数控刀具材料的选用
数控刀具选用培训教程
数控刀具选用培训教程在现代机械加工领域，数控刀具的选用是一项至关重要的工作。
正确选用数控刀具不仅能够提高加工效率和质量，还能降低生产成本和减少设备损耗。
本教程将为您详细介绍数控刀具选用的相关知识和技巧。
一、数控刀具的分类数控刀具种类繁多，常见的有以下几种：1、车削刀具包括外圆车刀、内孔车刀、螺纹车刀等。
外圆车刀用于加工外圆柱面和外圆锥面；内孔车刀用于加工内圆柱面和内圆锥面；螺纹车刀用于加工各种螺纹。
2、铣削刀具如立铣刀、面铣刀、球头铣刀等。
立铣刀适用于加工平面、台阶、沟槽等；面铣刀主要用于大面积平面的铣削；球头铣刀常用于曲面的加工。
3、钻削刀具有麻花钻、中心钻、深孔钻等。
麻花钻是最常见的钻孔刀具；中心钻用于加工中心孔；深孔钻用于加工深孔。
4、镗削刀具包括粗镗刀、精镗刀等，用于镗削内孔。
二、数控刀具的材料数控刀具的材料对其性能有着重要影响，常见的刀具材料有：1、高速钢具有较高的强度和韧性，但其耐热性和耐磨性相对较差，适用于低速切削。
2、硬质合金硬度高、耐磨性好、耐热性强，是目前应用最广泛的刀具材料之一。
3、陶瓷刀具具有极高的硬度和耐磨性，适用于高速切削，但韧性较差。
4、立方氮化硼（CBN）和金刚石刀具这两种刀具材料硬度极高，适用于加工高硬度材料，但价格昂贵。
三、数控刀具选用的基本原则1、加工工艺要求根据加工零件的形状、尺寸、精度和表面质量要求，选择合适的刀具类型和规格。
2、被加工材料不同的材料具有不同的切削性能，例如，加工钢件通常选用硬质合金刀具，而加工铝合金则可以选用高速钢刀具。
3、机床性能考虑机床的功率、转速、刚性等因素，确保选用的刀具能够在机床上正常工作。
4、刀具寿命在保证加工质量的前提下，尽量选择寿命较长的刀具，以降低刀具成本。
四、数控刀具选用的具体步骤1、分析零件图纸了解零件的形状、尺寸、精度要求以及材料等信息，确定加工工艺和刀具类型。
2、选择刀具材料根据被加工材料和切削速度等因素，选择合适的刀具材料。
简述数控铣削加工的刀具类型与选用方法
简述数控铣削加工的刀具类型与选用方法数控铣削加工是一种通过数控设备来控制刀具进行铣削加工的工艺。
在数控铣削加工中，刀具的类型和选用方法对于加工效果和质量起着至关重要的作用。
本文将对数控铣削加工的刀具类型和选用方法进行简述。
数控铣削加工中常用的刀具类型有以下几种：1. 铣刀：铣刀是数控铣削加工中最常用的刀具类型之一。
根据不同的加工需求，铣刀可以分为平面铣刀、球头铣刀、立铣刀等多种类型。
平面铣刀适用于加工平面的工件，球头铣刀适用于加工球形的工件，立铣刀适用于加工立体的工件。
2. 钻头：钻头是用于钻孔加工的刀具。
在数控铣削加工中，钻头通常用于预先钻孔，以便后续的铣削加工。
钻头的选用要考虑工件材料、孔径大小、加工精度等因素。
3. 刀片：刀片是用于切削加工的刀具，常用于数控铣床上进行槽铣、开槽等加工。
刀片的选用要考虑加工材料、切削速度、进给速度等因素。
4. 镗刀：镗刀是用于加工孔的刀具，适用于需要加工精度较高的孔。
镗刀的选用要考虑孔径大小、加工精度要求等因素。
对于不同类型的刀具，选用方法也有所不同。
以下是一些常用的选用方法：1. 根据加工材料选择刀具材料：不同的刀具材料对于不同的加工材料有不同的适应性。
例如，对于铸铁材料，可选择硬质合金刀具；对于不锈钢材料，可选择刚玉刀具。
选用合适的刀具材料可以提高刀具的耐磨性和切削性能。
2. 根据加工形状选择刀具类型：不同的工件形状需要选择不同的刀具类型。
例如，对于平面加工，可选择平面铣刀；对于球形加工，可选择球头铣刀。
选用合适的刀具类型可以提高加工效率和加工质量。
3. 根据加工精度选择刀具精度：不同的加工精度要求需要选择不同的刀具精度。
例如，对于一般加工要求，可选择普通刀具；对于高精度加工要求，可选择高精度刀具。
