数控刀具的基本常识
数控刀具基本知识汇编
数控刀具基本知识汇编1、硬度和耐磨性。
刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度，一般要求在60HRC以上。
刀具材料的硬度越高，耐磨性就越好。
2、强度和韧性。
刀具材料应具备较高的强度和韧性，以便承受切削力、冲击和振动,防止刀具脆性断裂和崩刃。
3、耐热性。
刀具材料的耐热性要好，能承受高的切削温度，具备良好的抗氧化能力。
4、工艺性能和经济性。
刀具材料应具备好的锻造性能、热处理性能、焊接性能；磨削加工性能等，而且要追求高的性能价格比。
刀具材料的种类、性能、特点、应用1金刚石刀具材料金刚石是碳的同素异构体，它是自然界已经发现的最硬的一种材料。
金刚石刀具具有高硬度、高耐磨性和高导热性能，在有色金属和非金属材料加工中得到广泛的应用。
尤其在铝和硅铝合金高速切削加工中，金刚石刀具是难以替代的主要切削刀具品种。
可实现高效率、高稳定性、长寿命加工的金刚石刀具是现代数控加工中不可缺少的重要工具。
1、金刚石刀具的种类①天然金刚石刀具：天然金刚石作为切削刀具已有上百年的历史了，天然单晶金刚石刀具经过精细研磨，刃口能磨得极其锋利，刃口半径可达0.002μm，能实现超薄切削，可以加工出极高的工件精度和极低的表面粗糙度，是公认的、理想的和不能代替的超精密加工刀具。
② PCD金刚石刀具：天然金刚石价格昂贵，金刚石广泛应用于切削加工的还是聚晶金刚石(PCD)，自20世纪70年代初，采用高温高压合成技术制备的聚晶金刚石(Polycrystauine diamond，简称PCD刀片研制成功以后，在很多场合下天然金刚石刀具已经被人造聚晶金刚石所代替。
PCD原料来源丰富，其价格只有天然金刚石的几十分之一至十几分之一。
PCD刀具无法磨出极其锋利的刃口，加工的工件表面质量也不如天然金刚石，现在工业中还不能方便地制造带有断屑槽的PCD刀片。
因此，PCD只能用于有色金属和非金属的精切，很难达到超精密镜面切削。
③ CVD金刚石刀具：自从20世纪70年代末至80年代初，CVD金刚石技术在日本出现。
数控刀具基础知识
硬质合金具有很高的硬度和耐磨性，切削性能比高速钢好，耐用度是高速钢的几倍至数十倍，但冲击韧性较差。由于其切削性能优良，因此被广泛用作刀具材料 。
切削刀具用硬质合金分类及标志
涂层刀片
1）CVD气相沉积法涂层 涂层物质为TiC，使硬质合金刀具耐用度提高1-3倍。涂层厚；刃口钝；利于提高速度寿命。
2）铣刀参数的确定
面铣刀粗铣时刀具直径应小些，精铣时，铣刀直径应大些，尽量包容整个加工宽度。立铣刀应根据工件的材料、刀具的加工性质选择合适的刀具参数（直径、前角、后角、长度等）。
2.4数控钻、镗、铣加工刀具的装夹工具系统
2.4.1刀柄的分类
加工中心的主轴锥孔通常分为两大类，即锥度为7:24的通用系统和1:10的
6.涂层刀具等。
三、按切削工艺可分为：
1.车削刀具
分外圆、内孔、螺纹、切断、切槽刀具等多种，如图2-17所示。
常用车削刀具有高速钢整体刃磨刀具，硬质合金焊接式刀具，机夹可转位刀具等。目前，在数控加工中机夹可转位刀具应用已非常普遍，采用该种刀具，可大大缩短工艺辅助时间，提高切削效率。机夹可转位车刀的夹紧结构有如图2-18所示三种。
通常，小规格（4—16mm）立铣刀制成整体式，而φ16mm以上的立铣刀制成焊接式或机夹可转位式。整体立铣刀的结构如图2-21所示。
图2-20 立铣刀
图2-21 整体式立铣刀结构
（3）模具铣刀 模具铣刀是由立铣刀演变而来的，分为圆锥形立铣刀、圆柱形球头立铣刀和圆锥形球头立铣刀等几种。刀柄有直柄、削平型直柄和莫式锥柄三种。如图2-22所示，该种刀具大多用来加工各种模具型腔及曲面，一般圆周及球面部分都有切削刃，可作径向和轴向进给。
目前国内使用最多的是DIN 69871型（即JT）和MAS BT 型两种刀柄。DIN 69871型的刀柄可以安装在DIN 69871型和ANSI/ASME主轴锥孔的机床上，IS0 7388/1型的刀柄可以安装在DIN 69871型、IS0 7388/1 和ANSI/ASME主轴锥孔的机床上，所以就通用性而言，IS0 7388/1型的刀柄是最好的。
