数控刀具选型及应用

数控刀具的基本特点数控刀具的材料及牌号车削刀具的选择及应用铣削刀具的选择及应用工具系统选择数控刀具的基本特征

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，一般应包括通用刀具、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。数控刀具的分类有多种方法。

按照刀具结构分：整体式：钻头、立铣刀等镶嵌式：包括刀片采用焊接和机夹式特殊形式：复合式、减振式等机夹可转位刀具得到广泛应用，数量上已达到整个数控刀具的30%~40%，金属切除率占总数的80%~90%

按照切削工艺分：车削刀具：外圆、内孔、螺纹、成形车刀等铣削刀具：面铣刀、立铣刀、螺纹铣刀等钻削刀具：钻头、铰刀、丝锥等镗削刀具：粗镗刀、精镗刀等按照切削工艺分：

外圆车刀内孔车刀螺纹车刀常用车刀

面铣刀方肩铣刀仿形铣刀三面刃和螺纹铣刀整体硬质合金铣刀常用铣刀铰刀钻头丝锥钻削刀具粗镗刀精镗刀镗削刀具数控加工对刀具的要求

1．刀具材料应具有高的可靠性2．刀具材料应具有高的耐热性、抗热冲击性和高温力学性能3．数控刀具应具有高的精度4．数控刀具应能实现快速更换5．数控刀具应系列化、标准化和通用化6．数控刀具大量采用机夹可转位刀具7．数控刀具大量采用多功能复合刀具及专用刀具8．数控刀具应能可靠地断屑或卷屑9．数控刀具材料应能适应难加工材料和新型材料加工的需要刀具材料应具备基本性能

硬度和耐磨性强度和韧性耐热性工艺性能和经济性切削刀具材料的硬度和韧性

1923年发明的硬质合金(WC-Co)，其后因添加了TiC、TaC而改善了耐磨性，1969年开发了CVD技术，使涂层硬质合金快速普及。自1974年起，开发了TiC-TiN系金属陶瓷YG类硬质合金中添加适量的一般为0.5%3%左右tac碳化钽或nbc碳化铌可提高其硬度和耐磨性tic是一种陶瓷复合材料的增强体.适量添加可使材料的韧性提高高速钢刀具

高速钢(HSS)刀具过去曾经是切削工具的主流，随着数控机床等现代制造设备的广泛应用，大力开发了各种涂层和不涂层的高性能、高效率的高速钢刀具，高速钢凭藉其在强度、韧性、热硬性及工艺性等方面优良的综合性能，在切削某些难加工材料以及在复杂刀具，特别是切齿刀具、拉刀和立铣刀中仍有较大的比重。但经过市场探索一些高端产品逐步已被硬质合金工具代替。硬质合金刀具普通硬质合金新型硬质合金超细晶粒硬质合金涂层硬质合金金属陶瓷粒径在1μm以下，这种材料具有硬度高、韧性好、切削力可靠性高等优异性能保持了普通硬质合金机体的强度和韧性，又使表面有很高的硬度和耐磨性TiC(N)基硬质合金，其性能介于陶瓷和硬质合金之间新型硬质合金刀具加工实例新型硬质合金刀具加工实例加工切削参数陶瓷刀具不仅能对高硬度材料进行粗、精加工，也可进行铣削、刨削、断续切削和毛坯拔荒粗车等冲击力很大的加工；可加工传统刀具难以加工或根本不能加工的高硬材料；刀具耐用度比传统刀具高几倍甚至几十倍，减少了加工中的换刀次数；可进行高速切削或实现“以车、铣代磨”，切削效率比传统刀具高3-10倍。超硬刀具是指比陶瓷材料更硬的刀具材料。包括：单晶金刚石、聚晶金刚石(PCD)、聚晶立方氮化硼(PCBN)和CVD金刚石等。超硬刀具主要是以金刚石和立方氮化硼为材料制作的刀具，其中以人造金刚石复合片(PCD)刀具及立方氮化硼复合片(PCBN)刀具占主导地位。许多切削加工概念，如绿色加工、以车代磨、以铣代磨、硬态加工、高速切削、干式切削等都因超硬刀具的应用而起，故超硬刀具已成为切削加工中不可缺少的重要手段。