选用合适的刀具精度可以保证加工的精度和质量。
4. 根据加工量选择刀具耐用性：不同的加工量需要选择不同的刀具耐用性。
例如，对于大批量生产，可选择耐磨性好的刀具；对于小批量加工，可选择寿命较长的刀具。
数控刀具材料及选用
数控刀具材料及选用，再也不用盲目选刀加工设备与高性能的数控刀具相配合，才能充分发挥其应有的效能，取得良好的经济效益。
随着刀具材料迅速发展，各种新型刀具材料，其物理、力学性能和切削加工性能都有了很大的提高，应用范围也不断扩大。
一. 刀具材料应具备基本性能刀具材料的选择对刀具寿命、加工效率、加工质量和加工成本等的影响很大。
刀具切削时要承受高压、高温、摩擦、冲击和振动等作用。
因此，刀具材料应具备如下一些基本性能：(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。
二.刀具材料的种类、性能、特点、应用1．金刚石刀具材料的种类、性能和特点及刀具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。
⑴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0.002靘，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。
②PCD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(Polycrystauinediamond，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。
数控刀具材料及选用技巧归纳
数控刀具材料及选用技巧归纳数控加工技术自推出以来已得到广泛应用，并逐渐成为了现代制造业的重要基础技术。
数控刀具则是其中的重要组成部分，是数控加工过程中直接参与的切削工具。
为了确保数控加工的准确性和高效性，刀具的材料与选用技巧显得尤为重要。
本文将对数控刀具材料及选用技巧做一些归纳总结。
一、数控刀具的分类及特点1. 按切削方式分类：钻头、铣刀、车刀、螺纹刀等；2. 按材料分类：高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具、普通钢刀具等；3. 按适用范围分类：铸铁刀具、钣金刀具、铜刀具等。
不同的数控刀具在使用时，具有不同的特点。
如高速钢刀具硬度较低，价格低廉，适合加工较易切削的材料；硬质合金刀具则硬度高、韧性好、适用于切削难加工的材料，但价格较高；陶瓷刀具的硬度最高，耐磨性好，但质量轻，容易折断等。
二、数控刀具材料的选择1. 选择耐磨系数高的材料，如硬质合金刀具与CBN刀片等；2. 选择好维护的材料，如钢铁类材料、碳化钨等；3. 选择体积小、质量轻的材料，能清晰观察加工过程，减小机床负重，如高温陶瓷刀具、钒钛合金刀具等。
在材料选择的过程中，需要综合考虑切削加工的条件、材料特点、成本以及最终的质量要求等因素。
同时还要考虑机床和数控系统的技术参数，以选择适合的刀具材料。
三、数控刀具的选用技巧1. 根据不同切削加工作业选择不同的刀具；2. 根据数控机床的技术参数，避免选择易断裂的刀具；3. 考虑刀具的耐磨性和切削性，以便达到较高的加工效率。
选用数控刀具时，还需要注意一些基础的技巧，如：1.刀具的表面质量是选择刀具的关键因素之一；2. 避免深入切削，从而减少工具磨损；3. 建立合理的数控程序，以充分发挥刀具的潜力。
四、正确保养数控刀具切削刃的钝化往往源于不正确的保养，对其的保养维护是切削刃的使用条件。
下面我们介绍正确的保养技巧。
1. 避免使用含砂粒、粗糙或刮擦物品的清洗方法；2. 分别存放钻、铣、刨等刀具，不要放在一个盒子里；3. 刀具表面应涂上保养油等防锈剂；4. 切削刃失效后，刀具应及时刀磨、选配新刀片。