附4数控刀具基础知识
附4 数控刀具基础知识一、什么是数控刀具数控刀具是一种用于数控机床加工的刀具，它能够自动地进行工件的加工操作，并且具有高精度和高效率的特点。
数控刀具可以根据不同的加工需求，选择合适的切削速度、进给速度和切削深度，从而实现精细加工和定量加工。
二、数控刀具的分类数控刀具可以按照不同的标准进行分类，下面将介绍常见的几种分类方法。
1. 按照切削类型分类数控刀具可以根据切削类型进行分类，常见的分类有以下几种:•钻头：用于在工件上钻孔。
•铣刀：用于对工件进行铣削加工。
•刀具：用于切削工件。
•刀杆：用于固定刀具的工具。
2. 按照切削材料分类数控刀具可以根据切削材料进行分类，常见的分类有以下几种:•高速钢刀具：适用于切削低硬度材料，如铝合金、铜等。
•硬质合金刀具：适用于切削高硬度材料，如钢、铸铁等。
•陶瓷刀具：适用于切削高硬度材料，并具有较长的使用寿命。
3. 按照刀具形状分类数控刀具可以根据刀具形状进行分类，常见的分类有以下几种:•平面铣刀：用于在工件表面进行平面铣削。
•立铣刀：用于在工件上进行立面铣削。
•钻孔刀具：用于在工件上进行钻孔操作。
•切槽刀具：用于在工件上进行切槽操作。
三、数控刀具的选用原则在进行数控加工时，选择合适的数控刀具是非常重要的。
下面将介绍数控刀具的选用原则。
1.根据不同的加工材料选择合适的刀具材料。
对于高硬度材料，应选择硬质合金刀具；对于低硬度材料，可以选择高速钢刀具。
2.根据不同的切削类型选择合适的刀具类型。
对于铣削加工，应选择铣刀；对于钻孔加工，应选择钻头。
3.对于不同的加工要求，选择合适的切削参数。
包括切削速度、进给速度和切削深度等。
4.根据加工精度要求选择合适的刀具。
对于高精度加工，应选择精密刀具。
5.在进行数控加工时，应注意刀具的安全使用。
切勿将刀具过度使用，应定期进行检查和更换。
四、数控刀具的维护与保养数控刀具的维护与保养对于保持刀具的工作性能和使用寿命至关重要。
下面将介绍一些常见的维护与保养方法。
数控刀具之数控刀具基础篇
数控刀具之—数控刀具基础篇编著：吴光辉第一章数控刀具基础1.1 数控刀具的种类和特点数控刀具通常是指数控机床和加工中心用的刀具，在国外发展很快，品种很多，已形成系列。
但在中国，由于对数控刀具的研究开发起步较晚，数控刀具成了工具行业中最薄弱的一个环节。
数控刀具的落后已经成为影响我国国产和进口数控机床充分发挥作用的主要障碍。
1.1.1 数控刀具的总类数控刀具的分类方法很多。
按刀具的切削部分材料可分为高速钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硼和金刚石刀具等；按刀具结构形式可分为整体式、焊接式、机夹可转位式和涂层刀具（数控机床广泛使用机夹可转位式刀具）；按所使用机床的类型和被加工工件表面的特征可分为车刀、铣刀和孔加工工具等（如下图所示）。
外圆车刀车削刀具内孔车刀切槽与切断刀具螺纹车削刀具面铣刀具整体合金立铣刀方肩铣刀具可转位立铣刀铣削刀具整体合金立仿形铣刀数控刀具仿形铣刀具舍弃式仿形铣刀槽铣刀具整体合金钻头钻削刀具可转位刀片快速钻深孔钻孔加工刀具粗镗刀镗削刀具精镗刀铰削刀具钻孔刀具刀柄镗孔刀具刀柄刀柄系统铣刀类刀柄螺纹刀具刀柄直柄刀具类刀柄图1.1a 数控刀具的分类1.1.2 数控刀具的特点为了能够实现数控机床上刀具高效、多能、快换和经济的目的，数控机床所用的刀具主要具备下列特点：a.刀片和刀具几何参数和切削参数的规范化、典型化；b.刀片或刀具材料及切削参数与被加工工件的材料之间匹配的选用原则；c.刀片或刀具的耐用度经济寿命指标的合理化；d.刀片及刀柄的定位基准的优化；e.刀片及刀柄对机床主轴的相对位置的要求高；f.对刀柄的强度、刚性及耐磨性的要求；g.刀柄或工具系统的装机重量限制的要求；h.对刀具柄的转位、装拆和重复精度的要求i.刀柄及刀具切入的位置和方向的要求；j.刀片和刀柄高度的通用化、规则化和系列化；k.整个数控工具系统自动换刀系统的优化。
