数控切削刀具培训课件

2.1数控机床刀具的特点

2.2金属切削刀具2.3刀具常用材料2.4数控机床刀具分类2.5常用数控刀具结构2.6数控机床刀具的选择2.7数控加工刀具选择的典型实例数控切削刀具

2.1数控机床刀具的特点标准化数控机床刀具的特点：系列化规格化模块化通用化

具有较高的强度、较好的刚度和抗振性能对数控刀具有如下要求:高精度、高可靠性和较强的适应性能够满足高切削速度和大进给量的要求刀具耐磨性及刀具的使用寿命长，刀具材料和切削参数与被加工件材料之间要适宜刀片与刀柄要通用化、规格化、系列化、标准化，相对主轴要有较高位置精度，转位、拆装时要求重复定位精度高，安装调整方便

2.2刀具常用材料

刀具切削部分的材料应具备如下性能：高的硬度足够的强度和韧性高的耐磨性和耐热性优良的导热性良好的工艺性与经济性

刀具材料

硬质合金高速钢

陶瓷聚晶金刚石(PCD)

立方氮化硼(CBN)

高合金工具钢，具有良好的工艺性，能制成复杂的刀具。包括：W系高速钢和Mo系高速钢。切削速度通常小于30m/min。一、高速钢二、硬质合金比高速钢硬得多。允许的切削速度比高速钢高4~10倍，切削速度可达100m/min以上。材料越硬就越脆，越耐磨，在使用时需要高速平稳，防止冲击和振动。

数控机床上常用高速钢刀具和硬质合金刀具。

国际标准化组织规定，切削加工用硬质合金按其排屑类型和被加工材料分为三大类：K类、P类和M类，类似于国家标准中的YG类、YT类、和YW类。根据被加工材料及适用的加工条件，每大类中又分为若干组，用两位阿拉伯数字表示，每类中组号数字越大，其耐磨性越低、韧性越高，因此，组号数字越大，可选用越大的进给量和切削深度，而切削速度则应越小。从另一个方面讲，组号数字越小，硬度越高，韧性越差，适用于精加工；反之，组号数字越大，适用于粗加工。

钨钴类

钨钛钴类

钨钛钴钽（铌）类

ISO标准代号是K类，国内代号为YG。适合加工短切屑黑色金属（铸铁），有色金属以及非金属。

ISO标准代号是P类，国内代号为YT。适合加工长切屑黑色金属（塑性好的低碳钢），常用于加工钢材。ISO标准代号是M类，国内代号为YW。综合性能好，既可加工铸铁又可加工钢材及有色金属，常用于不锈钢。硬质合金的常见类型：陶瓷特耐高温，在2000度条件下，仍具有高的硬度，非常耐磨，耐磨性是硬质合金的5倍，但是，韧性很低，不能承受冲击，适用于精加工和高速切削。

三、陶瓷

四、立方氮化硼立方氮化硼刀具适用于加工高硬度淬火钢、冷硬铸铁和高温合金材料。它不宜加工塑性大的钢件和镍基合金，也不适合加工铝合金和铜合金，通常采用负前角的高速切削。

硬度很高，耐磨性好(硬质合金的60～80倍)，有锋利的刀刃。在以车代磨加工淬火钢时，可用陶瓷、立方氮化硼刀具；加工有色金属和非金属材料，砂轮修磨时，可用聚晶金刚石刀片。

五、聚晶金刚石六、表面涂层材料涂层材料是在韧性较好的硬质合金基体上或高速钢基体上，涂覆一层耐磨性较高的难熔金属化合物而制成。涂层刀具有比基体高得多的硬度、抗氧化性能、抗粘接性能以及低的摩擦系数。高速钢基体涂层刀具耐用度可提高2～10倍，硬质合金基体刀具提高1～3倍。加工材料硬度愈高，涂层效果愈好。在刀具寿命相同的前提下，可提高切削速度25%～30%。涂层刀具经过钝化处理，切削刃锋利程度减小，不适合进给量很小的精密切削。

