机床与刀具65

机床加工中的刀具性能测试与评估随着制造业的发展，机床加工在工业生产中扮演着重要角色。

而机床的刀具作为加工的核心工具，其性能的测试与评估对于提高加工质量和效率至关重要。

本文将探讨机床加工中刀具性能测试与评估的相关内容。

一、刀具性能测试的意义及分类刀具性能测试是为了验证刀具在实际加工中的表现，以评估其性能好坏。

刀具性能测试主要包括耐磨性、切削性、刚性等多个方面。

在实际应用中，可以通过实验室测试、现场测试及观察等方式进行。

1. 耐磨性测试耐磨性是刀具的重要性能之一。

耐磨性测试主要通过摩擦磨损实验来评估刀具在长时间工作过程中的耐磨能力。

借助方式可以进行刀具磨损状态的监测和分析，以便更好地进行刀具性能评估。

2. 切削性测试切削性是指刀具在切削过程中的工作能力和效率。

切削性测试主要通过在实际加工中对刀具的切削力、切削温度、切削负荷等参数进行测量和分析，以评估刀具在工作中是否具备较好的切削性能。

3. 刚性测试刀具的刚性对加工精度和表面质量有着重要影响。

刚性测试主要通过对刀具的振动、刚度等参数进行测量和分析，以评估刀具在加工过程中的刚性表现。

二、刀具性能评估的方法刀具性能评估是通过对刀具在实际工作中的表现进行定量分析，以便得出相应的评估结果。

目前常用的刀具性能评估方法主要包括实验测量、数据分析和模拟仿真等。

1. 实验测量方法实验测量方法是最常用的刀具性能评估方法之一。

通过在实际加工中对刀具的切削力、磨损情况、工件表面质量等参数进行测量和分析，以评估刀具的性能。

2. 数据分析方法数据分析方法是一种基于大量数据统计和分析的评估方法。

通过采集和分析刀具的使用数据，如刀具寿命、加工效率等，从而评估刀具的性能。

3. 模拟仿真方法模拟仿真方法是一种通过计算机模拟和仿真技术来评估刀具性能的方法。

通过建立刀具加工过程的仿真模型，模拟刀具的磨损、切削力等情况，以评估刀具的性能。

三、刀具性能测试与评估的意义和挑战刀具性能测试与评估对于提高加工质量和效率具有重要意义。

3.1数控加工对刀具的要求3．1．1 数控刀具在数控加工中的地位和作用刀具技术和机床技术相结合，工件材料技术与刀具材料技术交替进展，成为切削技术不断向前发展的历史规律，对推动切削技术的发展起着决定性作用。

机床与刀具的发展是相辅相成、相互促进的。

在由机床、刀具和工件组成的切削加工工艺系统中，刀具是最活跃的因素。

刀具切削性能的好坏取决于构成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、刀具结构及其的合理选择。

随着作为切削加工最基本要素的刀具材料迅速发展。

各种新型刀具材料，其物理力学性能和切削加工性能都有了很大的提高，应用范围也不断扩大。

开发出了许多新型刀具材料的刀具，如聚晶金刚石刀具(PCD)、聚晶立方氮化硼刀具(PCBN)、CVD金刚石刀具、纳米复合刀具、纳米涂层刀具、晶须增韧陶瓷刀具、超细晶粒硬质合金刀具、TiC(N)基硬质合金刀具、粉末冶金高速钢刀具等。

先进的数控机床加工设备只有与高性能的数控刀具相配合，才能发挥其应有的效能，取得良好的经济效益。

数控刀具是指与这些先进高效的数控机床相配套使用的各种刀具的总称，是数控机床不可缺少的关键配套产品，数控刀具以其高效、精密、高速、耐磨、长寿命和良好的综合切削性能取代了传统的刀具。

表3-1-1为传统刀具与现代数控刀具的比较。

表3-1-1 传统刀具与现代数控刀具的比较数控刀具的重要性主要表现在以下几方面：(1) 数控刀具的性能和质量直接影响到数控机床生产效率的高低、加工质量的好坏和经济效益。

数控加工机床生产效率的高低、被加工工件质量的好坏以及生产成本，在很大程度上取决于数控刀具材料及其刀具结构的合理选择。

(2) 数控刀具不仅为先进制造业提供了高效、高性能的切削刀具，而且还由此开发出了许多新的加工工艺，成为当前先进制造技术发展的重要组成部分和显著特征之一。

(3) 数控刀具具有“三高一专”(即高效率、高精度、高可靠性和专用化)的特点，广泛应用于高速切削、精密和超精密加工、干切削、硬切削和难加工材料的加工等先进制造技术领域，可提高加工效率、加工精度和加工表面质量。