1.2 刀具的基本术语1.2.1 基本术语待加工表面----工件上有待切除的表面。
数控刀具知识点总结大全
数控刀具知识点总结大全一、数控刀具的分类数控刀具按照其功能和使用范围的不同，可以分为以下几类：1. 铣刀：铣刀用于铣削加工，根据其形状和用途可分为平头铣刀、立铣刀、立面铣刀、球头铣刀、倒角铣刀等。
2. 钻头：钻头主要用于钻孔加工，根据其结构和用途可分为螺纹钻头、中心钻头、加工钻头等。
3. 刀片：刀片主要用于车削加工，根据其形状和用途可分为外圆刀片、内圆刀片、螺纹刀片等。
4. 锯片：锯片用于锯割加工，根据其齿形和用途可分为圆锯片、带锯片等。
5. 刀具系统：刀具系统主要包括刀柄、刀杆、插刀、刀尖等组成，根据其结构和用途可分为拉刀系统、旋转刀系统、可转位刀系统等。
二、数控刀具的材料数控刀具的材料选择对于刀具的性能和寿命有着重要的影响，常见的数控刀具材料主要有以下几种：1. 高速钢：高速钢是一种含钨、钼、铬、钴等元素的合金钢，具有高硬度、良好的热稳定性和切削性能，适用于一般的切削加工。
2. 硬质合金：硬质合金是一种以钨钴粉末为主要原料，添加少量的钛、钼、铬等元素制成的耐磨合金材料，具有极高的硬度和耐磨性，适用于高速切削和重切削。
3. 陶瓷刀具：陶瓷刀具是一种新型的刀具材料，具有非常高的硬度、耐磨性和热稳定性，适用于高速切削和高温加工。
4. 超硬合金：超硬合金是一种以碳化钨粉末为基础，添加少量的钴、钛、铬等元素制成的超硬材料，具有极高的硬度和耐磨性，适用于高速切削和重切削。
5. 金刚石和CBN：金刚石和立方氮化硼(CBN)是目前最硬的材料，可以用来制作超硬刀具，具有极高的耐磨性和切削性能。
三、数控刀具的结构数控刀具的结构通常由刀头、刀柄、刃部等几个主要部分组成，不同类型的刀具结构也会有所不同，常见的数控刀具结构有以下几种：1. 实心刀具：实心刀具是指整个刀具都是由一种材料制成的，通常用于轻负载和精密加工。
2. 中空刀具：中空刀具是指刀具的刃部为空心结构，可以减轻刀具的重量和提高切削效率，适用于重切削和大负载的加工。
数控加工刀具基础知识。
余偏角(2)
小余偏角用于 1.切深小的精加工 2.切削细而长的工件 3.机床刚性差时 大余偏角用于 1.工件硬度高，切削温度大时 2.大直径零件的粗加工 3.机床刚性高时
余偏角與切削厚度的關係
余偏角與切削力的關係
余偏角與刀具耐用度的關係
刃傾角
刃倾角是前刀面倾斜的角度。重切削时，切削开 始点的刀尖上要承受很大的冲击力，为防止刀尖 受此力而发生脆性损伤，故需有刃倾角。推荐车 削时为3° ～5° ；铣削时10° ～15° 刃倾角的影响 1.刃倾角为负时，切屑流向工件；为正时，反向 排出。 3.刃倾角为负时，切削刃强度增大，但切削背向 力也增加，易产生振动。
前角
T 决定实际切削刃锋利的程度 正角大时：切削性能良好,切屑难熔附 负角大时：切削性能差,但切削刃强度高
刃倾角
I
决定切屑排出方向
正角大时： 排屑性能良好,但切削刃强度低
平面铣刀切削刃各角度
高速、超高速刀具材 料
高速鋼 硬質合金 金剛石 立方氮化硼
高速鋼(1)
高速钢是一种加人了较多的钨、铬、钒、相等合金元素的高合 金工具钢，有良好的综合性能。其强度和韧性是现有刀具材料 中最高的。高速钢的制造工艺简单，容易磨成锋利的切削刃； 锻造、热处理变形小，目前在复杂的刀具，如麻花钻、丝锥、 拉刀、齿轮刀具和成形刀具制造中，仍占有主要地位。 高速钢可分为普通高速钢和高性能高速钢。 普通高速钢，如W18Cr4V广泛用于制造各种复杂刀具。其切削 速度一般不太高，切削普通钢料时为40-60m/min。
金剛石(單晶金剛石)
單晶金剛石 人工合成单晶金刚石刃口质量、抗磨损性和抗腐 蚀性最好，焊接性、机械磨削性和断裂韧性最差。 總結
数控刀具知识点总结
数控刀具知识点总结一、数控刀具概述数控刀具是指应用于数控机床上的切削工具，是数控机床上进行加工的关键组成部分。
数控刀具的选择和使用对加工质量、效率和成本有着重要的影响，因此掌握数控刀具的知识是十分重要的。
