附4：数控刀具基础知识分解52页PPT
数控切削刀具培训课件PPT(共 69张)
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
2.1 数控机床刀具的特点
数控机床刀具的特点：
标准化
系列化
规格化
模块化
通用化
对数控刀具有如下要求:
可转位刀片的选择：
刀片材料 选择
高速钢、硬质合金、涂层硬质合金、 陶瓷、立方碳化硼或金刚石。
刀片尺寸 选择
刀片形状 选择
刀尖半径 选择
有效切削刃长度、主偏角等
依据表面形状、切削方式、刀具寿命 等 选择前角、刀片形状与刀尖夹角和 断屑槽。
粗加工、工件直径大、要求刀刃强度 高、机床刚度大时选大的刀尖半径取 大值 ；反之取较小半径值
如下表所示
刀 （5）良好的工艺性与经济性
具
材
料 刀具不但要有良好的切削性能，本身还应
具 该易于制造，这要求刀具材料有较好的工
备 的
艺性，如锻造、热处理、焊接、磨削、高
性 温塑性变形等功能。
能 经济性也是刀具材料的重要指标之一，选
择刀具时，要考虑经济效果，以降低生产
成本。
硬 质 合 金 代 号 数 组 规 律
刀具振动
2.选择车削刀具的考虑要点
数控车床一般使用标准的机夹可转位刀具。机 夹可转位刀具的刀片和刀柄都有标准。
刀片的夹紧方式选择。
刀片材料采用硬质合金、涂层硬质合金等。 数控车床机夹可转位刀具类型有外圆刀、端面 车刀、外螺纹刀、切断刀具、内圆刀具、内螺 纹刀具、孔加工刀具（包括中心孔钻头、镗刀、 丝锥等）。
选择铣削刀具的考虑要点在数控铣床上使用的刀具主要是立铣铣刀类型的选择加工较大平面选择面铣刀加工较大平面选择面铣刀加工较大平面选择面铣刀加工较大平面选择面铣刀加工凸台凹槽平面轮廓选择立铣刀加工凸台凹槽平面轮廓选择立铣刀加工凸台凹槽平面轮廓选择立铣刀加工凸台凹槽平面轮廓选择立铣刀加工曲面较平坦的部位常采用环形牛鼻刀铣刀加工曲面较平坦的部位常采用环形牛鼻刀铣刀加工曲面较平坦的部位常采用环形牛鼻刀铣刀加工曲面较平坦的部位常采用环形牛鼻刀铣刀曲面加工选择球头铣刀曲面加工选择球头铣刀曲面加工选择球头铣刀曲面加工选择球头铣刀加工空间曲面模具型腔与凸模表面选择模具铣刀加工空间曲面模具型腔与凸模表面选择模具铣刀加工空间曲面模具型腔与凸模表面选择模具铣刀加工空间曲面模具型腔与凸模表面选择模具铣刀加工封闭键槽选键槽铣刀加工封闭键槽选键槽铣刀加工封闭键槽选键槽铣刀加工封闭键槽选键槽铣刀面铣刀主要参数选择
数控机床加工技术课件单元4 数控刀具和选用.ppt
数控刀具的失效形式及可靠 性
刀具的失效形式
积屑瘤
工件材料在刀具上的粘附物质。 积屑瘤的产生会大大降低工件表面的加工 质量，会改变切削刃的形状并最终导致切削刃 崩刃。 采取的对策有提高切削速度，选择涂层硬 质合金或金属陶瓷等刀具材料，并在加工过程 中使用冷却液。
数控刀具的失效形式及可靠 性
刀具的失效形式
前刀面磨损主要由切屑和工件材料的接触， 以及对发热区域的扩散引起。另外刀具材料过 软，加工过程中切削速度较高，进给量较大， 也是前刀面磨损产生的原因。前刀面磨损会使 刀具产生变形、干扰排屑、降低切削刃的强度。
应该采用降低切削速度和进给速度，同时 选择涂层硬质合金材料，来达到减小前刀面磨 损的目的。
数控刀具的失效形式及可靠 性
工艺来分
高速钢刀具
硬质合金刀具
陶瓷刀具 立方氮化硼刀具 聚晶金刚石刀具
数控刀具的种类
车刀
按加工 工艺来分
钻刀 （钻头）
镗刀
铣刀
三、数控刀具的材料
数控刀具的材料
刀具的选择是根据零件的材料种类、硬度、 加工表面粗糙度要求和加工余量等已知条件来 决定刀片的几何结构（如刀尖圆角）、进给量、 切削速度和刀片牌号。
数控刀具的失效形式及可靠 性
了解
掌握
了解
2
掌握
了解
掌握 2
了解
随着数控机床功能、结构的发展， 数控机床上所使用的数控刀具已经不 是普通机床“一机一刀”的模式，而 是多种不同类型的刀具同时在数控机 床上轮换使用，来达到自动换刀和快 速换刀的目的。因此，对“数控刀具” 的含义应该理解为“数控刀具系统”。
数控刀具系统除了包括机床的自动换刀机构外， 为了保证刀具的可互换性，还必须有刀柄和工具系统。
《数控刀具知识》PPT课件
