车削刀具选择
数控机床选用合适加工刀具的建议
数控机床选用合适加工刀具的建议数控机床是现代制造业中广泛应用的一种关键设备，它的高效性和精度要求对加工刀具的选用提出了更高的要求。
正确选择合适的加工刀具可以提高生产效率、提高产品质量，并降低生产成本。
本文将就数控机床选用合适加工刀具的建议进行探讨。
首先，需要根据具体加工任务的要求来确定所需的加工刀具。
不同的加工任务对加工刀具的要求各有不同，如钻孔、镗孔、铣削、车削等。
因此，在选用加工刀具之前，我们需要明确加工任务的类型、材料和尺寸等信息。
比如对于切削工序，需要根据被切材料的硬度、粘附性和切削深度等因素来选择合适的刀具。
其次，需要考虑加工刀具的工艺参数。
工艺参数包括切削速度、进给速度和切削深度等，这些参数对于加工结果起到至关重要的作用。
合理的工艺参数可以提高切削效率，减少切削力，同时也可以提高切削表面的质量。
因此，在选用加工刀具时，需要根据具体的工艺参数来选择刀具的刀片材料、刃角以及刀具的涂层等因素。
此外，还需考虑加工刀具的耐用性和生命周期成本。
数控机床通常是长时间运行的，因此需要选择具有较高耐磨性和稳定性的加工刀具，以延长刀具的寿命和减少更换频率。
同时，生命周期成本也是一个重要的考虑因素，我们需要综合考虑刀具的购买成本、刃磨和再涂层的成本等因素，以选择性价比较高的加工刀具。
此外，还需考虑数控机床的刀座和刀具的匹配性。
数控机床的刀座与刀具直接相关，其稳定性和精度对加工结果有着重要影响。
因此，在选用加工刀具时，需要确保刀具与刀座的匹配性，并进行必要的调整和校正。
最后，需要考虑加工刀具供应商的信誉和服务。
一个可靠的供应商可以提供高品质的加工刀具，并提供技术支持和售后服务。
我们应该选择那些有着良好信誉的供应商，并与他们建立长期的合作关系，以确保能够及时获取到合适的加工刀具。
综上所述，正确选择合适的加工刀具对于数控机床的运行效率和加工质量具有重要影响。
在选择加工刀具时，我们需要考虑具体加工任务的要求，工艺参数，耐用性和生命周期成本，刀座和刀具的匹配性，以及供应商的信誉和服务等因素。
车刀种类和角度选择原则详解
车刀不对准工件中心对角度的影响
五、车刀刃磨
无论硬质合金车刀(焊接)或高速钢 车刀，在使用之前都要根据切削条 件所选择的合理切削角度进行刃磨 ，一把用钝了的车刀，为恢复原有 的几何形状和角度，也必须重新刃 磨。
重 要 性
三分手艺、七分刀 徒弟的手、师傅的刀
1.磨刀步骤(图a～d)
⑴磨前刀面 把前角和刃倾角磨正确。 ⑵磨主后刀面 把主偏角和主后角磨正确。 ⑶磨副后刀面 把副偏角和副后角磨正确。 ⑷磨刀尖圆弧 圆弧半径约0.5～2mm左右。 ⑸研磨刀刃 车刀在砂轮上磨好以后，再用油石加些机油研磨车 刀的前面及后面，使刀刃锐利和光洁。这样可延长车刀的使用寿命。 车刀用钝程度不大时，也可用油石在刀架上修磨。硬质合金车刀可 用碳化硅油石修磨。
前角γo
——在主切削刃选定点的正交平面po内， 前刀面与基面之间的夹角
。
后角αo
——在正交平面po内，主后刀面与切削 平面之间的夹角。
主偏角κr
——主切削刃在基面上的投影与进给方 向的夹角。
刃倾角λs ——在切削平面ps内，主切削刃与 基面pr的夹角。
其他角度：
副前角γoˊ、 副后角αoˊ、 副偏角κrˊ、 刃倾角λsˊ
3．主偏角、副偏角的选择 （1）主偏角的选择 A、主偏角κr的增大或减小对切削加工有利的一 面 在背吃刀量ap与进给量f 不变时，主偏角κr减小 将使切削厚度hD减小，切削宽度bD增加，参加 切削的切削刃长度也相应增加，切削刃单位长度 上的受力减小，散热条件也得到改善。 主偏角κr减小时，刀尖角增大，刀尖强度提高， 刀尖散热体积增大。 所以，主偏角κr减小，能提高刀具耐用度。
(4)良好的工艺性和经济性
车刀的牌号及对应用途
车刀的牌号及对应用途车刀是一种用于车削加工的刀具，广泛应用于各种机械制造领域。
根据不同的加工要求和材料特性，车刀有多种不同的牌号和对应的用途。
下面将介绍几种常见的车刀牌号及其对应的应用领域。
1. TCMT（三角形刀片）TCMT刀片是一种常见的车刀，以其高效的切削性能和较长的使用寿命而受到广泛应用。
TCMT刀片的主要应用领域包括钢、铸铁、不锈钢、高温合金等材料的外圆车削和切槽加工。
其特点是刃翼角度合适，切削力稳定，可实现较高的切削速度，提高生产效率。
2. CCMT（菱形刀片）CCMT刀片是一种常用的车削刀片，适用于钢材、铸铁、不锈钢等材料的内外圆车削、切槽和纵切加工。
CCMT刀片具有较好的刚性和切削刃的稳定性，刃翼角度适中，可实现较高的切削深度和切削速度。
3. CNMG（菱形刀片）CNMG刀片是一种常见的车刀，适用于钢材、铸铁、不锈钢等材料的外圆车削和切槽加工。
CNMG刀片具有较强的硬度和刚性，可在较高的切削速度下实现较大的切削深度和切削力。
4. VNMG（菱形刀片）VNMG刀片是一种适用于加工铸件、钢铁和不锈钢的车刀刀片。
VNMG刀片具有较大的刃翼角度和较高的刚性，适合进行加工粗糙度要求较高的零件，如汽车发动机缸套等。
5. WNMG（菱形刀片）WNMG刀片是一种适用于加工钢、不锈钢和铸铁的车刀刀片。
WNMG刀片具有较大的刃翼角度和较高的刚性，适合进行中等加工精度要求的零件车削加工。