二、数控刀具的分类1. 按照用途可分为：钻头、铣刀、刨刀、车刀、镗刀等；2. 按照切削原理可分为：单刃刀具、双刃刀具、多刃刀具等；3. 按照形状可分为：圆柄刀具、直柄刀具、刀片等；4. 按照刀具材质可分为：高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具等。
三、数控刀具的选用原则在选择数控刀具时，需要根据工件材料、切削条件以及工艺要求来确定刀具的类型和规格。
具体选用原则如下：1. 工件材料的不同，可选用不同硬度的刀具；2. 切削条件的不同，需选用不同刃角和不同的刀具材料；3. 工艺要求的不同，需选用不同形状和尺寸的刀具。
四、数控刀具的主要性能指标1. 刃面硬度：刃面硬度决定了数控刀具的耐磨性和切削性能；2. 刃尖的抗拉伸强度：刀具的刃尖部分需要具备足够的抗拉伸强度；3. 刀片的整体硬度：数控刀具需具备足够的整体硬度，以保证刀具的稳定性；4. 切削刃的耐磨性：耐磨性决定了刀具的使用寿命；5. 刀具的几何精度：几何精度决定了刀具的切削精度和表面质量。
五、数控刀具的加工技术1. 刀具的安装：安装刀具时，需要保证刀具的正确安装位置和夹持力，以保证刀具的运转稳定性；2. 刀具的磨削：刀具的磨削是保证刀具精度和使用寿命的重要环节，需要掌握正确的磨削方法和技巧；3. 刀具的涂层：涂层是提高刀具表面硬度和耐磨性的重要方法，不同工艺需要选用不同种类的涂层。
六、数控刀具的应用1. 钻头：适用于钢铁、铸铁、有色金属的孔加工；2. 铣刀：适用于平面、曲面的铣削加工；3. 刨刀：适用于大平面的刨削加工；4. 车刀：适用于外圆、内圆、端面和螺纹的车削加工；5. 镗刀：适用于内孔的镗削加工。
七、数控刀具的发展趋势1. 材料的发展：随着材料科学的发展，新型材料的应用将会推动刀具的性能再提升；2. 技术的发展：数控刀具的设计、研发和生产技术将会不断提高，以满足高精度、高效率的加工需求；3. 精密刀具的发展：微纳米加工技术的发展将推动精密刀具的需求增加。
数控刀具知识点总结归纳
数控刀具知识点总结归纳一、数控刀具的概念及分类1.1 数控刀具的概念数控刀具是指在数控机床上使用的切削工具，包括铣刀、钻头、刀具等。
数控刀具通常由刀头和刀柄两部分组成，刀头是切削部分，刀柄是连接数控机床的部分。
1.2 数控刀具的分类数控刀具根据其用途和结构可分为多种类型，主要包括铣削刀具、钻削刀具、车削刀具、铣床刀具、刀具系统等。
铣刀包括面铣刀、楔式铣刀、直径刀、齿轮刀等。
钻削刀具包括高速钻头、深孔钻头、铣刀钻头等。
车削刀具包括车刀、镗刀、刨刀、外圆刀、内孔刀、油孔刀等。
铣床刀具包括立铣刀、角铣刀、3D刀具等。
刀具系统包括CAT刀柄、BT刀柄、HSK刀柄等。
二、数控刀具的特点2.1 精度高数控刀具具有高精度和稳定性，能够实现高速切削，提高加工效率和加工精度。
2.2 切削力大数控刀具具有较大的切削力，能够进行高速切削和重负荷加工。
2.3 刀具寿命长数控刀具采用高硬度、高耐磨材料制成，具有较长的刀具寿命，能够降低加工成本。
2.4 自动化程度高数控刀具与数控机床配合使用，能够实现自动化生产，减少人工操作。
2.5 多功能性强数控刀具具有多种刀具头和刀柄，可以适应不同的加工要求，具有较强的适应性和灵活性。
三、数控刀具的选用原则3.1 切削材料的选择数控刀具的选用应根据被加工材料的硬度、耐磨性、塑性等特性，选择合适的切削材料和刀具几何角度。
3.2 加工类型的选择数控刀具的选用应考虑加工类型，包括粗加工、精加工、半精加工等，选择合适的刀具结构和材料。
3.3 切削性能的选择数控刀具的选用应考虑切削速度、进给速度和切削深度等切削参数，选择合适的刀具材料和刀具形状。
3.4 经济性的选择数控刀具的选用应考虑加工成本和生产效率，选择经济性合适的刀具。
3.5 安全性的选择数控刀具的选用应考虑刀具的安全性能，包括刀具的断裂、飞溅、抛射等安全因素。
四、数控刀具的保养和维护4.1 刀具的清洁数控刀具在使用前后应进行清洁，去除切削刀具上的杂质和切屑，减少切削面的摩擦和磨损。
