。

总之，确定数控加工切削用量需要综合考虑刀具的材料和几何特征、加工材料的性质以及加工要求等因素。

通过合理选择切削用量，可以保证加工过程的稳定性和效率，并减少刀具磨损和材料浪费。

加工中刀具的选择与切削用量的确定在加工过程中，刀具的选择和切削用量的确定是非常重要的。

正确选择合适的刀具和确定合理的切削用量，可以提高加工效率、保证产品质量、延长刀具寿命，降低加工成本。

下面将从加工材料、切削参数和刀具选择等方面探讨加工中刀具的选择与切削用量的确定。

一、加工材料对刀具选择和切削用量的影响在加工过程中，加工材料是选择刀具和确定切削用量的重要依据。

加工材料的硬度、韧性、热导率等性质直接影响了刀具的选择和切削用量的确定。

1. 硬度：对于硬度较高的材料，如钢材，通常需要采用更硬的刀具，例如硬质合金刀具或陶瓷刀具。

同时，由于硬度高的材料切削时容易产生热量，因此需要相应地增加切削用量，以提高切削效率。

2. 韧性：对于韧性较好的材料，如铸铁，切削时容易产生切削力和切削温度较高。

因此，选择耐磨性好、抗冲击性好的刀具，以提高切削质量和刀具寿命。

3. 热导率：热导率高的材料在切削过程中很容易导致刀具温度的升高，因此需要针对这些材料采取相应的散热措施，例如降低切削用量、增加切削冷却液的喷射量等。

二、切削参数对刀具选择和切削用量的影响除了加工材料之外，切削参数也是选择刀具和确定切削用量的重要参考依据。

切削速度、进给量和切削深度等参数的选择直接影响了切削过程的质量和效率。

1. 切削速度：切削速度是切削工件单位时间内通过刀具的线速度。

切削速度的选择取决于刀具材料和工件材料等因素。

对于硬度较高的材料，切削速度较低；而对于韧性较好的材料，切削速度较高。

正确选择切削速度可以保证刀具和工件的寿命。

2. 进给量：进给量是刀具每转一周（或每行进一定距离）切削工件的材料数量。

进给量的选择与刀具的负荷和工件的表面质量有关。

过大的进给量容易导致切削力过大，影响刀具寿命；而过小的进给量则会降低切削效率。

3. 切削深度：切削深度是刀具在单位时间内切削工件的材料厚度。

切削深度的选择取决于工件的材料和加工要求等因素。

较大的切削深度可以提高切削效率，但也会增加切削力和切削温度，影响刀具的使用寿命。

数控车削切削用量的选择原则、方法及主要问题数控车削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、主轴转速n或切削速度vc（用于恒线速度切削）、进给速度vf或进给量f。

这些参数均应在机床给定的允许范围内选取。

切削用量的选用原则（1）切削用量的选用原则粗车时，应尽量保证较高的金属切除率和必要的刀具耐用度。

选择切削用量时应首先选取尽可能大的背吃刀量ap，其次根据机床动力和刚性的限制条件，选取尽可能大的进给量f，最后根据刀具耐用度要求，确定合适的切削速度vc。

增大背吃刀量ap可使走刀次数减少，增大进给量f有利于断屑。

精车时，对加工精度和表面粗糙度要求较高，加工余量不大且较均匀。

选择精车的切削用量时，应着重考虑如何保证加工质量，并在此基础上尽量提高生产率。

因此，精车时应选用较小（但不能太小）的背吃刀量和进给量，并选用性能高的刀具材料和合理的几何参数，以尽可能提高切削速度。

（2）切削用量的选取方法①背吃刀量的选择粗加工时，除留下精加工余量外，一次走刀尽可能切除全部余量。

也可分多次走刀。

精加工的加工余量一般较小，可一次切除。

在中等功率机床上，粗加工的背吃刀量可达8～10mm；半精加工的背吃刀量取0.5～5mm；精加工的背吃刀量取0.2～1.5mm。

②进给速度（进给量）的确定粗加工时，由于对工件的表面质量没有太高的要求，这时主要根据机床进给机构的强度和刚性、刀杆的强度和刚性、刀具材料、刀杆和工件尺寸以及已选定的背吃刀量等因素来选取进给速度。