超硬刀具加工实例硬质合金范的分类和永标志蓝色，用旱于未淬硬砌的一般进钢类材料黄色，用于加工不锈钢类材料切削刀具终用硬质合部金根据国粉际标准ISO分类，把革所有牌号钱分成用颜色逗标志的六抢大类，分盖别用P、M、K、N、S治、H表示红色，筐用于加套工铸铁类材料浅绿色，繁用于加工有色金闪属类材料茶色，用驻于难加工类丹（钛合金互等）材料灰色，欣用于加音工淬硬类（HR主C45挂）材料刀片代号龄的表示方支法标记示例TNMG16畅04纺08TN-TM⑨切屑方向辩为右切⑧主切猪削刃形晌状⑦刀尖圆走角半径⑥刀片厚色度⑤刀片切浅屑刃长④刀片槽街，孔代号③刀片偏差航等级②刀片后角①刀片形状⑩断削柔槽代号爬（各品策牌此代海号有所跃不同）普通刀创片普通刀片籍具有单一搅的刀尖半惜径，它可退在0.1押–2矮.4m叼m之间变杠化，并且吹表面质量断与所用进眯给直接相绣关。刀尖半径运–表唉面质量和屠进给在车削淋加工中订，加工溉出来的得表面质车量直接躲受到刀颠尖半径内和进给磁率组合皆的影响办。修光刃刀嚷片修光刃想)刀片省具有经秘过改进哥的刀尖堪，其刀歪尖半径论大约由染3到9塌个不同色半径组交成。这梨将增加棍刀片接虏触长度值并对进赠给率或祥表面质写量产生兼积极影没响。刀尖圆步弧半径对刀尖北的强度及加工表蚁面粗糙度影响狠很大，经一般适宜估值选进给量峰的2～3倍。切屑形状厚和刀片槽隙形选择断屑切屑控虎制是车致削中的灾一个关叛键因素代，有三亭种主要肤的断屑捷方法可读供选择叔：影响断酷屑的因宰素为：•刀片赵槽形•刀尖感半径，r怒e•主偏冤角，k风r•切削呆深度，a宅p•进给偷，fn•切削住速度，v欣c•材料刀片槽形车削槽形围可分为三以种基本型夏，优化用输于精加工攻、半精加纱工和粗加截工工序。像每一种槽效形的断屑岁范围可以宣通过进给静和切削深双度在图表辅中定义。粗加工拴–味R大切深巡寿和高进掉给率的含组合。要求最蛮高切削亭刃安全性性的工溉序。半精加始工–输M半精加创工到轻劝型粗加羽工工序尝。各种切削俗深度和进饮给率的组昨合。精加工居–足F小切深蝴和低进旅给时的秆工序。要求低兰切削力摸的工序自。。排屑高效的柜排屑可橡避免切顶屑划伤鞠已车削狗表面，稀并防止肝切屑在银第二次昂切削之尝前卡滞夏。

另播外，还贴必须消候除切屑驼对零件溉操纵的冤干扰。痰改变纷刀具路还径能使着排屑方剂向完全回相反，艰因而可灿以解决仔问题。安装在姑工件下陷方的“丢倒置”石刀具有睛利于排耗屑远离管车削表江面。刀具路然径方向进入圆谋角在车削独进入圆尘角时，忆使用9障3°至咸95°膏主偏角岸的刀具换。在到达痒圆角时踏，刀片萝切削刃倦和工件授之间的市接触长本度将变稀长，并会导劝致断屑董问题。育为避免播长切屑储问题，令改变刀允具路径鸽并从周边进土刀。参见宜图示。车端面从工件顿周边向铜中心进疾刀。随着车信削刀具胆向中心上进刀，兽切削速既度将会牙降低并串在零件的中心变蒙为零。由附于径向切培削力，材慌料将在刀吼片切断它之前断裂蜜。这种飞缺边的情况箭总是存在粒的，但可练通过调整刀片槽形嗽和进给将糖其尽可能蓝减少。刀片的夹彩紧方式各种夹紧千方式是为适用于不遭同的应用范围设计埋的。为了帮助您煎选择具叉体工序的最佳龄刀具，按照适合冬性对它日们分类，适合淋性有1-超3个等级，卸3为最佳选择。山特维克全可乐满车纳刀的夹紧声方式选择刀片形顾状的选些择正型（翅前角）蝇刀片：对于内宜轮廓加碑工，小型机床加俩工，工艺算系统刚性较桃差和工件乏结构形状忍较复杂窃应优先选择正普型刀片姿。负型（列前角）偷刀片：对于外呜圆加工危，金属切除率高撤和加工条芝件较差时应辜优先选择已负型刀片。断屑槽的参数直接影响线到切削咬的卷曲和折立断，目前刀片声的断屑蜻槽形式较绝多，各送种断屑槽渡刀片的泰使用情况厨不尽相寇同，选用时仗一般参逐照具体的锻产品样勺本MITS案UBIS扶HI推荐堂的适用于加工讲钢材的技断屑槽榆形选择不堡同次数幻玉的影响臣如下:效率：稳定性：功率和魄扭矩消耗摄随齿数丘增帝加而增加厉降低切削羡力=降低边振动排屑：齿数头越密，钩排屑槽灰越小，鹊那么排楚屑越困贷难齿数对加局工的影响切屑的成肌形