数控机床刀具的选择
数控机床刀具的选择数控机床刀具的选择由于数控机床的主轴转速及范围远远高于普通机床，而且主轴输出功率较大，因此与传统加工方法相比，对数控加工刀具的提出了更高的要求，包括精度高、强度大、刚性好、耐用度高，而且要求尺寸稳定，安装调整方便。
这就要求刀具的结构合理、几何参数标准化、系列化。
数控刀具是提高加工效率的先决条件之一，它的选用取决于被加工零件的几何形状、材料状态、夹具和机床选用刀具的刚性。
数控机床选择刀具应考虑以下方面：(1)根据零件材料的切削性能选择刀具。
如车或铣高强度钢、钛合金、不锈钢零件，建议选择耐磨性较好的可转位硬质合金刀具。
(2)根据零件的加工阶段选择刀具。
即粗加工阶段以去除余量为主，应选择刚性较好、精度较低的刀具，半精加工、精加工阶段以保证零件的加工精度和产品质量为主，应选择耐用度高、精度较高的刀具，粗加工阶段所用刀具的精度最低、而精加工阶段所用刀具的'精度最高。
如果粗、精加工选择相同的刀具，建议粗加工时选用精加工淘汰下来的刀具，因为精加工淘汰的刀具磨损情况大多为刃部轻微磨损，涂层磨损修光，继续使用会影响精加工的加工质量，但对粗加工的影响较小。
(3)根据加工区域的特点选择刀具和几何参数。
在零件结构允许的情况下应选用大直径、长径比值小的刀具;切削薄壁、超薄壁零件的过中心铣刀端刃应有足够的向心角，以减少刀具和切削部位的切削力。
加工铝、铜等较软材料零件时应选择前角稍大一些的立铣刀，齿数也不要超过4齿。
选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。
生产中，平面零件周边轮廓的加工，常采用立铣刀;铣削平面时，应选硬质合金刀片铣刀;加工凸台、凹槽时，选高速钢立铣刀;加工毛坯表面或粗加工孔时，可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀;对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工，常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。
在进行自由曲面加工时，由于球头刀具的端部切削速度为零，因此，为保证加工精度，切削行距一般很小，故球头铣刀适用于曲面的精加工。
数控刀具材料与选择
普通刀具材料
三、数控刀具的材料
硬质合金 硬质合金是由难熔金属碳化物（如TiC、WC、NbC等）
和金属粘结剂（如Co、Ni等）经粉末冶金方法制成。 硬质合金的性能特点：硬质合金中高熔点、高硬度碳化物 含量高，因此硬质合金常温硬度很高，达到78～82 HRC， 热熔性好，热硬性可达800℃～1000℃以上，切削速度比 高速钢提高4～7倍。硬质合金缺点是脆性大，抗弯强度和 抗冲击韧性不强。抗弯强度只有高速钢的1/3～1/2，冲击 韧性只有高速钢的1/4～1/35。硬质合金力学性能主要由 组成硬质合金碳化物的种类、数量、粉末颗粒的粗细和粘 化剂的含量决定。碳化物的硬度和熔点越高，硬质合金的 热硬性也越好。粘结剂含量大，则强度与韧性好。碳化物 粉末越细，而粘结剂含量一定，则硬度高。
涂层刀具有四种：涂层高速钢刀具，涂层硬质合金 刀具，以及在陶瓷和超硬材料(金刚石或立方氮化硼)刀 片上的涂层刀具。
三、数控刀具的材料
涂层方式： TiN涂层：在高温时能产生氧化膜，与铁基材料摩擦 系数较小，抗粘结性能好，并能有效降低切削温度。
TiC—TiN复合涂层： 第一层涂TiC，与刀具基体粘牢不易脱落。第二层 涂TiN,减少表面层与工件间的摩擦。 TiC-Al203复合涂层： 第一层涂TiC, 与刀具基体粘牢不易脱落。第二层涂 Al203可使刀具表面具有良好的化学稳定性和抗氧化性 能。 目前单涂层刀片已很少应用，大多采用TiC-TiN复 合涂层或TiC-Al2O3-TiN三复合涂层。