硬质合金——指以WC〔碳化钨〕为主要成分的工具 资料。
超硬质工具——用超硬质工具资料制成的工具的总称。 ☆ 物理特性：
外观——据材质不同而异，例如有灰、黑、金等色。 气味——无臭。 硬度——硬质合金、金属陶瓷：HV500～
3000Kg/mm2 陶瓷：HV1000 ～ 4000Kg/mm2 CBN烧结体：HV2000 ～ 5000Kg/mm2 金刚石烧结体：HV8000 ～ 12000Kg/mm2
◎在高速旋转的情况下使用时，机床夹具等平衡性差时，会 因振动及颤振引起工具破损的危险。
※请使用安全罩、保护眼镜。
◎工件上产生的毛刺等，直接用手触摸有受伤的危险。
※请不要用裸手触摸。
所有可转位 式 （刀刃 可换式）的 切削工具
名种铣刀及 其他旋转刀
具
钻
头
焊接刀具
其
他
◎若未把刀片与有关零件牢牢夹紧，在切削中，有脱落、飞 散，导致受伤的危险。
☆ 成分： 有W、Ti、Al、Si、Ta、B等的碳化物，氮化物，氧化
超硬质工具资料运用本卷须知
☆ 超硬质资料特硬且脆，故受冲击和过紧的夹紧均易受伤。
☆ 超硬质资料热膨胀率与金属不同，为此热套和冷套的 制品，当运用温度与设计温度有差别，过高或过低时常易 产生裂纹。
☆ 超硬质资料会因沾上磨削液，切削光滑液，其它水分 等腐蚀而使强度下降，请保管时加以留意。
※请使用安全罩、保护眼镜等防保用具并在夹持部位装 罩。
◎极小直径的钻头其顶端是尖形，十分锐利，当手指直接接 ※操作时必须充分注意安全，请使用保护手套、保护眼
触时易遭刺伤，钻头折断难取出，此外折断后会飞出。
◎有刀片脱落,破损造成损伤的危险性。
数控刀具机械传动数控技术.pptx
工具系统
由于在数控机床上要加工多种工件，并完 成工件上多道工序的加工，因此需要使用 的刀具品种、规格和数量较多。
为减少刀具的品种规格，有必要发展柔 性制造系统和加工中心使用的工具系统。
车削类工具系统（整体式）
整体式工具系统组成
车削类工具系统（整体式）
目前我国的加工中心采用TSG整体式工具系 统，其柄部有直柄（三种规格）和锥柄（四 种规格）两种，共包括16种不同用途的刀柄。
如金属、非金属，其硬度、刚铣削、镗削或粗加工、半精加工、 精加工和超精加工等。
加工工件信息
工件的几何形状、加工余量、零件的技术经济指 标。
刀具能承受的 切削用量
切削用量三要素，包括主轴转速、切削速度与切 削深度。
辅助因数
如操作间断时间、振动、电力波动或突然中断等。
要有在线监控及尺寸补偿系统
数控刀具的要求与特点
数控车床能兼作粗精车削，因此粗车时，要迁强度高、 耐用度好的刀具，以便满足粗车时大背吃刀量、大进 给量的要求。精车时，要选精度高、耐用度好的刀具， 以保证加工精度的要求。
此外，为减少换刀时间和方便对刀，应尽可能采用机 夹刀和机夹刀片。夹紧刀片的方式要选择得比较合理， 刀片最好选择涂层硬质合金刀片。目前，数控车床用 得最普遍的是硬质合金刀具和高速钢刀具两种。
数控刀具系统PPT课件
CHENLI
21
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。
2021/3/7
数 控 刀 具 系 统
CHENLI
1
➢数控刀具的基本特点 ➢数控刀具的材料 ➢数控刀具合理选用 ➢可转位车刀的选用 ➢旋转刀具的选择 ➢工具系统选择
2021/3/7
CHENLI
2
1 数控机床刀具的特点
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。
刀 的
菱形和圆形刀片； 在机床刚性、功率允 许的条件下，大余量、
选 用
粗加工应选择刀尖角 较大的刀片，反之选 择刀尖角较小的刀片。
根据加工轮廓 选择刀片形状
2021/3/7
CHENLI
30
4 可转位刀具的选用
山特维克可乐满车刀的夹紧方式选择
2021/3/7
CHENLI
31
可乐满刀片槽形
TF
2021/3/7
缺少的重要手段。
2021/3/7
CHENLI
23
超硬刀具 加工实例
加工模具示意图
高速加工切削参数
毛坯尺寸 和材料
60X60X50 （HRC60）
使用刀具
R1X8 （CBN）
主轴转速 (r/min)