此外，还有其他一些牌号的车刀也有各自的应用领域，如：SNMG（正六角刀片）适用于加工高温合金和钢材，TNMG（三角形刀片）适用于加工铸件、钢材和不锈钢等。
综上所述，车刀的牌号和用途是根据不同的材料和加工要求而确定的。
不同牌号的车刀具有不同的刃翼角度、刚性和硬度等特点，可以满足不同工件加工的需求。
在选择车刀时，需要根据具体的加工工艺要求和材料特性来选择合适的车刀牌号，以提高加工效率和产品质量。
车削刀具的选择
车削刀具的选择PVLN用于外圆和仿型加工（背面可逃避50°）PDJN和PVJN 这两种主要用在仿型加工中的,也可加工外圆和端面的,只是其刀尖强度有限,不适合于重切削的粗车.(背面可逃避32°)PSSN 可加工外圆和倒角（背面可逃避45°）PSBN和PTGN 一般加工外圆PSKN和PTFN加工端面PDHN 除加工外圆\端面外，还可以加工大圆弧的曲线加工（背面可逃避17.5°）PRGN和PRGC 是用于加工车削外圆/端面/仿型加工(背面可逃避45°和60°)PRXC 除上述的加工外还可以短距离纵向切削(背面可逃避45°)PVVN适用于横向大曲面（如大球体等）楔型紧固和双重压紧：W和M型夹紧可靠，适用于切削力较大的场合，如加工条件恶劣、钢的粗加工、铸铁等短屑的加工等WWLN和WTKN用于加工外圆和端面（背面可逃避5°和15°）WTJN用于加工外圆和仿型（背面可逃避27°）WTEN用于外圆加工（背面可逃避27°）MVVN用于大曲面和外圆加工的（72.5°）MVLN用于外圆和仿型加工(背面可逃避45°)选外圆刀的关键：一定要知道刀具的工艺路线，也就是了解清楚工件图的曲线是如何，先外圆的时候要避免刀角的各个角与工件的接触，能避开就能完成其加工的要求了。
Ⅰ车孔刀与外圆车刀相比有如下特点：1．由于尺寸受到孔径的限制，装夹部分结构要求简单、紧凑，夹紧件最好不外露，夹紧可靠。
2．刀杆悬臂使用，刚性差，为增强刀具刚性尽量选用大断面尺寸刀杆，减少刀杆长度。
3．内孔加工的断屑、排屑可靠性比外圆车刀更为重要，因而刀具头部要留有足够的排屑空间。
Ⅱ。
常用的车刀有三种不同截面形状的刀柄，即圆柄、矩形柄和正方形柄。
普通型和模块式的圆柄车刀多用于车削加工中心和数控车床上。
矩形和方形柄多用于普通车床。
还有一些特殊用途的车孔刀，如柄部有切削液输送孔的，柄部装有减振机构的和用于重金属做刀柄的等，但是不常用。
刀具及切削参数选择
刀具及切削参数选择在进行切削加工时，刀具及切削参数的选择是非常重要的。
刀具的选择取决于工件的材料、加工方式和所需的加工质量，而切削参数的选择则直接影响到切削效率、加工质量和工具寿命。
下面将详细介绍刀具及切削参数的选择要点。
首先，刀具的选择应根据工件的材料来确定。
不同材料的硬度、耐磨性和塑性等性质会对刀具的选择产生影响。
常用的刀具材料有高速钢、硬质合金和陶瓷等。
高速钢刀具适用于切削低硬度的材料，如铸铁、铝等。
硬质合金刀具具有较好的耐磨性和硬度，适用于切削高硬度材料，如钢和钛合金等。
陶瓷刀具具有良好的高温硬度和耐磨性，适用于切削高硬度和高温材料。
其次，根据加工方式来选择刀具的类型。
常见的刀具类型有立铣刀、立铣刀、钻头、螺纹刀和车刀等。
立铣刀适用于平面和立面的铣削加工。
立铣刀适用于开槽和切割加工。
钻头适用于孔加工。
螺纹刀适用于螺纹加工。
车刀适用于车削加工。
再次，切削参数的选择要考虑切削效率、加工质量和刀具寿命的平衡。
常见的切削参数有切削速度、进给速度和切削深度等。
切削速度是刀具切削的线速度，影响切削热的产生和刀具寿命。
一般来说，当工件材料硬度较高时，切削速度应适当降低。
进给速度是工件在单位时间内移动的距离，影响切削力和加工质量。
一般来说，较高的进给速度可以提高切削效率，但过高的进给速度会增加切削力和工具磨损。
切削深度是刀具在每次切割时进入工件的距离，影响切削力和切削热的产生。
较大的切削深度可以提高切削效率，但会增加切削力和工具磨损。
此外，还应考虑冷却润滑剂的选择和使用。
合适的冷却润滑剂可以降低切削热的产生，减小工具磨损，提高加工质量。
综上所述，刀具及切削参数的选择需要考虑工件材料、加工方式和所需加工质量。
合理选择刀具类型和切削参数可以提高切削效率、加工质量和工具寿命。
在实际应用中，还需要根据具体情况进行调整和优化。
车刀的分类和选择
车刀的分类和选择车刀是机械车床上常用的切削工具之一，它对加工效率和加工质量都有重要影响。
选择适合的车刀分类和类型对于提高加工效率、降低切削成本至关重要。
本文将介绍车刀的分类和选择方法，帮助读者更好地理解和应用车刀。
一、车刀的分类根据车刀的结构和用途，可以将车刀分为以下几类：1. 工具刀片：广义上的车刀，通常由刀柄和刀片组成。
刀柄负责固定刀片，刀片进行切削工作。
工具刀片多用于外圆和内圆粗加工，适用于不同材料的车削操作。
2. 特殊刀片：用于特殊形状的车削。
如内外圆刀片、角刀片等。
特殊刀片适用于需要切削复杂外形的工件，提供更好的切削质量和加工精度。
3. 超硬刀片：采用高硬度材料制成的刀片，如金刚石、立方氮化硼等。
超硬刀片具有较高的硬度和耐磨性，适用于加工硬质材料如铸铁、合金钢等。
4. 镗刀：用于车削大孔径和参考表面。
镗刀采用特殊设计，能够提供更高的刚性和稳定性，适用于大直径工件和高精度加工。
5. 切断刀片：用于切断工件的刀片，有直刃和曲刃两种形式。
切断刀片适用于金属材料的切割，如车削工件的分离和切除。