三、数控刀具的材料
陶瓷刀具的特点：有很高的硬度和耐磨性，刀具寿命 比硬质合金高；具有很好的热硬性，摩擦系数低，切削力 比硬质合金小，用该类刀具加工时能提高表面质量。 缺 点是脆性大，抗冲击性能很差。
简述现代数控刀具材料种类
简述现代数控刀具材料种类
一、引言
现代数控刀具是工业制造中不可或缺的重要工具。
随着科技的不断发展，数控刀具材料种类也在不断扩展和更新。
本文将对现代数控刀具材料种类进行全面详细的介绍。
二、高速钢
高速钢是一种常用的数控刀具材料，其主要成分为碳素、钨、钼、铬等元素。
高速钢切削性能优良，硬度高，耐磨性强，适用于加工各种金属材料。
三、硬质合金
硬质合金是一种由钨钴粉末和其他金属粉末混合而成的复合材料。
硬质合金硬度高，耐磨性强，适用于加工各种难加工材料。
四、陶瓷
陶瓷是一种新型的数控刀具材料，其主要成分为氧化铝和氮化硅等无机非金属物质。
陶瓷切削性能优良，硬度极高，耐磨性强，并且不易产生毛刺等缺陷。
五、超硬材料
超硬材料是一种由金刚石和立方氮化硼等材料制成的复合材料。
超硬
材料硬度极高，耐磨性强，适用于加工各种难加工材料。
六、晶粒度
晶粒度是指数控刀具中晶体颗粒的大小。
晶粒度越小，数控刀具的硬
度和耐磨性就越高。
晶粒度可以通过控制生产过程中的温度和压力来
调整。
七、表面涂层
表面涂层是指在数控刀具表面覆盖一层特殊涂层以增强其性能。
常见
的表面涂层包括氮化物、碳化物、TiAlN等。
表面涂层可以提高数控
刀具的硬度、耐磨性和抗腐蚀性。
八、总结
现代数控刀具材料种类多样，每种材料都有其特定的优点和适用范围。
在选择数控刀具时，需要根据加工对象和加工要求来选择合适的材料
和制造工艺。
数控机床刀具的选择
（2）硬质合金（Cemented Carbide）
1)普通硬质合金
①钨钴类（YG）
WC+Co，强度好，硬度和耐磨性较差， 用于加工脆性材料、有色金属和非金属 材料。常用牌号：YG3、YG6、YG8、 YG6X。数字表示Co的百分含量， Co多 韧性好，用于粗加工； Co少用于精加 工。
2)新型硬质合金 ①钨钛钽（铌）钴类
在YG类中添加 TaC 或 NbC，可提高 高温硬度、强度、耐磨性。用于加工 难切削材料和断续切削。
②通用合金（YW）
在YT类中添加合金，可提高抗 弯强度，冲击韧性，耐热性及高 温强度，抗氧化性等。
（3）新型刀具材料
① 涂层刀具
刀具基体材料上涂一薄层耐磨性 高的难熔金属化合物而得到的刀具材 料.
具 装三面刃铣刀
装面铣刀
M
装有扁尾莫氏锥柄刀具
TQW
倾斜式微调镗刀
XDZ
装直角端铣刀
G C 规格
攻螺纹夹头
TQC
倾斜式粗镗刀
XD
装端铣刀
切内槽工具
TZC
直角形粗镗刀
用数字表示工具的规格，其含义随工具不同而异。有些工具该数字为轮廓尺寸D-L；有些工具 该数字表示应用范围。还有表示其他参数值的，如锥度号等。
②钨钛钴类（YT）
TiC+WC+Co类（YT）：常用牌号有YT5、 YT14、YT15、YT30等。此类硬质合金硬度、 耐磨性、耐热性都明显提高，但韧性、抗冲 击振动性差，主要用于加工钢料,不宜加工脆 性材料。含TiC量多，含Co量少，耐磨性好， 适合精加工；含TiC量少，含Co量多，承受 冲击性能好，适合粗加工。
数控刀具材料的种类、性能与特点
数控刀具材料的种类、性能与特点1、刀具材料的发展现状与趋势欲了解与使用好刀具材料，先来看一下刀具材料的发展史。
刀具材料的发展史，实际上就是不断提高刀具材料耐热性能的过程。
１８世纪中叶，欧洲出现工业革命后，采用碳素工具钢为刀具材料，其成分与现代的Ｔ１０、Ｔ１２相近，其切削温度在２００～２５０℃，加工普通钢材的切削速度为５～８ｍ／ｍｉｎ，切削铸铁的速度为３～５ｍ／ｍｉｎ。
１８６１年，英国的罗伯特·墨希特（ＲｏｂｅｒｔＭｕｓｈｅｔ）发明了含钨的合金工具钢，能承受３５０℃的切削温度，切削速度提高至８～１２ｍ／ｍｉｎ。