2.3数控机床刀具分类高速钢刀具

硬质合金刀具

立方氮化硼刀具陶瓷刀具

车削刀具

孔加工刀具金刚石刀具

整体式焊接式

内冷式

机夹式

减振式

铣削刀具

刀具材料

刀具结构切削工艺

2.4常用数控刀具结构一、整体式刀具结构

整体式刀具是指刀具切削部分和夹持部分为一体式结构的刀具。制造工艺简单，刀具磨损后可以重新修磨。二、机夹式刀具结构

机夹式刀具分为机夹可转位刀具和机夹不可转位刀具。数控机床一般使用标准的机夹可转位刀具。

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机夹可转位刀具一般由刀片、刀垫、刀体和刀片定位夹紧元件组成。

三、可转位刀片的代码

机夹式可转位刀片的代码由10位字符组成。四、加工中心的工具系统

“数控工具系统”为刀具系统(+换刀系统)常用W(外凸六边形)，S(正方形)，T(等边三角形)，R（圆形），D（55°菱形），V（35°菱形）。第7位数值表示刀尖圆弧半径。

链条式转盘式加工中心的刀库

1.刀柄刀柄是机床主轴和刀具之间的连接工具。能够安装各种刀具，已经标准化和系列化。加工中心上一般采用7：24圆锥刀柄，这类刀柄不自锁，换刀方便。实训时使用的是BT40。高速加工时用直刀柄(或叫短刀柄HSK)2.工具系统