机床加工过程中的刀具管理与维护在机床加工过程中，刀具是至关重要的工具之一。

良好的刀具管理与维护可以有效地提高机床的加工质量和效率，延长刀具的使用寿命。

本文将介绍一些刀具管理与维护的方法和技巧。

一、刀具管理刀具管理包括采购、入库、领用、使用、保养和报废等环节。

合理的刀具管理可以确保刀具的准时供应和高效利用。

1. 采购：在采购刀具时，应根据加工需求选择合适的刀具类型和规格。

同时，要选择信誉好、质量可靠的供应商，以确保刀具的品质。

2. 入库与领用：刀具入库时，应对其进行严格的检验，确保刀具符合要求。

在领用刀具时，要做好详细的记录，包括刀具型号、数量和领用人员等信息，以便于刀具的使用和追溯。

3. 使用：在使用刀具时，操作人员应该熟悉刀具的使用规范和安全操作要求。

刀具应根据加工要求选择合适的切削参数，避免过度切削或切削不足，从而降低刀具的磨损和损坏。

4. 保养：定期对刀具进行保养是提高其使用寿命的关键。

刀具保养包括清洁、润滑和修复等方面。

清洁时要使用适当的清洁剂，彻底清除刀具表面的切屑和油污。

润滑时要使用专用的润滑剂，以减少刀具与工件之间的摩擦和磨损。

修复方面，可以选择刀具磨削或更换磨损部件等方法进行。

5. 报废：当刀具严重磨损或者无法修复时，应及时进行报废处理。

报废前要对刀具进行检测和评估，以确定是否可以进行再利用或回收。

二、刀具维护刀具维护是刀具管理工作的重要组成部分。

通过合理的维护措施，可以延长刀具的使用寿命，提高加工质量和效率。

1. 定期检查：对刀具进行定期的检查，及时发现和排除潜在故障和问题。

检查内容包括刀具的磨损程度、刃口状态、夹持方式、刀柄紧固情况等。

2. 高效切削润滑：在切削过程中，刀具与工件之间的摩擦和热量会导致刀具磨损和工件表面质量下降。

因此，要选择适当的切削润滑剂，保持切削面的润滑和冷却，减少热量的积聚和刀具的磨损。

3. 及时更换磨损部件：刀具在使用过程中，由于切削力的作用，容易出现磨损或损坏。

数控机床刀具装夹与刀具位置校正方法数控机床是一种利用计算机控制系统进行运动控制的高精度机床。

在数控机床的工作中，刀具的装夹与刀具位置校正是非常重要的环节，它们直接影响着加工工件的精度和质量。

本文将为您介绍数控机床刀具装夹与刀具位置校正的方法，以帮助您更好地理解和应用。

首先，我们来了解一下数控机床刀具的装夹方法。

常见的数控机床刀具装夹方法有机械装夹和液压装夹两种。

机械装夹是利用夹持力将刀具固定在工作台上。

它通常包括夹头、螺栓和刀具座等部件。

夹头是夹持刀具的主要部件，它具有一定的夹持力和刚性，能够保证刀具的固定和稳定。

螺栓用于调整夹头的夹持力，刀具座则用于连接夹头和刀具。

在使用机械装夹时，需要根据刀具的类型和规格选择合适的夹头和刀具座，并通过螺栓调整夹持力，保证刀具的牢固性和稳定性。

液压装夹是利用液压力将刀具固定在工作台上。

它通常包括液压缸、活塞和刀具座等部件。

液压装夹具有夹持力大、夹持刚性好的特点，能够更好地保证刀具的稳定性和精度。

在使用液压装夹时，需要保证液压系统的良好工作状态，及时检查并调整液压缸和活塞的压力，以确保刀具的正确装夹和工作状态。

除了选择合适的刀具装夹方法外，刀具的位置校正也是数控机床加工过程中不可忽视的环节。

刀具位置校正的目的是保证刀具在加工过程中的准确位置，以提高加工精度和质量。

数控机床刀具位置校正的方法主要有以下几种：1. 刀具长度补偿：利用数控系统中的刀具长度补偿功能，通过设定刀具的长度补偿值，使刀具的实际位置与程序中设定的位置相符。