二、车刀的选择选择适合的车刀是提高车削加工效率的关键。
以下是选择车刀时应考虑的因素：1. 加工材料：根据工件材料的不同，选择不同材质和刀片类型的车刀。
对于铸铁、不锈钢等材料，可选择高速钢刀片；对于合金钢、钛合金等硬材料，应选择超硬刀片。
2. 加工工艺：根据不同的车削工艺，选择合适的车刀类型。
对于粗车、精车和薄层车削等工艺，可以选择不同切削参数和刀片结构的车刀。
3. 切削条件：根据切削深度、进给速度和切削速度等切削条件，选择适合的刀片形状和材料。
对于大切削深度和高切削速度的加工，应选择具有高硬度和耐磨性的刀片。
4. 加工精度：根据对加工精度的要求，选择合适的刀片精度和结构。
如果需要高精度的加工，应选择刀片精度高、几何形状复杂的刀片。
5. 经济性：根据加工成本和刀具寿命，选择经济合理的车刀。
应选用具有长寿命和更换成本低的刀具，以优化切削成本。
车削切削用量选取参考表讲解学习
2.1
0.9
＞360～500
1.4
0.7
1.5
0.7
1.5
0.8
1.7
0.8
1.9
0.9
2.2
1
1、粗加工，表面粗糙度为Ra50～12.5时，一次走刀应尽可能切除全部余量。
2、粗车背吃刀量的最大值是受车床功率的大小决定的。中等功率机床可以达到8～10mm。
二、高速钢及硬质合金车刀车削外圆及端面的粗车进给量
工件材料
车刀刀杆尺寸(mm)
工件 直径(mm)
切深
≤3
3～5
5～8
8～12
＞12
进给量fmm/r
碳素结构钢、合金结构钢、耐热钢
16×25
20
0.3～0.4
—
—
—
—
40
0.4～0.5
0.3～0.4
—
—
—
60
0.5～0.7
0.4～0.6
0.3～0.5
—
—
100
0.6～0.9
0.5～0.7
0.5～0.6
0.4～0.5
275-335
0.25
8
17-21
0.5
66-72
82-90
0.75
YT5
105-120
0.5
215-245
0.4
高强度钢
225～350
1
20-26
0.18
90-105
115-135
0.18
YT15
150-185
0.18
380-440
0.13
＞300HBS时宜用W12Cr4V5Co5及W2Mo9Cr4VCo8
浅述数控车削加工中刀具和切削液的选择
３
洲
岫或动 物 形成跆
车削精密螺皱
１切 断 刀； ９ ＂ 刀 ；＿ ０右偏 刀 ； 弯头 车 一 ２ ０左偏 － ３９。 ４ － 刀 ； 直头车 刀 ； 成 形车 刀；一 ５ 一 ６ 一 ７ 宽刃精车 刀；一 ８ 外螺纹 车刀 ； 端 面车刀 ； 一 ９ 一 １ 内螺纹 车刀 ；１ ０ １一 内槽车刀 ；２ 通孔车刀 ；３ 盲孔车刀 １＿ １一 图 ３常用车刀类型 袁 １常用车刀的基本 用途
示
乳化油 ，用 ４ ￣Ｓ ０ Ｏ倍的水稀释而成， 车削、钻孔 冷却和清洗性能好 轧｛ 也液 ２ ）以矿物油为主，少量 表面话性剂的 车削 、攻螺纹 乳化油，用 １ ～２ Ｏ ０倍的水稀释而成 ， 冷却和润滑性能好 ３ 、在乳化液中加＾极压添加剂 高速车削
、
钻孔
１ ）矿 ２ ． １切削液 的作用 ２ ．冷却作 用 ．Ｉ １ 切 削液 可以将 切削过程 中所产生 的热量迅 速地 从切 削区带走 ， 切削温度降低 。 使 切削液 的 流动 性越好 ， 、 系数 和汽化热等 参数越 比热 导热 高， 则冷却性能越好 。 ２ ． 滑作用 ．２润 １ 切 削液能在刀具的前后刀面 与工 件之间形 成一 层润滑薄膜 ， 以避 免刀具与工件 或切屑 可 间的直接接触 ， 减轻摩擦 和黏结程度 ， 因而可减 轻刀具 的磨 损 ， 高工件 表面的加工质量。 提 其润 滑性 能取决于切削液 的渗透能力 、 形成 润滑膜 的能力 和强度 。 ２－ １ ３清洗作用 切 削液 可以冲走切 削 区域和 机床上的细碎 切屑 和脱落的磨粒 ， 而避免切屑时黏 附刀具 、 从 堵塞排 屑和划 伤已加 工表面 。 因此 ， 要求切削液 有 良好 的流动性 ，并且在 使用时有足够 大的压 力和流 量。 ２． ．４防锈作用 １ 为减轻 工件 、 刀具和机床受周 围介质 （ 如空 气、 水分等 ） 的腐蚀 ， 要求切 削液 具有 一定 的防 锈作用 。 防锈作 用的好坏 ， 取决于切削液本身 的
机床刀具的正确选择与使用方法
机床刀具的正确选择与使用方法在机床加工过程中，刀具的选择和使用是至关重要的。
一个合适的刀具不仅可以提高加工质量和效率，还能延长机床的使用寿命。
因此，了解机床刀具的正确选择和使用方法对于提高加工效率具有重要意义。
一、刀具的选择1. 根据加工材料选择刀具材质不同的加工材料需要选择不同的刀具材质，以确保加工效果。
通常情况下，硬度较高的工件应选用硬质合金刀具，而对于较软的材料，则可选择高速钢刀具。
此外，还需要考虑工件的导热性、韧性等因素，综合选择最适合的刀具材质。
2. 根据切削条件选择刀具类型在确定了刀具材质后，需要根据具体的切削条件选择刀具类型。
例如，对于高速切削，可以选择高速钢或硬质合金刀具；而对于深孔加工，则需要选择特殊的深孔钻刀具。
因此，在选择刀具时，需要充分考虑切削条件，以确保刀具能够正常工作。
3. 根据加工要求选择刀具形状不同的加工要求需要选择不同形状的刀具。
例如，对于铣削加工，可选择平底刀、球头刀等不同形状的铣刀；而对于车削加工，则可以选择内外圆刀具等。