数控刀具的基本常识
数控刀具的基本常识机床与刀具的发展是相辅相成、相互促进的。
刀具是由机床、刀具和工件组成的切削加工工艺系统中最活跃的因素，刀具切削性能的好坏取决于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、刀具结构及切削参数的合理选择。
近几十年来，作为切削加工最基本丰素的刀具材料得到了迅速发展，刀具的结构形式也得到了极大丰富。
1数控刀具主要材料种类(1)超硬刀具。
所谓超硬材料是指人造金刚石和立方氮化硼(简称CBN)，以及用这些粉末与结合剂烧结而成的聚晶金刚石(简称PCD)和聚晶立方氮化棚(简称PCBN)等。
超硬材料具有优良的耐磨性，主要运用于高速切削及难切削材料的加工。
(2)陶瓷刀具。
陶瓷刀具具有很高的硬度、耐磨性能及良好的高温力学性能，与金属的亲合力小，不易与金属产生粘结，并且化学稳定性好。
陶瓷刀具主要应用于钢、铸铁及其合金和难加工材料的切削加工，可以用于超高速切削、高速切削和硬材料切削。
(3 )涂层刀具。
刀具涂层技术自问世以来，对刀具性能的改善和加工技术进步起着非常重要的作用，涂层技术将传统刀具涂覆一层薄膜后，刀具性能发生了巨大的变化。
主要的涂层材料有:Tic、TiN、Ti(C ，N)、TiALN、ALTiN等。
涂层技术己应用于立铣刀、铰刀、钻头、复合孔加工刀具、齿轮滚刀、插齿刀、剃齿刀、成形拉刀及各种机夹可转位刀片，满足高速切削加工高强度、高硬度铸铁(钢)、锻钢、不锈钢、钛合金、镍合金、镁合金、铝合金、粉末冶金、非金属等材质工件的生产技术不同要求。
(4)硬质合金。
硬质合刀具是数控加工刀具的主导产品，有的国家有90%以上的车刀和55%以上的铣刀都采用了硬质合金制造，而且这种趋势还在增加。
硬质合金可分为普通硬质合金、细晶粒硬质合金和超晶粒硬质合金。
按化学成分区分，可分为碳化钨基硬质合金和碳(氮)化钛基硬质合金。
硬质合金在强度、硬度、韧性及工艺性方面具有优良的综合性能，几乎可用于任何材料的切削加工。
A数控刀具基础知识(认知版)
① 普通高速钢 国内外使用最多的普通高速钢是W6Mo5Cr4V2（M2 钼系）及W18Cr4V（W18钨系）钢，含碳量为0.7%~0.9%，硬度63～ 66HRC，不适于高速和硬材料切削。
② 高性能高速钢 指在普通高速钢中加入一些合金，如Co、Al等，使其 耐热性、耐磨性又有进一步提高，热稳定性高。如W12Mo3Cr4V3Co5Si、 W6Mo5Cr4V2A1、W10Mo4Cr4V3Al，硬度达67～69HRC，可用于制 造出口钻头、铰刀、铣刀等。
-NM4
T 010 20
第一字母代表含义
第二字母代表含义
第三字母代表含义
第四字母代表含义
第五数字代表含义
第六数字代表含义
第七数字代表含义
槽型与涂层代表含义
陶瓷与超硬刀片表示方法
C N G N 12 07 12 T 020 20
珩磨（倒圆过度） 锋刃 倒棱 倒棱+珩磨（倒角+倒圆）
倒角长度 倒角角度
角度头
用途：
大型被加工件固定困难时，简单加工中使用 精密被加工件，一次性固定，需加工多个面 相对于基准面，进行任意角度的加工 加工保持在一个特殊解度进行加工
特性：
刚性好，钢制外壳 特殊表面防锈处理 研磨级齿轮传动，确保高效率 可更换多种刀头
优点：
可提高加工效率 高精密齿轮传动，噪音低 高精度轴承，保证跳动5微米 刀头可更换，进行多功能加工 十分经济的选择
数控刀具知识
2.4 硬 质 合 金
(3) 含添加剂的硬质合金。是在YG类、YT类硬质合金的基础上加入适 当的添加剂(合金碳化物TaC、NbC)所形成的硬质合金新品种。如：YA6、 YW1和YW2等几种，其中YW类又称为通用硬质合金。其中我们经常使用 的YW3的刀片相当于ISO标号中的M20。
应用：适于制造切削难加工材料的刀具，特别适于制造 各种精密刀具和形状复杂的刀具。
2.4 硬 质 合 金
2.4 硬 质 合 金
2.4.1 硬质合金的组成与特点 硬质合金是将一些难熔的、高硬度的合金碳化物微米数