工具系统一般由与机床主轴连接的刀柄、延伸部分的连杆和工作部分的刀具组成。镗铣类工具系统分为整体式结构和模块式结构两类。

整体式结构将刀柄和连杆制造在一起。我国TSG82属于这类，缺点是使用的锥柄型号较多。模块式结构由主柄模块、中间模块和工作模块组成。如瑞士的山特维克公司的模块式刀具系统。一、选择虚刀具时应元考虑的因下素（1）被加测工工件晨的材料救类别（退黑色金先属，有偷色金属骄或合金党）（2）工件毛子坯的成形决方法（铸岭造，锻造悟，型材等产）（3）切削群加工工匠艺方法黎（车，溪铣，钻仁，扩，宇铰，镗替，粗加殃工，半判精加工盟，精加凤工等）（4）工件的志结构与几束何形状，遮精度，加盖工余量以屋及刀具能混承受的切愤削用量等银因素（5）其他因宵数包括生甩产条件和眼生产类型2.5数控机床段刀具的选夕择选择正谎确的、戏快速装怖夹的刀沉杆刀柄1.刀具的选帆择原则尽可能利选择标滨准化、卵系统化爽刀具精加工时浮选用无涂桂层刀片及钥小的刀尖搅圆弧半径选择较大粱主偏角（田大于75°，接近90°）；粗皆加工时概选用负报刃倾角料刀具，丑精加工越时选用权正刃倾险角刀具尽可能选萌择大的刀茂杆横截面冲尺寸，较明短的长度泛尺寸提高伪刀具的强折度和刚度云，减小刀芒具振动二、刀具琴的选择2.选择车愈削刀具绒的考虑乘要点数控车统床一般概使用标乎准的机洋夹可转代位刀具费。机夹薯可转位真刀具的极刀片和岸刀柄都寺有标准验。刀片材料滴采用硬质哲合金、涂督层硬质合柿金等。数控车浸床机夹茎可转位骂刀具类适型有外统圆刀、签端面车增刀、外啊螺纹刀却、切断施刀具、姥内圆刀眨具、内反螺纹刀承具、孔娱加工刀烫具（包勿括中心彩孔钻头欲、镗刀世、丝锥顶等）。刀片的活夹紧方逮式选择株。刀片材视料选择刀片尺寸课选择刀尖半辛径选择高速钢致、硬质厚合金、闹涂层硬往质合金咬、陶瓷三、立方闪碳化硼对或金刚欣石。有效切敌削刃长陷度、主偏角等粗加工、恩工件直径忌大、要求喊刀刃强度霞高、机床辜刚度大时晨选大的刀尖半径取大值秩；反荒之取较据小半径姑值可转位刀户片的选择糟：刀片形阶状选择依据表面牛形状、切六削方式、耽刀具寿命最等选择前角、刀片形状锻与刀尖夹冠角和断屑槽。3.选择铣削益刀具的考泊虑要点在数控铣脉床上使用绵的刀具主锋要是立铣典刀、面铣贸刀、球头睛刀、环形窗刀、鼓形畜刀和锥形自刀等。铣刀类型组的选择加工较大什平面选择兴面铣刀加工凸液台、凹抚槽、平睬面轮廓赌选择立绵铣刀加工曲面绑较平坦的减部位常采予用环形（过牛鼻刀）纲铣刀曲面加锋工选择足球头铣摄刀加工空间求曲面模具列型腔与凸哪模表面选滥择模具铣设刀加工封闭宁键槽选键径槽铣刀面铣刀误主要参陡数选择闹：直径、几何参适数，圆形刀阻片铣刀球头刀主必要参数选垒择立铣刀主艇要参数选隶择铣刀参数起的选择各种孔怒加工刀团具2.7数控加边工刀具潜选择的诊典型实吨例实训目锡的（1）了解数伙控加工对陷刀具的要遣求、刀具吨材料、刀适具应用范爹围。（2）熟悉可却转位刀片斗的代码含装义、标注棍方法以及雷选用。（3）了解续数控机付床工具向系统。（4）学会数嫌控机床刀议具的选用铜方法。实训难都点与重讲点（1）可转位管刀片。（2）数控加雨工工具系扶统。加工如轰图所示散零件。窝零件材流料：45＃钢毛坯尺牧寸：Φ36×盛100m径m。为该萝加工选农择刀具一、数残控车削判刀具的足选择数控铣床摄上加工如灾图所示零论件。零件材墓料：HT2婶00毛坯尺寸健：170m闪m×11骂0mm×盈50mm。二、数裂控铣削爬刀具的凯选择选择加工赵该零件的露加工刀具郊。零件上隐表面加俗工采用雄面铣刀洪，一次累完成切愚削，刀恋径比面梢宽20%可选φ12熟5；加工零读件的φ60外圆柱面恶及其台阶娇面采用立纷铣刀，一悲次完成切镜削，可选φ63；铣削外往轮廓时录，立铣保刀直径川的大小债不受加财工表面红形状的万限制，天通常不溉要选得适太大或据太小即炮可，可萍选φ25；选择加工退孔的刀具盒时，刀具祝的直径要搅与所加工搬孔的尺寸为相适应。如下表趁所示刀具材敞料具备煌的性能（5）良好是的工艺投性与经朴济性刀具不但蔬要有良好燃的切削性统能，本身保还应该易戴于制造，循这要求刀泄具材料有哥较好的工磨艺性，如纳锻造、热嘴处理、焊瞎接、磨削圣、高温塑奋性变形等卸功能。经济性相也是刀键具材料雷的重要广指标之嫌一，选弃择刀具讲时，要腐考虑经怀济效果钢，以降郊低生产假成本。硬质合左金代号盟数组规借律刀具材料涂层材料刀具分类第2章栋数控刀产具及选工用整体式刀质具刀具分瓜类焓接式手刀具刀具分员类机夹式刀裙具刀具分类内冷式糟刀具中心冷却刀具分类减振刀具刀具分岁类铣削刀佣具刀具分类车削刀具外圆车刀内孔车刀螺纹车棉刀刀具分类孔加工刀羞具车刀常见纹夹装方式车刀常见熄刀片形状D型55°R型T型60°V型35°W型80°外圆车峡刀内孔车刀可转位察车刀柄究的选择刀片的夹殿紧方式各种夹忙紧方式暴是为适欲用于不摧同的应荷用范围协设计的哨。为了害帮助您汪选择具桃体工序阵的最佳进刀具，症按照适合性肝对它们分寨类，适合裤性有1-3个等级脂，3为最佳惊选择。常见数盏控车刀车刀片活形状的沫选择正型（只前角）器刀片：愉对于内迅轮廓加捞工，小有型机床艺加工，司工艺系统刚性较穗差和工件垦结构形状胡较复杂应做优先选择狠正型刀片楼。负型（格前角）骨刀片：羊对于外斑圆加工智，金属饱切除率适高和加也工条件脉较差时评应优先射选择负略型刀片挣。刀片形状充的选择车刀片形其状的选择一般外圆估车削常用80°凸三角形借、四方形忧和80赏°菱形刀毫片；仿度形加工坦常用55蜡°、35享°菱形和偶圆形刀收片；在往机床刚昏性、功漏率允许河的条件蔬下，大哥余量、征粗加工悟应选择贺刀尖角题较大的学刀片，环反之选横择刀尖侄角较小国的刀片锹。刀尖圆鹿弧半径僚的作用第2章数葬控刀具及译选用刀尖圆阀弧半径对刀尖鞠的强度及加工汽表面粗糙度影誓响很大盯，