因此，在选择刀具时，需要根据具体的加工要求来确定刀具的形状。
二、刀具的使用方法1. 切勿超负荷使用刀具刀具在工作时会受到一定的负荷，如果超负荷使用，容易导致刀具磨损过快甚至断裂。
因此，在使用刀具时，需要根据切削条件合理设置切削参数，避免超负荷使用刀具。
2. 定期检查刀具状态刀具在使用过程中会出现磨损，因此需要定期检查刀具状态。
一旦发现刀具磨损严重或者出现其他异常情况，应及时更换或修磨刀具，以确保刀具的正常使用。
3. 注意刀具的保养刀具在使用过程中需要定期进行清洁和保养，以延长刀具的使用寿命。
在清洁时，应使用专用清洁剂擦拭刀具表面，防止刀具受到腐蚀。
同时，在使用完毕后，应将刀具储存在干燥通风的环境中，避免受潮生锈。
总结：正确选择和使用机床刀具对于提高加工效率和质量具有重要意义。
通过根据加工材料选择刀具材质、根据切削条件选择刀具类型、根据加工要求选择刀具形状等方法，能够有效提高刀具的使用效率和寿命。
山特维克车削理论及车刀选择
/April 20, 2006
3
车削中的常用公式
πx D x n Vc = 1000 Q = Vc x ap x fr
VC（线速度）
Vc和n的关系
/April 20, 2006
4
车削三要素与刀具寿命
1. 切深增加 切深增加50%刀片磨损增加 刀片磨损增加 20%。 。 2. 走刀量增加 走刀量增加20%刀片磨损增加 刀片磨损增加 20%； ； 3. 切削速度增加 切削速度增加20%刀片磨损增 刀片磨损增 加50%； ；
16
切削刃的强化
负刃带提高了切削刃的强度
负刃带提高了切削刃的强度，但会产生更高的切削力
/April 20, 2006
17
刀片前角
正前角和负前角切削作用
刀片前刃面与通过工件轴线的水平面之间的夹角
/April 20, 2006
18
CVD 涂层的热裂纹
涂层 基体
涂层过程中 CVD coating
冷却中
6.0
3.0
1.5
1.0
0.5
进给量 fn (mm/rev)
0.1
/April 20, 2006
0.2
0.3
15
0.4
0.5
0.6
切削刃的强化
通过圆角处理获得最终的微观槽形
在涂层之前进行ER处理（切削刃倒圆），并获得切削刃的最终形 状（微观槽形） W / H之间的关系取决于具体应用
/April 20, 2006
1. Vc: m/min 米/分钟 分钟 2. ap: mm 毫米 3. fr(fn): mm/r 毫米 转 毫米/转
/April 20, 2006 2
切屑形状与切削参数的对应关系
加工中的车刀材质常见的有哪几种
在加工生产中，工具的使用十分重要，为了让车刀在车床上进行良好的切削，正确准备和使用刀具至关重要。
不同的工作需要需要不同形状的车刀，切削不同的材料要求不同刀口的刀角。
因此如何选择车刀材料，是车刀使用的过程中需要考虑的因素之一。
刀具材质的改良和发展对于金属加工发展有着重要意义，良好的刀具可以有效、快速的完成切削工作，还可以保持良好的刀具寿命。
而在生产中，常用的车刀材质主要有以下几种：1、高碳钢高碳钢车刀使用的是含碳量为0.8%—1.5%之间的碳钢，这种刚经过淬火后硬化，因为切削的摩擦很容易导致回火软化，被高速钢等其他刀具取代。
一般比较适合用于软金属材料的切削。
2、高速钢高速钢作为一种钢基合金，又称为白车刀，含碳量在0.7—0.85%之间，碳钢中加入了W、Cr等合金元素。
例如高速钢材料中含有18%钨、4%铬以及4%钒，这种材质制成的高速钢车刀在摩擦的时候热度会高达6000℃。
适合转速1000rpm的螺纹车削。
3 、非铸铁合金刀具这是钴、铬及钨的合金，在进行切削加工的过程中有一定难度，以铸造形成制造，因此又被称为超硬铸合金，这种刀具的韧性以及耐磨性比较高，一般在8200℃的温度下硬度不会受到影响，而且抗热程度也比高速钢要高，适合用在高速以及较深的切削工作。
4、烧结碳化刀具碳化刀具为粉未冶金的产品，碳化钨刀具主要成分为50%—90%钨，其中加入了钛、钼、钽等粉末作为结合剂，再通过加热烧结完成。
这种刀具与其他材料相比硬度均高，是最硬高碳钢的三倍，适用于切削较硬金属或石材。
5 陶瓷车刀陶瓷车刀是有氧化铝粉末制成，添加了少量元素，经过高温烧结。
在硬度、抗热性、切削速度上比碳化钨高。
但是由于质地较脆，不能进行非连续或者重车削，只适合高速精削。
6 钻石刀具这种材质在进行高级表面加工时，可以使用圆形或者表面刃缘的工业用钻石来进行光制。
客养可以得到更光滑的表面，用户做铜合金或者轻合金的精密车削。
在车削时使用高速度，最低需要在60—100m/min。
数控车削刀具选用
任务4.1 数控车削刀具及选用
4.1.3熟悉刀具基本几何参数及选用
1.车刀的几何形状 金属切削加工所用的刀具种类繁多、形状各异，但是它们参
加切削的部分在几何特征上都有相同之处。外圆车刀的切削 部分可作为其他各类刀具切削部分的基本形态，其他各类刀 具就其切削部分而言，都可以看成是外圆车刀切削部分的演 变。因此，通常以外圆车刀切削部分为例来确定刀具几何参 数的有关定义。
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任务4.1 数控车削刀具及选用
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。