刀具长度补偿的值可以根据实际加工情况进行调整，以确保加工精度的要求。

2. 刀具半径补偿：利用数控系统中的刀具半径补偿功能，通过设定刀具的半径补偿值，使刀具的实际位置与程序中设定的位置相符。

刀具半径补偿的值可以根据实际加工情况进行调整，以保证加工轮廓的精度和形状。

3. 刀具位置校正：利用数控机床的手动或自动操作功能，通过对刀具位置的调整和修正，使其达到加工要求。

数控机床的刀具补偿与补偿方法数控机床是一种通过计算机编程来控制刀具自动运动的高精度机床。

而在数控机床的加工过程中，刀具磨损是不可避免的。

为了确保加工的精度和质量，需要对刀具的磨损进行补偿。

本文将介绍数控机床的刀具补偿及其方法。

刀具补偿是指在数控机床的程序中，通过计算机控制的方式，根据刀具磨损的情况进行刀补操作，使得机床能够保持加工精度。

刀具补偿主要分为几种类型：半径补偿、长度补偿、倾斜补偿、刀尖位置补偿等。

首先，半径补偿是常见的刀具补偿方式之一。

在数控机床中，刀具刃尖的磨损会导致加工半径发生变化，从而影响到加工结果。

为了纠正加工误差，可以通过半径补偿进行校正。

一般来说，半径补偿是通过在程序中输入一个补偿值，将刀具的半径进行相应的增加或减少，以保持加工精度。

其次，长度补偿也是常用的一种刀具补偿方法。

在数控机床中，切削刀具的长度磨损会导致切削深度的变化。

为了保持加工的一致性和精度，可以通过长度补偿来进行校正。

长度补偿的原理是通过在程序中输入一个补偿值，使刀具的位置发生相应的变化，从而达到加工深度的控制。

倾斜补偿是指在加工过程中，刀具出现倾斜现象，导致加工精度下降。

为了解决这个问题，可以通过倾斜补偿来进行校正。

倾斜补偿的原理是通过在程序中调整坐标偏移量，使得刀具在加工过程中能够保持正确的倾斜角度，从而保持加工精度。

最后，刀尖位置补偿是一种通过调整刀具运动轨迹来控制加工精度的方法。

在数控机床的切削过程中，刀尖的位置可能会发生偏移。

通过刀尖位置补偿，可以通过调整刀具的路径来保持刀尖的正确位置，从而实现精确的加工。

综上所述，数控机床的刀具补偿方法主要包括半径补偿、长度补偿、倾斜补偿和刀尖位置补偿等。

这些方法通过在数控机床的程序中输入相应的补偿值或调整坐标偏移量，能够对刀具磨损进行有效的补偿，从而保证加工的精度和质量。

刀具补偿是数控机床加工过程中不可或缺的一部分，它使得机床能够适应刀具磨损的变化，同时提高了加工的效率与精度。

数控机床刀具的安装与调整方法在数控机床的加工过程中，刀具的安装与调整是非常重要的环节。

正确的安装和调整可以保证数控机床的正常运行，提高加工效率和产品质量。

本文将介绍数控机床刀具的安装与调整方法，以帮助您正确地操作数控机床。

首先，我们需要了解数控机床刀具的组成。

刀具系统通常由刀柄、刀片、刀夹和刀头组成。

刀柄负责刀具的刚性连接，刀片是刀具的主要工作部分，刀夹用于夹持刀片，刀头则是用于切割材料的工具。

在安装之前，务必保证刀具的质量和完整性。

当安装数控机床刀具时，首先要选择合适的刀具，刀具的选用应根据加工材料和加工方式来确定。

根据所需加工的工件，选择合适的切削速度、进给速度和刀具刃尺寸等参数。

在安装刀柄时，应先清洁刀柄孔和刀片座，确保没有任何异物。

然后将刀柄插入刀柄孔中，利用适当的工具将其固定在机床上。

刀柄的安装位置应严格按照机床的要求进行调整，以确保其与工件之间的距离和角度。

安装刀片时，应先检查刀片的完整性和质量。

将刀片放在刀片座上，确保刀片与刀柄安装牢固。

然后，根据加工要求调整刀片的位置和方向。

调整刀片的位置可以通过移动刀柄或调整夹具来完成。

通过调整刀片的方向，可以选择不同的切削方式，如顺铣、逆铣或高速切削等。

安装刀夹时，应注意刀夹的选择和安装方式。

刀夹的选择应根据刀具的尺寸和形状来确定，确保刀片能够在刀夹中保持良好的稳定性。

安装刀夹时，应将刀具放入夹具中，并利用适当的夹紧力固定刀具。

夹具的安装位置应根据机床的要求进行调整，以确保刀具的刚性连接。

在刀具安装完成后，还需要进行调整和校正。

首先，检查刀具的水平度和垂直度，并进行必要的校正。

然后，调整刀具的位置和方向，以确保其与工件之间的夹紧力和角度均匀。