铣刀摘位置推荐使禾用顺铣氏，因为画顺铣才庆能保证乓切削由纤“厚”限到薄出刀时狡的厚切惜屑会降裕低刀片感寿命，领并大大交降低生搬产效率切屑的锤成形铣刀位置零件有槽络或孔时，瓶给加工带南来不稳定框因素重设刀汤具位置俯，通过叫编程使脾出刀时絮切屑薄线出铣刀位置走刀路线+切斧削速度垫控制网-v策e+高圆速铣加年工+高予进给+高聚效率+刀怖片寿命+安全–刀片下中心负荷怒大–减小偏进给–减添小刀具续寿命–机械绕撞刀–形状沾误差–更长怎的程序和因加工时间走刀路贞线走刀路丛线走刀路掠线不同主奴偏角铣报刀的切湖削力不国同薄壁零弓件装夹不牢汤固的替零穿件需要形成率90°角的均零件一般加工蹄的首选长悬深邪减小振西动切屑薄，挠能提高效段率多个刃口样最强壮一般加焦工切屑很薄邻，加工耐捏热合金的铜首选铣削公式铣削公式铣削计算面铣刀直皂径80m钓m,6朽个刀片刃氧口，若桐刀片的切名削速为1刷50m/姑min,舟问主轴熔的转速是提多少？如尸果每齿进将刀量为f斑z=0.林2mm/医z,问尝机床的工您作台进刀哄量是多少吴？如何降紧低铣削阔抗力1。刀慰杆悬伸过犬长推荐小廉主偏角面沾铣刀，工死件壁薄采雨用90度余面铣刀；2。使用司正前角铣抱刀盘和刀并片3。当铣梳削深度浅第时使用小堵刀尖角刀般片4。使丛用物理别涂层刀挥片或非范涂层刀阵片5。降耕低切削太速度提女高每齿史走刀量面铣刀买切削刃各角度临的功能基本刃歌形前角的正艰负基本刃上形的组岸合45°惰面铣刀为一般加具工首选，龙背向力大滨，约等于柱进给力向。加工免薄壁零衡件时，工件居会发生挠丽曲，导致膏加工精度芒下降。称切削铸侍铁时，敞有利于防止糟工件边缘予产生崩落90°史面铣刀适用于扑薄壁零衰件、装姜夹较差的零件楚和要求准棋确90年°成形场熊合，进盯给力等建于切削力，进壁给抗力大泄，易振动，要求蜡机床具有浸较大功率和刚性方肩铣刀铣削开锈放或封松闭的槽、报面或孔秘时均有上吧佳表现各种高籍效铣削鞋方法多功能饮圆刀片丑铣刀刀片可兼多次转习位，切赴削刃强度高，隐切削刃境强度高靠；随切深不同，笋其主偏角昼和切屑负载均会变骗化，切屑盾很薄，最适合加工幅耐热合金球头立铣余刀通用性：仿形铣和曲面宁铣，以凤坡走铣或毫螺旋插糕补铣加工型淋腔适用于高速宿加工各种整体准硬质合金字铣刀螺纹铣刀爸分类螺纹铣刀螺纹铣旁削的优丙点：螺纹铣削水免去了采览用大量不权同类型丝遮锥的必要凯性；加工具亿有相同宗螺距的喇任意螺毛纹直径截；加工始痕终产生集的是短搬切屑，鄙因此不柱存在切屑处乔置方面播的问题昏；刀具破损慨的部分可敢以很容易级地从零件少中去除；不受加工南材料限制营，那些无录法用传统悠方法加工的轻材料可以佳用螺纹铣脊刀进行加剖工；采用螺赞纹铣刀状，可以档按所需受公差要铲求加工挨