2.各种刀具材料性能特点及应用 (1)金刚石刀具材料性能特点及应用 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
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任务4.1 数控车削刀具及选用
6.刃倾角选用 刃倾角表示刀刃相对基面的倾斜程度，刃倾角主要影响切屑
流向和刀尖强度。切削刃刀尖端倾斜向上，刃倾角为正值， 切削开始时刀尖与工件先接触，切屑流向待加工表面，可避 免缠绕和划伤已加工表面，对精加工和半精加工有利。切削 刃刀尖端倾斜向下，刃倾角为负值，切削开始时刀尖后接触 工件，切屑流向已加工表面;在粗加工开始，尤其是断续切削 时，可避免刀尖受冲击，起保护刀尖的作用，并可改善刀具 散热条件。
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任务4.1 数控车削刀具及选用
4.数控刀具应系列化、标准化和通用化 数控刀具实现系列化、标准化和通用化，可尽量减少刀具规
格，便于刀具管理，降低加工成本，提高生产效率。 5.为了保证生产稳定进行，数控刀具应能可靠地断屑或卷屑
车削碳钢类零件的刀具选择
车削加工碳钢类零件目录第1章绪论 (2)1.1课题研究的背景及意义 (2)1.2本课题研究的目的及主要内容................................... 错误！未定义书签。
第2章刀具研究的基本要素. (4)2.1车削加工的概念与特点 (4)2.2碳钢的类别与特点 (4)2.3切削刀具的类别与特点 (4)第3章刀具选择的条件 (6)3.1切削刀具的材料 (6)3.2刀具的几何角度与刀具的选择 (7)第4章车削碳钢轴类零件的刀具选择 (10)4.1车削碳钢轴类零件的工艺 (10)4.2车削碳钢轴类零件的刀具选择 (10)第5章总结 (13)5.1总结 (13)5.2展望............................................................................... 错误！未定义书签。
参考文献. (14)致谢 (15)车削加工碳钢类零件的切削刀具选择研究摘要现代制造技术的发展，极大地推动了切削技术的进步。
随着生产加工过程快速化和精确化的需要，对金属切削刀具提出了高可靠度、高精度、长寿命、快速转位更换、断屑良好等更高要求。
现代加工刀具费用一般只占制造成本3~4%，但它对总制造成本影响却要大得多。
计划经济时代机械加工企业从控制加工成本出发制订刀具消耗定额进行成本控制，有些企业高效率进口设备上使用低性能焊接刀具，不能发挥设备性能反而造成更大浪费事实。
因此在切削加工中，根据不同加工特征，正确地选择所需刀具有十分重要的意义。
1.分析碳钢类零件特点的基础上，选择常用的碳钢为研究对象。
2.以普通的CA6140车床为车削载体，来研究车削刀具。
3.用车削加工轴类碳钢零件为例，做出刀具选择研究。
关键词:制造技术、车削加工、刀具第1章绪论1.1课题研究的背景及意义制造业是国民经济支柱产业。
我国已经成为世界加工厂，可我国制造业人均劳动生产率与美、欧、日等工业发达国家地区相比还有很大差距，只为欧、美、日等发达地区国家二十分之一左右。
车刀的选择和使用
第一节车刀材料的选择车刀的使用寿命和生产效率取决于车刀材料的切削性能。
车刀由刀头和刀杆两部分组成，刀杆一般是用碳素结构钢制成。
由于刀头担任切削工作，因此刀头材料必须具有下列基本性能：1)冷硬性。
车刀在常温时具有较高的硬度，即车刀的耐磨性。
2)红硬性。
车刀在高温下保持切削所需的硬度，该温度的最高值称为"红热硬度"。
3)韧性。
车刀切削部分承受震动和冲击负荷所具有的强度和硬度。
车刀材料的以上三种性能是相互联系、相互制约的，在具体选用时，要根据工件材料的性能和切削要求分析选用，同时还要结合车刀材料在价格、工艺性能方面加以考虑，以便于以较低的成本加工、刃磨和焊接制造车刀。
各种车刀材料的基本性能优劣顺序比较见表4-1。
目前用来作车刀切削部分的材料主要有高速钢、硬质合金和非金属材料，碳素工具钢、合金工具钢多用作钻头、丝锥等工具，用作车刀的较少。
现分别介绍作车刀刀头的两种主要材料：高速钢及硬质合金。
一、高速钢高速钢是一种含钨、铬、钒较多的合金钢，又名锋钢、风钢或白钢。
常用的有Wl8Cr4V及W9Cr4V2两种牌号。
其中用得最多的是Wl8Cr4V高速钢。
它们的化学成分如表4-2所示。
高速钢材料分为带黑皮的高速钢和表面磨光的高速钢两种。
前者是未经热处理的高速钢，后者是经热处理的高速钢。
高速钢硬度较高，具有一定的红热硬性，韧性和加工性能均较好。
高速钢车刀制造简单，刃磨方便，容易磨得锋利。
由于高速钢韧性好，常用于加工一些冲击性较大、形状不规则的零件，它也常用于制作精车刀，但因红硬性不如硬质合金，故不宜用于高速切削。
二、硬质合金硬质合金是由难熔材料的碳化钨、碳化铁和钴的粉末在高压下成形，经l350～1560"(2高温烧结而成的材料，具有极高的硬度，仅次于陶瓷和金刚石。
硬质合金的红硬性很好，在1000℃左右仍能保持良好切削性能；具有较高的使用强度，其抗弯强度可高达1000--1700MPa，但脆性大、韧性差、怕震，以上这些缺点可通过刃磨合理的角度加以克服，因此，硬质合金现已被广泛应用。