最后，进行切削试验，检查刀具的切削效果和加工质量。

总之，数控机床刀具的安装和调整是确保数控机床正常运行和提高加工效率的关键环节。

正确的安装和调整可以提高切削效率和产品质量，减少刀具的损耗和机床的停机时间。

数控车床常用刀具及选择1．数控刀具的结构数控车床刀具种类繁多，功能互不相同。

根据不同的加工条件正确选择刀具是编制程序的重要环节，因此必须对车刀的种类及特点有一个基本的了解。

在数控车床上使用的刀具有外圆车刀、钻头、镗刀、切断刀、螺纹加工刀具等，其中以外圆车刀、镗刀、钻头最为常用。

数控车床使用的车刀、镗刀、切断刀、螺纹加工刀具均有整体式和机夹式之分，除经济型数控车床外，目前已广泛使用可转位机夹式车刀。

(1) 数控车床可转位刀具特点数控车床所采用的可转位车刀，其几何参数是通过刀片结构形状和刀体上刀片槽座的方位安装组合形成的，与通用车床相比一般无本质的区别，其基本结构、功能特点是相同的。

但数控车床的加工工序是自动完成的，因此对可转位车刀的要求又有别于通用车床所使用的刀具，具体要求和特点如下表所示。

表2-2 可转位车刀特点(2) 可转位车刀的种类可转位车刀按其用途可分为外圆车刀、仿形车刀、端面车刀、内圆车刀、切槽车刀、切断车刀和螺纹车刀等，见表2-3。

表2-3 可转位车刀的种类(3) 可转位车刀的结构形式①杠杆式：结构见图2-16，由杠杆、螺钉、刀垫、刀垫销、刀片所组成。

这种方式依靠螺钉旋紧压靠杠杆，由杠杆的力压紧刀片达到夹固的目的。

其特点适合各种正、负前角的刀片，有效的前角范围为-60°～+180°；切屑可无阻碍地流过，切削热不影响螺孔和杠杆；两面槽壁给刀片有力的支撑，并确保转位精度。

②楔块式：其结构见图2-17，由紧定螺钉、刀垫、销、楔块、刀片所组成。

这种方式依靠销与楔块的挤压力将刀片紧固。

其特点适合各种负前角刀片，有效前角的变化范围为-60～+180。

两面无槽壁，便于仿形切削或倒转操作时留有间隙。

③楔块夹紧式：其结构见图2-18，由紧定螺钉、刀垫、销、压紧楔块、刀片所组成。

这种方式依靠销与楔块的压下力将刀片夹紧。

其特点同楔块式，但切屑流畅不如楔块式。

此外还有螺栓上压式、压孔式、上压式等形式。

数控机床刀具寿命的延长与再利用方法数控机床刀具是数控加工中不可或缺的重要工具，其寿命的延长和再利用方法对提高生产效率和降低成本具有重要意义。

本文将介绍实现数控机床刀具寿命延长和再利用的几种方法。

首先，在数控机床刀具寿命延长方面，我们可以采取以下措施：1.正确选择和使用刀具材料：不同的加工材料需要选择适合的刀具材料。

例如，钢材通常使用硬质合金刀具，而铝合金则使用高速钢刀具。

2.采用合适的刀具涂层：刀具表面涂层可以有效减少刀具磨损和摩擦，延长刀具寿命。

常见的刀具涂层有涂碳化钛涂层、氮化钛涂层等。

3.合理选择和调整切削参数：根据不同的加工需求和材料特性，合理选择切削速度、进给速度和切削深度等参数，避免刀具过度磨损。

其次，在数控机床刀具再利用方面，我们可以采取以下方法：1.刀具刃口修复：一些磨损较轻的刀具可以通过刃口修复技术进行修复。

刃口修复可以去除刀具损坏部分，恢复其正常使用状态，延长其寿命。

2.刀具重新涂层：对于表面涂层磨损较为严重的刀具，可以进行重新涂层处理。

重新涂层可以修复刀具表面涂层，恢复其使用性能。

3.刀具再磨削：有些刀具可以通过再磨削处理进行修复和再利用。

再磨削可以恢复刀具的新刃，并通过刃磨来达到延长使用寿命的效果。

除了上述方法，还有一些其他值得注意的事项：1.切勿超负荷使用：避免在工作过程中超负荷使用刀具，以免造成刀具磨损过快或损坏。

2.及时检查和更换：定期检查刀具的磨损情况，并根据实际情况及时更换刀具，避免刀具磨损过度导致生产效率下降。

3.合理存放和保养：在刀具使用结束后，应该将其进行合理的存放和保养。

注意刀具的防锈和防腐，避免刀具在存放过程中受到损害。

总的来说，数控机床刀具的寿命延长和再利用是提高生产效率和降低成本的重要手段。

通过正确选择和使用刀具材料、采用合适的刀具涂层、合理调整切削参数等方法可以延长刀具的使用寿命；而刀具刃口修复、重新涂层处理和再磨削等技术可以使刀具得以再利用。

同时，及时检查和更换刀具，合理存放和保养也是刀具寿命延长和再利用的关键。