量级粉末与金属黏结剂按粉末冶金工艺制成的刀具材料。常 用的合金碳化物有WC、TiC、TaC、Nb(铌）C等，常用的 黏结剂有Co以及Mo、Ni（镍）等。
2.3 高 速 钢
与硬质合金相比，其最大优点是可加工性好并具有良好的 综合力学性能。其退火硬度为207HBS-255HBS，与优质中、 高碳钢的退火硬度相近，能够用一般材料刀具顺利切削加工 出各种复杂形状；在加热状态下(900℃-1100℃)能反复锻打 制成所需的毛坯；高速钢的抗弯强度是硬质合金的3～5倍， 冲击韧性是硬质合金的6～10倍；经过仔细研磨，高速钢刀具 钝圆半径可小于硬质合金，其锋利性比硬质合金优良。
(5)超微粒子超硬合金（Z种）
超微粒子超硬合金具有主成分为WC，极其细小平均粒径在 1ūm以下因此比同样硬度的普通的超硬合金也可得到更高的 强度，即使在高速钢刀具的切削条件领域也能发挥高的性能
应用： 适用于不能得到高的切削速度的小径的立铣刀、小径 钻头、铰刀、丝锥等的工具
公共基础知识数控刀具基础知识概述
《数控刀具基础知识概述》一、引言在现代制造业中，数控技术的应用越来越广泛，而数控刀具作为数控加工的关键要素之一，其性能和质量直接影响着加工效率、加工精度和产品质量。
本文将对数控刀具的基础知识进行全面的阐述，包括基本概念、核心理论、发展历程、重要实践以及未来趋势，为读者提供一个清晰、系统且深入的理解框架。
二、数控刀具的基本概念（一）定义数控刀具是指与数控机床配合使用的刀具，它具有高精度、高刚性、高耐用性等特点，能够满足数控加工对刀具的高要求。
（二）分类1. 按刀具结构分类- 整体式刀具：刀具由整体材料制成，结构简单，强度高，但制造难度较大。
- 镶嵌式刀具：将刀片镶嵌在刀体上，刀片可以更换，降低了刀具成本。
- 特殊型式刀具：如复合刀具、组合刀具等，适用于特殊加工要求。
2. 按刀具材料分类- 高速钢刀具：具有较高的韧性和抗弯强度，适用于低速切削。
- 硬质合金刀具：硬度高、耐磨性好，适用于高速切削。
- 陶瓷刀具：具有高硬度、高耐磨性和高温稳定性，适用于高速切削和干切削。
- 超硬刀具：如金刚石刀具和立方氮化硼刀具，具有极高的硬度和耐磨性，适用于高精度加工。
（三）主要参数1. 刀具直径：决定了加工的尺寸范围。
2. 刀具长度：影响加工的深度和稳定性。
3. 刀具刃数：刃数越多，切削力越小，但排屑性能可能会下降。
4. 刀具角度：包括前角、后角、主偏角、副偏角等，影响切削性能和加工质量。
三、数控刀具的核心理论（一）切削原理1. 切削力：切削力是刀具在切削过程中所受到的力，它由主切削力、进给抗力和背向力组成。
切削力的大小与刀具材料、刀具角度、切削用量等因素有关。
2. 切削热：切削热是由于切削过程中的摩擦和变形产生的，它会影响刀具的寿命和加工质量。
切削热的产生与切削力、切削速度、进给量等因素有关。
3. 切削变形：切削变形是指工件材料在切削过程中的变形情况，它会影响加工精度和表面质量。
切削变形的大小与刀具材料、刀具角度、切削用量等因素有关。
数控刀片的基础知识
数控刀片的基础知识第一部分：硬质合金1概念；用粉末冶金法生产的由难熔金属化合物（硬质相）和粘结金属（粘结相）所构成的复合材料。
常用的碳化物包括：WC TiC TaC（碳化钽）NbC（碳化铌）等常用的粘结剂：Co Ni Fe硬质合金的强度主要取决于钴的含量。
硬质合金的两个因素主要包括强度和硬度，这两个因素是相互矛盾的。
随着强度的增大硬度可能会降低，硬质合金型号区分就是这两个参数不同节点的区分。
2硬质合金的特点1）高硬度、高耐磨性2）高弹性模量3）高抗压强度4）化学稳定性好（耐酸、碱、高温氧化）5）冲击韧性较低6）膨胀系数低，导热、导电与铁及其合金相近但硬质合金脆性大，不能进行切削加工；与工具钢相比硬质合金的有下列优点：a 提高刀具的使用寿命；b 提高切削效率和劳动效率；c 提高工件光洁度和精度；d可以加工高速钢难以加工的耐热合金、效合金、特硬铸铁等难加工材料。
3 概念；连续切削：在切削过程中，切削刃始终与工件接触的切削。
断续切削：在切削过程中，切削刃间断地与工件接触的切削。