精加工时，则按表面粗糙度要求、刀具及工件材料等因素来选取进给速度。

进给速度νf可以按公式νf =f×n计算，式中f表示每转进给量，粗车时一般取0.3～0.8mm／r；精车时常取0.1～0.3mm/r；切断时常取0.05～0.2mm/r。

③切削速度的确定切削速度vc可根据己经选定的背吃刀量、进给量及刀具耐用度进行选取。

实际加工过程中，也可根据生产实践经验和查表的方法来选取。

粗加工或工件材料的加工性能较差时，宜选用较低的切削速度。

大 。 必 须 引 起 注 意 的 是 ， 在 大 多 数 情 况 下 ， 选 择 好 的 刀
具 虽 然 增 加 了 成 本 ， 但 由此 带 来 的 加 工 质 量 和 加 工 效 率
的 提 高 ， 则 可 以使 整 个 加 工 成 本 大 大 降 低 。
在 经 济 型 数 控 加 工 中 ， 由 于 刀 具 的 刃 磨 、 测 量 和 更 换 多 为 人 工 进 行 ， 辅 助 时 间较 长 ， 因 此 ， 必 须 合 理 安 排 刀 具 的 排 列 顺 序 。 一 般 应 遵 循 以 下 原 则 ： 尽 量 减 少 刀 具
化 和 系列 化 。 数控 刀 具 根据 刀 具 结 构可 分 为 ：整 体 式 和镶 嵌 进 行 自 由 曲面 加 工 时 ， 为 保 证 加 工 精 度 ， 切 削 行 距 一 般
式 。镶嵌 式 又 可分 为焊 接 或机 夹 式 ，机 夹 式 又 可分 为 不 转位 取 得 很 精 密 。 由 于 球 头 刀 具 的 端 部 切 削 速 度 为 零 ， 故 球 和 可 转位 两 种 ；还 有 减 振 式 、 内冷 式和 特 殊 形式 （ 复 合刀 如
头 刀 具 常 用 于 曲面 的 精 加 工 。 而 平 头 刀 具 在 表 面 加 工 质
具 ）。根 据 制 造刀 具 所 用 的材 料 可 分 为 ：优 质碳 素 工 具 ；合 量 和 切 削 效 率 方 面 都 优 于 球 头 刀 ， 因 此 ， 在 不 过 切 的 前
金 工 具钢 ；高速 钢 ；硬质 合 金 ；其他 材 料 刀 具 ，如 陶 瓷 、金 提 下 ， 无 论 是 曲面 的 粗 加 工 还 是 精 加 工 ， 都 应 优 先 选 择
刀 具 的 选 择 和 切 削 用 量 的 选 择 尤 为 重 要 ， 它 不 仅 对 被 加 工 零 件 的 质 量 影 响 巨大 ，甚 至 可 以 决 定 机 床 功 效 的 发挥 和 安 全 生 产 的 顺 利 进 行 。 所 以 无 论 是 手 工 鳊 程 或 计 算 机 辅 助 编 程 ，在 编 制 加 工 程 序 时 ，选 择 合 理 的 刀具 和 切 削 用 量 ，都