数控加工工艺——第五章 数控加工刀具的选择
第三节 数控加工刀具的选择
第三节 数控加工刀具的选择
一、选择数控加工刀具应考虑的因素
选择数控加工刀片或刀具应考虑的因素是多方面的， 如机床的种类、型号、被加工的材料等，大致可归纳为以 下几点。
(1)被加工材料及性能。
(2)切削工艺的类别。
(3)被加工工件的几何形状、零件精度和加工余量等因 素。
扩孔直径较小或中等时，选用高速钢整体式扩孔；扩 20
第三节 数控加工刀具的选择
三、数控铣削刀具的选择
1．铣刀的类型 (1) 面铣刀。 如图5-6所示
图5-6 面铣刀
第三节 数控加工刀具的选择
硬质合金面铣刀按刀片和刀齿的安装方式不同，可分 为整体式、机夹-焊接式和可转位式3种（图5-7）。
图5-7硬质合金面铣刀
第三节 数控加工刀具的选择
(2) 立铣刀。立铣刀是数控机床上用得最多的一种 铣刀，其结构如图5-8所示。
第三节 数控加工刀具的选择
图5-15 直柄浅孔钻
第三节 数控加工刀具的选择
1－工件；2－钻套；3－外钻管；4－喷嘴；5－内钻管；6－钻头 图5-15 直柄浅孔钻
第三节 数控加工刀具的选择
2．扩孔刀具的选择
扩孔钻是主要的扩孔刀具，用于扩大孔径并提高孔的 加工精度。
扩孔钻的结构形式有高速钢整体式（图5-17(a)）、镶 齿套式（图5-17(b)）及硬质合金可转位式（图5-17(c)） 等。
可转位面铣刀分粗齿、细齿和密齿3种。粗车铣 刀一般用于粗铣钢件；粗铣带断续表面的铸件或平 稳条件下铣削钢件时，可选用细齿铣刀；而密齿铣 刀一般用于薄壁铸件的加工。
第三节 数控加工刀具的选择
由于铣削时有冲击，面铣刀的前角一般比车刀略小。 前角的数值主要根据刀具材料与工件材料来选择，其具 体数值可参见表5-2。
车刀的主要几何角度及选择
车刀的重要几何角度及选择1）前角（γ0 ）选择的原则前角的大小重要解决刀头的坚固性与锋利性的冲突。
因此首先要依据加工材料的硬度来选择前角。
加工材料的硬度高，前角取小值，反之取大值。
其次要依据加工性质来考虑前角的大小，粗加工时前角要取小值，精加工时前角应取大值。
前角一般在—5°～25°选取。
通常，制作车刀时并没有预先制出前角（γ0），而是靠在车刀上刃磨出排屑槽来获得前角的。
排屑槽也叫断屑槽，它的作用是折断切屑，不产生缠绕；掌控切屑的流出方向，保持已加工表面的精度；降低切削抗力，延长刀具寿命。
２）后角（α0 ）选择的原则首先考虑加工性质。
精加工时，后角取大值，粗加工时，后角取小值。
其次考虑加工材料的硬度，加工材料硬度高，主后角取小值，以加强刀头的坚固性；反之，后角应取小值。
后角不能为零度或负值，一般在6°～12°选取。
3）主偏角（Kr ）的选用原则首先考虑车床、夹具和刀具构成的车削工艺系统的刚性，如系统刚性好，主偏角应取小值，这样有利于提高车刀使用寿命、改善散热条件及表面粗造度。
其次要考虑加工工件的几何形状，当加工台阶时，主偏角应取90°，加工中心切入的工件，主偏角一般取60 °。
主偏角一般在30°～90°，＊常用的是45°、75 °、90 °。
4）副偏角（Kr）的选择原则首先考虑车刀、工件和夹具有充足的刚性，才能减小副偏角；反之，应取大值；其次，考虑加工性质，精加工时，副偏角可取10°～15°，粗加工时，副偏角可取5°左右。
５）刃倾角（λS）的选择原则重要看加工性质，粗加工时，工件对车刀冲击大，取λS≤ 0°，精加工时，工件对车刀冲击力小，取λS≥ 0°；通常取λS=0°。
刃倾角一般在—10°～5°选取。
车刀的选择、进给路线选择
课时授课教案/ 学年第期课程名称：数控加工工艺授课班级：（三专）数控01-1、2授课时间：第周星期第节课题：车刀的选择、进给路线选择教学目的：掌握刀具的选择了解进给路线选择掌握切削用量的选择重点、难点：车刀的选择、进给路线选择使用教具：课件课后作业： 1课后记录：年月日授课主要内容一、刀具的选择1．车刀和刀片的种类由于工件材料、生产批量、加工精度以及机床类型、工艺方案的不同，车刀的种类也异常繁多。
根据与刀体的联接固定方式的不同，车刀主要可分为焊接式与机械夹固式两大类。
l）焊接式车刀将硬质合金刀片用焊接的方法固定在刀体上称为焊接式车刀。
这种车刀的优点是结构简单，制造方便，刚性较好。
缺点是由于存在焊接应力，使刀具材料的使用性能受到影响，甚至出现裂纹。
另外，刀杆不能重复使用，硬质合金刀片不能充分回收利用，造成刀具材料的浪费。
根据工件加工表面以及用途不同，焊接式车刀又可分为切断刀、外圆车刀、端面车刀、内孔车刀、螺纹车刀以及成形车刀等。
2）机夹可转位车刀如图所示，机械夹固式可转位车刀由刀杆l、刀片2、刀垫3以及夹紧元件4组成。
刀片每边都有切削刃，当某切削刃磨损钝化后，只需松开夹紧元件，将刀片转一个位置便可继续使用。
焊接式车刀的种类1—切断刀2—90°左偏刀3—90°右偏刀4—弯头车刀5—直头车刀6—成形车刀7—宽刃精车刀8—外螺纹车刀9—端面车刀10—内螺纹车刀11—内槽车刀12—通孔车刀13—盲孔车刀机械夹固式可转位车刀的组成1—刀杆2—刀片3—刀垫4—夹紧元件刀片是机夹可转位车刀的一个最重要组成元件。
按照国标GB2076－87，大致可分为带圆孔、带沉孔以及无孔三大类。
形状有：三角形、正方形、五边形、六边形、圆形以及菱形等共17种。