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。
数控刀具及装夹方法PPT参考课件
2.4 数控刀具的选择
2.4.1 数控加工刀具的选用原则
刀具的选择是数控加工工艺中重要内
谢 谢！ 容之一。选择刀具通常要考虑机床的加工
能力、工序内容、工件材料等因素，要使 刀具的尺寸与被加工工件的尺寸和形状相 适应。
刀具选择的基本原则：安装调整方便、 刚性好、耐用度和精度高；在满足加工要 求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提 高刀具加工的刚性。
2.3.1 可转位刀具的基本结构
3、常用机夹可转位刀片的选用
（7）刀片厚度的选择：通常是根据背吃刀量与进给量来选用 。
谢 谢！ （8）刀片后角的选择：0°后角一般用于粗、半精车； 5°、
7°、11°后角一般用于半精、精车、仿形及加工内孔 。
（9）刀片精度的选择：可转位刀片家规定16种精度，其中6 种适合于车刀，代号为H、E、G、M、N、U，H最高，U最低， 普通车床粗、半精加工用U级，对刀尖位置要求较高的或数 控车床用M，更高级的用G 。
谢 谢！ 各部分的作用为：
刀片：承担切削，形成被加工表面。
刀垫：保护刀体，确定刀片(切削刃)位置。
夹紧元件：夹紧刀片和刀垫。
刀体：刀片及刀垫的载体，承担和传递切削力及切削 扭距，完成刀片与机床的联接。
2.3.1 可转位刀具的基本结构
2、可转位刀片型号表示规则
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
谢 谢！ 可转位刀片型号通过上面10个字符来表示：
将刀片的夹紧松开，转位或更换刀片，使新的切 削刃进入工作位置，再经夹紧就可以继续使用。
可转位刀具的两个特征：其一，刀体上安装 的刀片，至少有两个预先加工好的切削刃供使用。 其二，刀片转位后的切削刃在刀体上位置不变， 并具有相同的几何参数。
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
数控刀具精品PPT课件
数控刀具的材料 •按用途可分为：通用高速钢和高性能高速钢。 •按制造工艺可分为: 熔炼高速钢、粉末冶金高速钢和
表面涂层高速钢。
•按基本化学成份可分为: 钨系和钼系。
15
数控刀具的材料
•通用型高速钢
W18Cr4V(18-4-1)由于钨价高，热塑性差，碳化物分布 不均匀等原因，目前国内外已很少采用。
它既适用于加工脆性材料，又适用于加工塑性材料。
数字越小，硬度越高但韧性越低
19
数控刀具的材料---硬质合金切削材料
❖ 硬质合金是一种主要由不同 的碳化物和粘结相组成的粉 末冶金产品。
❖ 硬质合金很硬。其主要碳化 物有：
❖
- 碳化钨
❖
- 碳化钛
❖
- 碳化钽
❖
- 碳化铌
(WC) (TiC) (TaC) (NbC)
12
数控刀具的材料
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、拉刀和立铣刀造中仍有较大 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。
6
数控刀具的分类
按照切削工艺分：
车削刀具：外圆、内孔、螺纹、成形车刀等 车削刀具图片
铣削刀具：面铣刀、立铣刀、螺纹铣刀等
铣削刀具图片
钻削刀具：钻头、铰刀、丝锥等 镗削刀具：粗镗刀、精镗刀等
钻削刀具图片 镗削刀具图片
7
数控刀具的分类
外圆车刀
内孔车刀
螺纹车刀
常用车刀
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1
0
、
倚南窗Fra bibliotek以寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
附4：数控刀具基础知识分解
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
52
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。