一透般适宜抱值选进给量的2～3倍刀尖圆弧半径的影响刀尖圆弧半径大，表面粗糙度下降刀尖圆弧半径大，刀刃强度增加刀尖圆弧半径过大，切削力增加，易产生振动刀尖圆弧半径大，刀具前、后面磨损减小刀尖圆弧半径过大，切屑处理性能恶化刀尖圆弧小用于切深削的精加工细长轴加工机床刚性差时刀尖圆弧大用于需要刀刃强度高的黑皮切削，断续切削大直径工件的粗加工机床刚性好时断屑槽隔的作用断屑槽的参数直接影响到匆切削的卷曲和洪折断，繁目前刀片魂的断屑扰槽形式较多垫，各种断屑槽闭刀片的设使用情况田不尽相浮同，选用时一兴般参照具体的纸产品样彩本MITS袍UBIS飘HI推荐的提适用于怨加工钢剑材的断读屑槽形切削范围代号断屑槽形状特点精加工切削FH

精加工专用断屑槽轻切削SH

适合用于小切深,大进给大的前角刃口锋利中切削MV

适用于仿形向上切削加工正角刀棱锋利准重切削GH

大进给粗加工断续、黑皮切削两面均有断屑槽重切削HX

不等棱边刀刃不仅刀刃锋利且强度也好连续或继续加工均适合常见数控唐铣刀面铣刀主尿要参数选洽择铣刀直径疲在Φ16－Φ63办0）：粗铣殃时直径选悼小的，精伞铣时最好戏能包容待违加工表面绳的整个宽猎度。45°面铣刀为罢一般加工耽首选，背丽向力大，胁约等于进伏给力。加劲工薄壁零愤件时，工化件会发生横挠曲，导飞致加工精匪度下降。平切削铸铁额时，有利互于防止工穷件边缘产扁生崩落。90°面铣刀适鸭用于薄壁忽零件、装凶夹较差的宿零件和要搂求准确90鸡°成形场隆合，进搜给力等永于切削卧，进给劝抗力大坡，易振炉动，要知求机床令具有较容大功率候和刚性喜。面铣刀主煮要参数选笛择依据工真件材料推和刀具羊材料以偏及加工驶性质确愤定其几秤何参数好：铣削润加工通吩常选前扯角小的巡寿铣刀，字强度硬浙度高的借材料选弯负前角薯，工件添材料硬哗度不大牺选大后纸角、硬咱的选小泊后角，也粗齿铣扁刀选小曲后角，领细齿铣渴刀取大肉后角，怜铣刀的王刃倾角重通常在-５－-１５度痰，主偏仙角在４林５－９棒０度圆形刀片匹铣刀刀片可多颤次转位，峰切削刃强墓度高，切槽削刃强度啦高；随切深不同窄，其主耽偏角和嘉切屑负酿载均会堆变化，丘切屑很核薄，最适合加滨工耐热熊合。立铣刀主腐要参数选宰择a)、刀具半乌径r应小于散零件内惨轮廓最狼小曲率溜半径ρb)、零件桑的加工受高度H≤（1/4－1/6）rc)、不通孔题或深槽选必取l=H+摊(5~1抬0)mmd)、加工寻外形及楼通槽时之选取l=H旺+rε河+(5慕~10迁)mme)、加工肋悲时刀具直输径为D=(散5~1召0)bf)、粗加工共内轮廓面帆时，铣刀学最大直径DD=d织+2[罗δsi习n(φ滴/2)缝-δ1的]/[诉1-s撑in(锦φ/2包)]球头刀主董要参数选屑择曲面精加弟工时采用窜球头铣刀病。球头铣深刀的球半奏径应尽可盐能选得大衰一些，以草增加刀具秒刚度，提匪高散