图示为常见的几种刀片形状及角度。
2．车刀类型和刀片的选择1）数控车削常用刀具的类型 数控车削用的车刀一般分为三类，即尖形车刀、圆弧形车刀和成型车刀。
（l ）尖形车刀 以直线形切削刃为特征的车刀一般称为尖形车刀。
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卧式数控车床选刀目录一机卡车刀的选用 (1)二孔加工刀具的选用 (9)三切断和切槽刀 (12)四螺纹车刀 (13)五刀具材料 (16)六刀具厂商 (17)七刀具干涉图 (18)八刀具允许的最大转动惯量 (19)附录1.本厂卧式数控车床刀具安装尺寸 (21)数控车床刀具系统比卧车复杂。
要求安装数量多，安装可靠，自动换刀，装卸方便迅速还要求切削时间短以提高生产率。
因此普遍采用机卡车刀。
机卡车刀是把压制有合理的几何参数，在一定的切削用量畴保证卷屑，断屑并有几个刀刃的刀片，用机械卡固方式装卡在标准刀体上的一种新型刀具。
它避免了硬质合金刀片在焊接中产生的种种不良后果，因此能充分发挥刀片材料原有的切削性能，提高了车刀的耐用度和切削加工的生产率．另外刀体可重复使用，能节约大量制造刀体的钢材．还便于使刀具标准化和集中生产，同一型号刀片的几何形状较一致切削效果稳定．有利于提高零件加工质量，简化了刀具的管理工作．使用时，当刀刃磨损后，只需松开卡紧机构将刀片转一个角度，不必重磨，大大缩短了换刀.磨刀.装刀的辅助时间，而且可以避免刀片由于重磨而造成的缺陷．因此机卡车刀也叫不重磨车刀或可转位车刀。
除不可避免的情况外，为用户选用的都应该是机卡车刀。
一机卡车刀的选用侧重外表面车刀的选用。
孔车刀大体相同，其特殊性问题另做叙述。
ISO对外表面车刀型号是如下表示的，它是国外刀具厂商的统一标准。
选刀工作也就是确定型号中的各项容，按选刀时考虑问题的大体顺序分叙如下：(一)刀片形状的选择：外表面车刀刀片形状关系车刀类型,它取决于加工部位的形状，是选刀的最重要容。
它主要涉及刀具的主偏角，刀尖角和有效刃数等。
一般来讲刀尖角愈大刀尖强度愈高，应尽量采用。
但刀尖角小干涉现象少，适用于复杂型面，开挖沟槽及下坡的型面。
刀片形状甚多，某些厂家列出十几种，本厂实际只用过图1所示七种，也正是ISO规定的七种基本类型。
图1 图2 80°菱型刀片C，目前是我厂选用最多的。
该种刀片刀尖角大小适中，刀片有较好的强度，散热性和耐用度。
装在刀杆上形成95°主偏角，它可用于端面.外圆.孔台阶的加工。
因可沿图2示的三个方向进刀，台阶轴间的圆角.倒角亦可通过插补完成。
这种刀片的可卡固性好，可以用刀片的底面和非切削位置上的 80°刀尖角的相临两侧面定位，定位方式可靠。
且刀尖位置精度仅与刀片的外形精度有关，刀片换位精度较高。
该刀片的缺点是有两个100°的刀尖往往不能很好利用。
或许有其它场合需要100°刀尖角做外圆.端面的耐冲击切削，但机会不多。
所以实际有效刃数只有两个，比正方形刀片S有效刃数少一半。
55°菱型刀片D和35°菱型刀片V，因其刀尖角小所以干涉现象少，多用于复杂型面和沟槽加工如图3示，特别是外表面遇有下坡形状，一般都用这种刀形。
由于刀尖角小刀片强度低，特别是35°V型刀片几乎都是正前角刀片，强度尤低。
所以D.V形刀片更适合于切削用量小的零件.细长轴。
调整刀片方向可达轴向力较小，也常用于小孔径悬伸长的孔加工和其它型面的精加工，半精加工。
因为刀尖角大的C型刀片，容易造成对工件的挤压使尺寸不稳定，对Cp值要求较高的加工表面，往往用D.V形刀片做精加工。
图3正三角形刀片T，正方形刀片S。
刀片强度高，价格最便宜，各刀刃都能得到利用。
由于这种刀片许多情况下只能往一个方向进给如图4示，所以往往用于单纯车外圆，端面。
也适于小孔径的孔加工。
S型刀片另一个优点是有效切削刃长，达整个切削刃的2/3，更适于吃刀深大的切削。
图4圆形刀片R使用场合不是很多，但有特殊用途。
像仿形切削一些曲面，加工越程槽，加工冲击力大的断续表面等。
R型刀片呈碟形，周边最高，沿周边是封闭的卷屑槽，向任意方向走刀都有一定的前角，刀片磨损后可以转过一定的角度再次使用。
这种刀片的缺点是切削力大，易产生振动。
凸三角形刀片W和C型刀片刀尖角相同，刀片能调换三个位置，比C型多一个位置而价格与C型差不多，故有代替C型刀片的趋势。
它的缺点和C型刀片比一是刀片卡固不甚牢固，ISCAR在刀垫上采取了措施改善了，二是刀刃长度小.有效切削刃也只能占切削刃的1/4，故不能做吃刀深很大的加工，而当前加工余量随毛坯的改善而减小，单边余量很少超过3mm，所以W型刀片在一些刀具厂已取代了C型刀片的领先地位。
近年又出现了一种80°的四边形-Q型刀片，如图5，它比C型刀片有效刃增加了一倍，但它在切削有直角的孔.外圆时要受到刀刃长度的限制，通用性差。
本厂尚未选用过。
图5(二)车刀类型的选择：就是刀杆头部的选择。
刀具要有较高的强度，又不能与工件产生干涉。
所以刀杆头部形式按主偏角和直头，偏头分有十几种形式，各形式规定了相应的代码。
应用时必须结合工件形状与刀片类型相协调。
80°菱型刀片C 及凸三角形刀片W 安装往往呈95°主偏角如图6。
圆形刀片R 主要安装形式如图7。
加工外圆端面 外圆 .仿形 外圆. 端面仿形图6 图7.正三角形刀片T ，正方形刀片S 的主要安装形式如图8。