高速切削：比常规切削要高出数倍的速度对零件进行切削加工的一项先进技术。
4 数控刀片的精度等级常见刀具材料有高速钢、硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷、立方氮化硼和金刚石等。
加工工件材料的类型主要有:钢P、不锈钢M、铸铁K、有色金属N、优质合金S、淬硬材料H。
数控刀片的精度等级:例如型号CNMG120408，第三个字母M表示刀片的制造精度。
第二部分：硬质合金的成份、结构及性能1 硬质合金主要包括以下几部分Wc—耐磨相Co—韧性相Tic Tac Nbc—硬质相Crc Vc(碳化钒)—抑制相结构：两相组织和三相组织，而三项组织决定了硬质合金的品质。
硬质合金基体（骨架）+刀片的结构和形状（血肉）+涂层(皮肤)2 硬质合金的分类1）钨钴类（WC+Co）硬质合金（YG）相当于K类2）钨钛钴类（WC+TiC+Co）硬质合金（YT）型相当于P类3) 钨钽钴类（WC+TaC+Co）硬质合金（YA）相当于G类4）钨钛钽钴类（WC+TiC+TaC+Co）)硬质合金(YW) 相当于M类P类钢材加工M类不锈钢难加工材料K类铸铁及有色金属G类矿山地质工具* 性能指标：密度，硬度，抗弯强度，矫顽磁力，钴磁等.3 硬质合金的生产工艺流程传统的工艺流程数控刀片的工艺流程配料→球磨→喷雾干燥→压制→烧结→毛检→研磨→半检→钝化→清洗→涂层→成检混合料的制备：成份是什么？又通过那几个环节制备（配料－湿磨－干燥－过筛）配料组分布均匀决定了压制性能以及整个产品的质量4 合金的生产湿磨的介质？酒精乙烷丙酮压制的概念：在模孔中填入混合料，然后压力机加压将粉沫状的混合料挤压成具有一定形状和尺寸的产品压制通常分为三个阶段？1）压块密度随压力增加而迅速增大；孔隙急剧减少。
数控刀具介绍课件
数控刀具在医疗器械领域的应用 可以提高加工效率和精度，降低 废品率，提高产品质量和降低成
本。
05
数控刀具的发展趋势与挑 战
数控刀具的发展趋势
向高效化发展
为提高加工效率，数控刀具正朝着高效化方向发展，如高速切削 、硬切削等。
智能化与自动化
随着智能制造技术的发展，数控刀具的智能化与自动化成为趋势， 如智能刀具、自动换刀等。
性，延长刀具使用寿命。
03
数控刀具的制造工艺
数控刀具的制造流程
粗加工
对刀具毛坯进行粗加工，去除 多余的材料。
热处理
对刀具进行热处理，提高刀具 的硬度和耐磨性。
选材与设计
选择适合制造刀具的材料和设 计刀具结构。
精加工
对刀具进行精细加工，使刀具 达到要求的尺寸和精度。
涂层处理
在刀具表面涂覆硬质合金或陶 瓷涂层，提高刀具的切削性能 。
04
数控刀具的应用领域
数控刀具在机械加工中的应用
数控刀具在机械加工中应用广泛，主要用于各类零件的切削加工，如车、铣、钻、 刨等。
数控刀具可以加工各种材料，包括钢、铸铁、有色金属、非金属等，满足机械加工 的各种需求。
数控刀具在机械加工中具有高精度、高效率、高稳定性的特点，可以提高加工质量 和生产效率。
通过表面涂层技术，提高 刀具表面的耐磨、耐热、 抗氧化等性能。
常用数控刀具材料
高速钢
具有较好的红硬性和耐磨性， 常用于制造钻头、铣刀等。
硬质合金
具有较高的硬度、耐磨性和抗 氧化性，常用作刀片和铣刀的 材料。
陶瓷
具有高硬度、耐磨性和耐热性 ，适用于加工钢铁、铸铁等硬 质材料。
金刚石
具有极高的硬度，适用于加工 光学玻璃、半导体等高硬材料
机械类-数控刀具-
加强欧洲开发MEMS的力量，一些欧 洲公司 已组成 MEMS开发集 团。
目前已有大量的微型机械或微型系统被 研究出 来，例 如：
尖端直径为5μm的微型镊子可 以夹起 一个红 血球， 尺寸为7m m× 7mm× 2mm的微型 泵流量 可达250μl/min能开动 汽车， 在磁场 中飞
行的机器蝴蝶，以及集微型速度计、 微型陀 螺和信 号处理 系统为 一体的 微型惯 性组合( MIMU) 。德国 创造了 LIGA工艺， 制成了 悬臂
2020/10/16
刀具可靠性分析
刀具可靠性 刀具耐用度 可靠耐用度