目前来说，基于碳素工具钢和合金工具钢的刀具材料已基本不用。
１８９８年，美国的机械工程师泰勒（ＷｉｎｓｌｏｗＴａｙｌｏｒ）和冶金师怀特（ＭａｕｎＷｈｉｔｅ）研制成功了高速工具钢，切削普通碳素钢的切削速度提高至２５～３０ｍ／ｍｉｎ。
随后，经过不断改进材料成分，耐热性能提高至５００～６００℃，加工钢的切削速度提高至３０～４０ｍ／ｍｉｎ，切削铸铁的速度达１５～２０ｍ／ｍｉｎ。
高速工具钢是目前为止仍然在使用的金属切削刀具材料之一，并不断得到改进，而且制备方式出现了变化，如粉末冶金高速工具钢和涂层高速工具钢等。
１９２５年，德国人史律泰尔发明了硬质合金，初期的ＷＣ℃Ｃｏ合金耐热性达８００℃，加工铸铁的效果较好，切削速度达到了４０ｍ／ｍｉｎ以上，但加工碳素钢的寿命较低。
１９３１年发明了ＷＣ℃ＴｉＣ℃Ｃｏ合金，耐热性达到了９００℃以上，加工碳素钢的切削速度达到了２２０ｍ／ｍｉｎ，二战中后期，随着使用范围的不断扩大，出现了添加熔点更高的ＴａＣ等的硬质合金ＷＣ℃ＴｉＣ℃ＴａＣ（ＮｂＣ）℃Ｃｏ合金。
２０世纪５０年代，出现了以ＴｉＣ为基本成分的ＴｉＣ℃Ｎｉ℃Ｍｏ合金，耐热性达到了１０００～１２００℃。
目前为止，硬质合金刀具材料仍然是数控加工刀具的主流材料之一。
人类探索新型刀具材料的步伐永不停止，新型工程材料的出现需要研制与其相适应的刀具材料，新型机床制造技术为耐热性更高的刀具材料应用提供了可能，新型超硬刀具材料不断出现，如下所述。
数控铣(加工中心)的刀具选用
千里之行，始于足下。
数控铣(加工中心)的刀具选用
在数控铣床(加工中心)中，刀具的选择对加工效率和加工质量有着重要的
影响。
下面将就刀具材料、刀具形状、刀具涂层等几个方面来探讨数控铣床刀
具的选用。
1. 刀具材料：常见的刀具材料有高速钢、硬质合金和刚玉等。
高速钢刀具具有较好的塑性和切削性能，适用于切削材料比较软的工件；硬质合金刀具具
有较高的硬度和耐磨性能，适用于切削材料比较硬的工件；刚玉刀具则在超硬
材料加工中具有较好的切削性能。
2. 刀具形状：常见的刀具形状有平头刀、球头刀、角形刀和弧形刀等。
平头刀适用于平面铣削和侧面铣削，常用于粗加工；球头刀适用于曲面加工和球
面加工，常用于精加工；角形刀适用于开槽和切割等操作；弧形刀适用于轮廓
加工和复杂曲线加工。
3. 刀具涂层：刀具涂层能够提高刀具的硬度、耐磨性和润滑性，从而延长刀具寿命和提高加工质量。
常见的刀具涂层有TiN、TiC、TiCN、AlTiN等。
TiN 涂层主要用于加工不锈钢、铸铁和铝合金等材料；TiC涂层适用于加工高硬度
材料；TiCN涂层具有较好的耐磨性和润滑性能；AlTiN涂层具有良好的耐热性
和耐磨性能，适用于高温和高硬度材料加工。
在选择刀具时，还需考虑工件材料、加工要求和加工稳定性等因素。
另外，刀具的刃数、刀具直径和切削参数等也需要根据具体情况进行选择。
在刀具的
使用过程中，还需注意及时更换磨损的刀具、合理设置刀具余量和刀具进给速
度等，以保证加工效率和加工质量。
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2. 常用刀具材料
工具钢 硬质合金 陶瓷
包括碳素工具钢、 合金工具钢和高 速钢。 有钨钴类硬质合金、 钨钛钴类硬质合金 和钨钛钽（铌）类 硬质合金。 推广使用新型刀具 材料如涂层刀具、陶瓷 刀具、天然金刚石、聚 晶金刚石、立方氮化硼 等。
以氧化铝或以氮化硅为
基体再添加少量金属，在 高温下烧结而成的一种刀 具材料。 其优点是硬度高，耐磨 性、耐高温性能好，有良 好的化学稳定性和抗氧化 性，与金属的亲合力小、 抗粘结和抗扩散能力强； 其缺点是脆性大、抗弯 强度低，冲击韧性差，易 崩刃，所以使用范围受到 限制； 可用于钢、铸铁类零件 的车削、铣削加工。