数控加工中刀具的选择与切削用量的确定摘要：现代刀具显著的特点是结构的创新速度加快。

随着计算机应用领域的不断扩大，机械加工也开始运用数控技术，这时刀具选择与用量提出了更高的要求。

本文就如何确定数控加工中的刀具选择与切削用量进行了探讨。

关键词：数控技术机械加工刀具选择一、科学选择数控刀具1、选择数控刀具的原则刀具寿命与切削用量有密切关系。

在制定切削用量时，应首先选择合理的刀具寿命，而合理的刀具寿命则应根据优化的目标而定。

一般分最高生产率刀具寿命和最低成本刀具寿命两种，前者根据单件工时最少的目标确定，后者根据工序成本最低的目标确定。

选择刀具寿命时可考虑如下几点：根据刀具复杂程度、制造和磨刀成本来选择。

复杂和精度高的刀具寿命应选得比单刃刀具高些。

对于机夹可转位刀具，由于换刀时间短，为了充分发挥其切削性能，提高生产效率，刀具寿命可选得低些，一般取16-30min。

对于装刀、换刀和调刀比较复杂的多刀机床、组合机床与自动化加工刀具，刀具寿命应选得高些，尤应保证刀具可靠性。

车间内某一工序的生产率限制了整个车间的生产率的提高时，该工序的刀具寿命要选得低些当某工序单位时间内所分担到的全厂开支较大时，刀具寿命也应选得低些。

大件精加工时，为保证至少完成一次走刀，避免切削时中途换刀，刀具寿命应按零件精度和表面粗糙度来确定。

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。

2、选择数控车削用刀具数控车削刀具常用的一般分成型车刀、尖形车刀、圆弧形车刀等三类。

成型车刀也称样板车刀，其加工零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的形状和尺寸决定。

数控车削加工中，常见的成型车刀有小半径圆弧车刀、非矩形车槽刀和螺纹刀等。

在数控加工中，应尽量少用或不用成型车刀。

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。

浅谈数控铣加工中的刀具和切削用量的选择【摘要】随着数控技术和数控机床的广泛应用，对产品的质量与种类有着越来越高的要求。

为了满足这一要求，选择正确、合理的刀具，是决定它们至关重要的因素。

数控铣机床上对刀具的选择也尤为重要。

选择合适的刀具，能够带来最佳的切削用量，以此来缩短工时，降低生产成本、提高工作效率和产品加工质量。

本文就刀具与切削用量的合理选择，展开论述。

【关键词】数控铣；刀具种类；选择；切削用量一、数控铣加工中的刀具（1）数控铣加工常用刀具的种类。

第一，按铣刀切削部分的材料分：一是高速钢铣刀，应用广泛，尤其适用于制造形状复杂的铣刀；二是硬质合金铣刀，可用于高速切削或加工硬材料，多用作端铣刀。

第二，按铣刀的用途分：有加工平面用的铣刀、加工沟槽或台阶用的铣刀及加工成型表面用的铣刀等。

第三，按齿背形式分：分为尖齿铣刀和产齿铣刀两大类。

尖齿铣刀齿背经铣削而成，后刀面是简单平面，用钝后重磨后刀面即可。

（2）数控铣加工对刀具的要求。

第一，铣刀刚性要好。

首先是为了提高生产效率而必须加大切削用量的需求；其次是为了适应数控铣床在加工过程中不容易调整切削用量的特点。

数控铣削时必须按照程序规定的走刀路线走刀，当遇到余量较大时就无法像通用铣床那样“随机应变”，除非在编程的过程中能够预先考虑到，否则铣刀就必须返回原点，通过改变切削面高度或增大刀补值的方法再重新加工一遍，多走几刀。

第二，铣刀的耐用度要高。

根据被加工材料的热处理状态以及切削性能和加工余量，来选择确定刚性好和耐用度高的铣刀，是提高数控铣刀的生产效率和获得优良的加工质量的前提。

（3）数控铣加工中刀具类型的选择。

刀具选择是数控加工工艺中非常重要的内容之一。

现在不仅要求刀具的精度要高，刚度好和较高的耐用度，而且还要求它的尺寸要稳定，安装调整要方便。

这就要求选用优质材料制造数控加工刀具，并优选刀具参数。

在选取刀具时，尽量使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应。