在规定的切削条件和时间内完成额定工作的能力 (具有统计特征和随机特征)
在规定的条件和时间内完成额定工作的概率 R(t)+F(t)=1
指刀具能达到规定的可靠度r时的耐用度,即 R(tr)=r 则tr=R¯¹(t)
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常见的刀具库
2020/10/16
可装60把刀的刀具库
机械加工是一种用加工机械对工件的 外形尺 寸或性 能进行 改变的 过程。 按被加 工的工 件处于 的温度 状态﹐ 分为冷 加工和 热加工 。
一般在常温下加工，并且不引起工件 的化学 或物相 变化﹐ 称冷加 工。一 般在高 于或低 于常温 状态的 加工﹐ 会引起 工件的 化学或 物
欧洲工业发达国家也相
继对微型系统的研究开发进行了重点 投资， 德国自1988年 开始微 加工十 年计划 项目， 其科技 部于1990～1993年拨 款4万马 克支持 "
微系统计划"研究，并把微系统列为本 世纪初 科技发 展的重 点，德 国首创 的LIGA工艺， 为MEMS的发 展提供 了新的 技术手 段，并 已
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数控刀具的基本常识
机床与刀具的发展是相辅相成、相互促进的。
刀具是由机床、刀具和工件组成的切削加工工艺系统中最活跃的因素，刀具切削性能的好坏取决于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、刀具结构及切削参数的合理选择。
近几十年来，作为切削加工最基本丰素的刀具材料得到了迅速发展，刀具的结构形式也得到了极大丰富。
1数控刀具主要材料种类
(1)超硬刀具。
所谓超硬材料是指人造金刚石和立方氮化硼(简称CBN)，以及用这些粉末与结合剂烧结而成的聚晶金刚石(简称PCD)和聚晶立方氮化棚(简称PCBN)等。
超硬材料具有优良的耐磨性，主要运用于高速切削及难切削材料的加工。
(2)陶瓷刀具。
陶瓷刀具具有很高的硬度、耐磨性能及良好的高温力学性能，与金属的亲合力小，不易与金属产生粘结，并且化学稳定性好。
陶瓷刀具主要应用于钢、铸铁及其合金和难加工材料的切削加工，可以用于超高速切削、高速切削和硬材料切削。
(3 )涂层刀具。
刀具涂层技术自问世以来，对刀具性能的改善和加工技术进步起着非常重要的作用，涂层技术将传统刀具涂覆一层薄膜后，刀具性能发生了巨大的变化。
主要的涂层材料有:Tic、TiN、Ti(C ，N)、TiALN、ALTiN等。
涂层技术己应用于立铣刀、铰刀、钻头、复合孔加工刀具、齿轮滚刀、插齿刀、剃齿刀、成形拉刀及各种机夹可转位刀片，满足高速切削加工高强度、高硬度铸铁(钢)、锻钢、不锈钢、钛合金、镍合金、镁合金、铝合金、粉末冶金、非金属等材质工件的生产技术不同要求。
(4)硬质合金。
硬质合刀具是数控加工刀具的主导产品，有的国家有90%以上的车刀和55%以上的铣刀都采用了硬质合金制造，而且这种趋势还在增加。
硬质合金可分为普通硬质合金、细晶粒硬质合金和超晶粒硬质合金。
按化学成分区分，可分为碳化钨基硬质合金和碳(氮)化钛基硬质合金。
硬质合金在强度、硬度、韧性及工艺性方面具有优良的综合性能，几乎可用于任何材料的切削加工。
(5)高速钢刀具。
高速钢是一种加入了较多的W、Mo、Cr、V等合金元素的高合金工具钢。
高速钢刀具在强度、韧性及工艺性等方面具有优良的综合性能，在复杂刀具，尤其是制造孔加工刀具、铣刀\螺纹刀具、拉刀、切齿刀具等一些刃形复杂刀具，高速钢仍占据主要地位.
各种刀具材料的主要性能指标
3.2数控刀具分类
数控加工刀具包括刀具及连接刀柄。
刀柄要连接刀具并装在机床主轴头上，已逐渐标准化、系列化。
近年来，快速发展的数控加工技术促进了数控刀具的发展，世界各国都十分重视数控刀具的研究开发O数控刀具的分类有多种方法。
总的来看，近几年，机夹式可转位刀具在数控加工中得到了广泛的应用，在数量上已达整个数控刀具的30%~40%金属切除量占总数的80%~90%。
数控刀具分类图O
↓、
T。