项目3 数控加工常用刀具

数控加工工艺与编程技术基础模块一数控加工基础知识黄冬英江苏省江阴中等专业学校【项目目标】1.了解数控车刀、铣刀的常用类型及根据工件需要选用刀具；2.了解数控车削刀具的选用和安装；3.了解数控铣削刀柄选择和安装的方法；4.了解数控刀具的修磨技术。

项目3：数控加工常用刀具通过学习国产数控加工刀具的种类、结构、特点、选用及安装，加深我国制造业的发展和创新的理解，提高国产刀具的信心和认同，追求精益求精的工匠精神，培养勤奋踏实、精益求精的态度，为实现个人价值和国家发展贡献力量。【素养目标】【项目描述】

随着现代制造业的发展，数控加工技术在工业生产中扮演着越来越重要的角色。数控加工技术通过计算机控制机床的运动，实现高精度、高效率的零件加工。而在数控加工过程中，刀具作为重要的工具，直接影响着加工质量和效率。为了提供给学习数控加工的学生或从业人员一个全面的了解和掌握数控加工常用刀具的知识。通过学习可以了解不同类型的刀具、其特点和用途，以及如何正确选择和使用这些刀具进行数控加工。这将有助于提高数控加工的效率和质量，帮助其提升未来的就业竞争力。项目3：数控加工常用刀具【项目链接】一、数控车刀的常见类型及合理选择1.数控车刀的特点1）刀片或刀具的通用化、规则化、系列化；2）刀片或刀具几何参数和切削参数的规范化、典型化；3）刀片或刀具材料及切削参数须与被加工工件的材料相匹配；4）刀片或刀具的耐用度高，加工刚度好；5）刀片在刀杆中的定位基准精度高；6）刀杆须有较高的强度、刚度和耐磨性。2.数控车刀的刀具材料刀具材料是指刀具切削部分的材料。常用的数控刀具有：高速钢刀具、硬质合金刀具、特殊材料（金属陶瓷、立方氮化硼、金刚石）刀具等应具备的要求：（1）高硬度（2）足够的抗弯强度和冲击韧性（3）高耐磨性（5）高耐热性（4）良好的导热性（6）良好的工艺性和经济性（7）抗黏结性（8）化学稳定性3.数控刀具材料的选用原则（1）按工件材料选用原则对于不同的工件材料，选用刀具一般应遵循以下原则：1）加工普通材料工件时，一般选用普通高速钢和硬质合金。2）对于难加工材料可选用高性能和新型刀具材料牌号。3）只有在加工高硬材料或精密加工中常规刀具材料不能满足加工精度要求时，才考虑用立方氮化硼（CBN）和金刚石(PCD)刀片。（2）综合考虑选用原则1）一般情况下，低速切削时，切削过程不平稳，容易产生崩刃现象，宜选用强度和韧性较好的刀具材料牌号；2）高速切削时，切削温度对刀具材料的磨损影响大，应选择耐磨性好的刀具材料牌号。3）在选择刀具材料牌号时，可根据工件材料切削加工性和加工条件，通常先考虑耐磨性，崩刃问题尽可能用刀具合理几何参数解决。如果因刀具材料脆性太大造成崩刃，才考虑降低耐磨性要求，选用强度和韧性较好的牌号。4.数控车刀的种类

（1）根据加工用途分类车床主要用于回转表面的加工，如圆柱面、圆锥面、圆弧面、螺纹、槽等的切削加工。因此，数控车床用刀具可分为外圆车刀、内孔车刀、螺纹车刀、切槽刀等。（2）根据刀尖形状分类数控车刀按刀尖的形状一般分成三类，即尖形车刀、圆弧形车刀和成形车刀，(3)根据车刀结构分可分为整体式车刀、焊接式车刀和机械夹固式车刀三类。(a)整体式(b)焊接式(c)机械夹固式(a)机夹式可重磨(b)机夹式不可重磨(a)T型(b)V型(c)W型(d)S型

(e)P型(f)D型(g)C型(h)R型可转位刀片型号的表示方法可转位刀片型号表示方法位号表示内容代表符号备注1刀片形状一个英文字母具体含义查阅有关标准2刀片主切削刃法向后角一个英文字母3刀片尺寸精度一个英文字母4刀片固定方式及有无断屑槽形一个英文字母5刀片主切削刃长度两位数6刀片厚度，主切削刃到刀片定位底面的距离两位数7刀尖圆角半径或刀尖转角形状两位数或一个英文字母8切削刃形状一个英文字母9刀片切削方向一个英文字母10制造商选择代号（断屑槽形及槽宽）英文字母或数字二、数控车刀的安装及修磨安装车刀时，应注意下列几个问题：1）车刀安装在刀架上，伸出部分不宜太长，伸出量一般为刀杆高度的1~1.5倍。2）车刀垫片要平整，数量要少，垫片应与刀架对齐。3）车刀刀尖应与工件轴线等高。4）车端面时，车刀刀尖高于或低于工件中心。1.安装刀具车削加工是在工件的旋转运动和刀具的进给运动共同作用下完成切削工作的。因此车刀角度的选择是否合理，车刀刃磨的角度是否正确，都会直接影响工件的加工质量和切削效率。（1）砂轮的选用