，螺纹尺四寸是由戏加工循河环控制丘的；与传统H勾SS(高返速钢)攻千丝相比，赤采用硬质合金螺纹螺铣削可以蜡提高生产未率螺纹铣刀渡分类圆柱螺自纹铣刀膨：它的螺窄纹切削的刃与丝笛锥不同辫，刀具上无螺爆旋升程，蜘加工中的个螺旋升程靠机铺床运动实借现；该刀具既哨可加工右豪旋螺纹，平也可加工左剩旋螺纹稍；适用于史钢、铸以铁和有消色金属愈材料的中小怖直径螺磁纹铣削稿，切削饺平稳，耐用度高铅。缺点是颠刀具制造研成本较高，结约构复杂，秘价格昂贵机夹螺颂纹铣刀膀：适用于茅较大直鼓径(如学D>2珍5mm荒)的内恋、外螺纹加造工；刀片易佩于制造裁，价格桐较低，端有的螺秋纹刀片可双袄面切削；抗冲击性歌能较整体拘螺纹铣刀崭稍差丝锥的锡选择：工件材料炎的可加工短性是攻螺嚼纹难易的关阔键，对于仔高强度的霸工件材料，语丝锥的究前角和亭下凹量乓（前面的下绞凹程度估）通常庆较小，轰以增加切削裳刃强度已。下凹窑量较大覆的丝锥则用说在切削厚扭矩较祥大的场电合，长屑材料何需较大的销前角和下持凹量，以便卷屑怀和断屑；加工较硬棚的工件材旺料需要较皱大的后角，我以减小磨腐擦和便于哀冷却液到达切乐削刃，加拦工软材料记时，太大的去后角会心导致螺绳孔扩大衡；螺旋槽丝节锥主要用跌于盲孔的去螺纹加工。嚷加工硬度域、强度高谨的工件材料，尾所用的螺么旋槽丝锥团螺旋角较小，旗这可改善饼其结构强协度丝锥攻螺纹是在数控群铣床和加工中潮心上加工覆小螺纹孔其最常用俊的方法数控车床工具系统镗铣类整蜡体式工具贿系统工具系低统是针对数效控机床要办求与之保配套的刀具必锦须可快辟换和高效切削笑而发展娇起来的花，是刀具与胃机床的接忙口。工具系统病分类镗式铣工类具模系块统模块式刀投柄通过将基垃本刀柄、劫接杆和加长杆蚁（如需考要）进却行组合桥，可以敌用很少的组浑件组装成色非常多种野类的刀柄普。整体式投刀柄用于刀具螺装配中装剪夹不改变，或黎不宜使肠用模块价式刀柄悼的场合川。镗铣类数舍控工具系促统和车床佩类数控工叶具系统主要由数两部分箭组成：镇一是刀寺具部分今，二是疫工具柄悦部(刀尊柄)、那接杆(友接柄)咽和夹头猛等装夹忽工具部辫分。工具系统朗型号表示贞方法1.柄部疲型式及尺逃寸JT：表示采用桶国际标准级ISO7盗388号加工中映心机床聪用锥柄耍柄部；BT：表示采用日依本标准M神AS40椅3号加工探中心机床用颤锥柄柄仪部；其左后数字肌为相应荐的ISO六锥度号烛：如番50和毅40分床别代表辫大端直径6已9.8准5和4壮4.4抛5的7失:24触锥度。2.刀劫柄用途党及主参亦数XD颤–装三数面铣刀斑刀柄MW-根-无扁尾锁氏锥柄刀苹柄XS召–装三醒面刃铣后刀刀柄M–隔有扁尾氏富锥柄刀柄Z（J）骄--装钻芬夹头刀柄燃（贾式锥叼度加J）XP–报装削平瓦