外圆 端面 外圆、倒角 外圆、端面图8外圆 .仿形55°菱型刀片D 和35°菱型刀片V 安装形式变化较多，主要安装形式如图9。
外圆 .仿形 外圆 .仿形 端面.外圆 .仿形图9外圆、倒角 外圆端面、倒角 端面 外圆外圆、仿形外圆、仿形 端面、外圆、仿形车刀类型的选择着眼于刀具的主偏角。
一般情况有直角台阶的工件可选择大于或等于90°主偏角的刀杆。
一般粗车可选主偏角45°~90°，精车可选45°~75°的中间切入.仿形`可选62°30'~117°30'的。
工艺系统刚度好时主偏角可选较小值，反之选较大值。
(三)刀片卡紧方式的选择：刀片形状和车刀类型选定后，样本上有时会出现几种刀片卡紧方式。
主要有C，D，M，P，S五种，简述其特点供选择参考。
图101 上压式卡紧C：卡紧压力大，通过两定位侧面获得稳定的定位和卡紧。
且卡紧元件少，装卸使用方便，但刀片上的压板对排屑有防碍，易被切屑擦伤。
它广泛应用于无孔刀片，瓷和立方氮化硼刀片。
2上压和销孔卡紧D：又称RC卡紧。
卡紧可靠. 用于切削力较大的外圆重切，称之为牢固卡紧。
但孔刀难以采用。
3上压和销孔双重卡紧M：卡紧可靠但结构不太紧凑。
切削力大的场合：如加工条件恶劣的钢的粗加工，铸铁短屑加工较适用。
4销孔卡紧P：是杠杆式卡紧，用于刀片中心圆柱销孔卡紧。
定位与卡紧比较可靠，前面开放有利于排屑。
一般中.轻切削选用。
5螺钉卡紧S：又称螺纹偏心卡紧。
卡紧元件少，结构简单，装卸刀片和转位方便迅速，制造方便排屑无阻。
但松开或紧固螺纹偏心销不太方便。
断续切削时容易使偏心销受冲击与振动而失去自锁能力。
轻切削小孔切削的菱型刀片，三角形刀片和镗刀头应用较多。
(四)刀片法后角的选择：常用的有N(O°)，C(7°)，P(11°)，E(20°)，B(5°)等。
一般粗加工，半精加工多用N型，因系O°后角，刀片的正反面都可用，负前角的刀片几乎都采用N型。
刀片后角虽为O°但刀体本身安装刀片的平面有倾斜(通常是7°)，保证了刀具切削中的后角，半精加工可用C型，P型，也可用带断屑槽的N型刀片。
加工铸铁和硬钢用N型，加工不锈钢可用C型P型，仿形刀片也多用C型P型，加工铝合金则应用后角大的P型E型刀片。
加工弹性恢复性好的材料可选择大一些的后角。
一般镗刀片选用C型P型避免后面刮擦。
但大孔也可选用N型刀片。
(五) 切削方向选择：即刀柄的左，右手方向。
有三种情况：R (右手)，L (左手)和N(左右手)。
辩别方法：伸展手掌手背向上，姆指指示刀片方位，余四指指示刀头方向，符合左手即左手刀，符合右手即右手刀，如图11示。
选刀时要考虑前后刀架的区别；刀面朝上朝下的区别；主轴的旋转方向，以及刀架的进给方向。
一般情况下车床自右向左进刀，刀面朝上朝前。
所以经济型数控车床采用前刀架基本上用右手刀，而普及型用后刀架则为左手刀。
刀片方位 右手刀 左手刀 左右手刀右手刀图11(六)刀杆尺寸的选择：刀杆的基本尺寸有刀尖高度，刀杆宽度及长度。
在标准尺寸系列中，刀的高度宽度及长度都是对应的。
选择时应按机床匹配。
其中最重要的是刀尖高度，因为车刀刀尖必须处于车床主轴中心线的等高位置，因故不能匹配则由刀垫，刀夹予以解决。
刀杆长度由二十几种代码表示32~500的各种长度。
刀杆长度由夹持长度及悬伸量确定的，外圆刀杆悬伸量一般为刀尖高度的1.5倍，孔刀的悬伸量则决定于孔深或加工部位的位置。
刀杆太长宁肯锯短也不要悬选择伸过长，因过长易导制振颤和干涉。
(七) 切削刃尺寸的选择：切削刃长度应根据加工余量来定。
刀片形状刀具主偏角对有效切削刃长度影响很大。
C ，S 型刀片有效切削刃可占切削刃长度的2/3，D 型则占1/2，V ,W 型刀片 有效切削刃只能占切削刃长度的1/4，T 型刀片能占切削刃长度的1/2。
圆形刀片R 有效切削刃的弧度占其直径的0.4倍。
有效切削刃长度必须大于切削深度，否则要换大尺寸刀片或减少切深。
(八) 刀片其它参数：刀片型号表示如下：与车刀型号对照看出：刀片形状，刀片法后角，切削刃尺寸等参数在选择车刀时即已确定。
而刀片厚度随切削刃尺寸确定。
只需选择其余参数。
1.刀片精度：其等级即尺寸公差等级，国标有A—U，12个等级，车削常用为G，M，U三级。
一般精密加工选用高精度的G级，非金属材料的精加工，半精加工也宜选G级刀片。
淬硬钢(HRC≥45)的精加工也可选G级。
而一般金属精加工，半精加工皆用M级，粗加工甚至可选U级刀片。
车刀样本中一般加工几乎都是M级，瓷立方氮化硼刀片则多用G级。
大多数情况下刀片精度等级随着刀片形状，尺寸，材料，用途的选定也就确定了。
2.刀片类型：指的是有无断屑槽及中心孔。
在刀体选定后，可适用的刀片就已确定为一种或几种类型。
通常更倾向选择A，G，N等正反面都有刀刃的类型以利提高刀片的利用率。
3.刀尖半径：刀尖圆弧半径不仅影响切削效率，而且关系到被加工件表面粗糙度及精度。
从刀尖圆弧半径与最大进给量关系来看，最大进给量不应超过刀尖圆弧半径的80%，否则将恶化切削条件，甚至出现螺纹状和打刀问题。
因此选择刀尖圆弧半径至少要等于最大进给量的1.25倍，一般应为2倍。
刀尖角小时允许进给量还应下降。
刀尖圆弧半径增加，固然使工件表面光洁.刀刃强度提高.刀具磨损减小。
但使切削力增加.易于振动. 切屑处理情况恶化。
为保证断屑. 切削余量和进给量有一个最小值，当刀尖圆弧半径减小，所得到的这两个最小值也相应减小。