（2）车刀修磨的方法和步骤

2.车刀的修磨三、数控铣刀的常见类型及合理选择1.数控铣床常用刀柄2.数控铣床常用铣刀及选用原则（1）数控铣床常用铣刀常用的有面铣刀、立铣刀、键槽铣刀、模具铣刀、成形铣刀等。（2）铣刀选用原则应根据加工表面的形状和尺寸选择铣刀的种类和尺寸。3.数控铣床常用孔加工刀具（1）钻孔刀具钻孔一般作为扩孔、铰孔前的粗加工和螺纹底孔的加工等。数控铣床、加工中心钻孔用刀具主要是麻花钻、中心孔钻等。（2）铰孔刀具（3）镗孔刀具镗孔是使用镗刀对已钻出的孔或毛坯孔进行进一步加工的方法。镗孔的通用性较强，可以粗加工、精加工不同尺寸的孔，可以镗通孔、盲孔、阶梯孔，还可以加工同轴孔系、平行孔系等。四、数控铣刀的安装

对刀点和换刀点的选择主要根据加工操作的实际情况，考虑如何在保证加工精度的同时使操作简便。

对刀点：别名程序起始点或起刀点，是指在数控机床上加工零件，刀具相对零件运动的起始点。换刀点：是指加工过程中需要换刀时刀具的相对位置点。1.对刀点的选择

对刀点可以设置在零件、夹具上或机床上面，尽可能设在零件的设计基准或工艺基准上；生产中常使用百分表、中心规及寻边器等工具。2.对刀方法1）方式选择开关置“回零”位置。2）手动按“+Z”键，Z轴回零。3）手动按“+X”键，X轴回零。4）手动按“+Y”键，Y轴回零。此时，CRT(屏幕)上显示各轴坐标均为0。5）X轴对刀，记录机械坐标X的显示值（假设为-220.000）。6）Y轴对刀，记录机械坐标Y的显示值（假设为-10.000）。7）Z轴对刀，记录机械坐标Z的显示值（假设为-50.000）。8）根据所用刀具的尺寸（假定为

20）及上述对刀数据，建立工件坐标系。3.换刀点的选择

换刀点往往设在工件的外部，以能顺利换刀、不碰撞工件及其其它部件为准。对于某些机床，换刀点可能是一个固定的机械位置，如加工中心机床的换刀机械手位置，而对于其他机床，换刀点则可以根据需要自由设定。五、数控铣刀的修磨1.铣刀磨损情况判断当铣刀的磨损量达到磨损限度时，应及时换刀，不可继续使用。铣刀的磨损是否达到磨损限度、除了可以通过测量知道外，当出现下列情况之一时，也说明刀具严重磨损，应立即换刀。1）铣床振动加剧、甚至发出不正常响声，或机床功率消耗增大10%~15%时。2）工件已加工表面质量明显下降，尺寸精度降低。3）工件边缘出现较大的毛刺或有剥落现象。4）用硬质合金铣刀时，出现严重的火花现象。5）切屑颜色明显改变，或切屑形状出现畸形。2.铣刀的修磨1）键槽铣刀重磨时，只磨端刃的后刀面，以保证重磨后尺寸不变。2）焊接式硬质合金端铣刀，需将整个铣刀装夹在专用磨床上或万能工具磨床上逐齿刃磨全部刀齿；焊接夹固式硬质合金端铣刀，有体内刃磨式和体外刃磨式两种形式。3）尖齿成形铣刀用钝后，用专用夹具及靠模重磨后刀面。4）铲齿成形铣刀磨损后，重磨前刀面。由于焊接式铣刀难以保证焊接质量，刀具寿命度低，重磨较费时，目前已逐渐被可转位式面铣刀所取代。【项目实施】

通过学习各种常用刀具的特点和用途，包括刀具的类型、材料、结构、切削原理等方面的信息，引领学生使用常用刀具的注意事项、选用原则和操作规范，包括刀具的安装、调整、维护、修磨和更换优化等方面的指导。让学生根据任务单实施工作：刀具类型和选择-刀具安装和调整-刀具使用和维护-刀具优化和改进。