缺点是热稳定性差，强度低、脆性大，
对振动敏感，只宜微量切削，与铁有强烈 的化学亲合力，不能用于加工钢材。
（3）立方氮化硼
立方氮化硼（CBN）是一种人工合成
的新型刀具材料，它由六方氮化硼在 高温、高压下加入催化剂转化而成。
它有很高的硬度及耐磨性，热稳定
性好，化学惰性大，与铁系金属在 1300℃时不易起化学反应，导热性好， 摩擦系数低。
P类（YT）（钨钛钴类）硬质合金（蓝色）： 以WC为基体, 添加TiC，用Co作粘结剂烧结而
成。合金中TiC含量提高，Co含量就低，其硬度、 耐磨性和耐热性进一步提高，但抗弯强度、导热性、 特别是冲击韧性明显下降，适合于精加工。 适合加工长切屑的黑色金属，如钢、铸钢等。 其代号有P01、P10、P20、P30、P40、P50等，数 字越大，耐磨性越低而韧度越高。 精加工可用P01；半精加工具钢和合金工具钢
数控刀具材料的选用
数控刀具材料的选用随着制造技术的不断发展，数控机床在工业中的应用越来越广泛。
数控刀具材料的选用是数控机床加工过程中至关重要的一环，它直接关系到加工效率、成本、质量等方面。
本文将详细解析数控刀具材料的选用，希望对读者有所帮助。
1. 数控刀具的分类数控刀具按照不同的功能可分为面铣刀、立铣刀、钻孔刀、车刀、镗刀等等。
根据材料的不同，刀具可分为硬质合金刀具、高速钢刀具、陶瓷刀具、多晶刚玉刀具等。
其中，硬质合金刀具是目前使用最为广泛的一种切削工具。
2. 数控刀具材料的选择（1）硬质合金刀具硬质合金刀具的主要成分是钨、钴、钛等元素，它的优点是硬度高、耐磨性好、切削效率高等。
因此，硬质合金刀具在加工硬材料时表现尤为突出，是在航空、航天、汽车制造等领域中广泛应用的切削工具。
硬质合金刀具的一些缺点是价格较高、韧性较差，容易断裂等。
这使得硬质合金刀具不能广泛应用于一些需要高精度、高韧性的加工领域。
（2）高速钢刀具高速钢刀具采用优质钢制造，具备高硬度、高韧性、高耐磨性等特点。
它能够满足一些要求精度不高但工件质量要求较高的加工需求，如机械加工、汽车制造等领域。
高速钢刀具的缺点是在加工高硬度、高耐磨性的材料时，效果没有硬质合金刀具那么理想。
（3）陶瓷刀具陶瓷刀具是一种具有优良的物理性能和化学性能的切削工具，具有硬度高、耐磨性好、热稳定性好等优点。
同时，它的密度低、耐酸碱腐蚀，不易产生静电等特点使得陶瓷刀具在一些高精度要求、高危险的环境中广泛应用。
陶瓷刀具的缺点是价格较高，易产生裂痕等。
（4）多晶刚玉刀具多晶刚玉是新型的精细陶瓷材料，具有高硬度、高耐磨性、耐热性好等特点。
它的切削速度比高速钢快2至3倍，比硬质合金快1.5至2倍，成为一种应用领域广泛的高性能材料。
多晶刚玉刀具的主要缺点是价格相对较高，同时在生产过程中难度较大，加工成本会相应提高。
3. 数控刀具材料的维护为了保持刀具的良好使用状态，需要注意下列维护事项：（1）合理的使用刀具：根据不同加工材料选择适合的切削刃数和工作速度，避免使用不适合的刀具导致使用寿命较短。
数控刀具材料的选用
⑶很低的摩擦系数。金刚石与一些有色金属之间的 摩擦系数比其他刀具都低，通常在0.1～0.3之间，摩 擦系数低，导致加工时变形小，可减小切削力。 ⑷切削刃非常锋利。切削刃钝圆半径一般可达0.1～ 0.5 m。天然单晶金刚石刀具可高达0.002～0.008 m。因此，天然金刚石刀具能进行超薄切削和超精 密加工，称“镜面切削”。
（p135）
2.1.2切削刀具材料与加工对象的物理性能匹配
主要是指刀具与工件材料的熔点、弹性模量、导 热系数、热膨胀系数、抗热冲击性能等物理性能参数 要相匹配。 加工导热性差的工件时，应采用导热较好的刀具 材料，以使切削热得以迅速传出而降低切削温度。金 刚石的导热系数为硬质合金的1.5～9倍，为铜的2～6 倍。由于导热系数及热扩散速率高，切削热容易散 出，故刀具切削温度低。
（p151）
金刚石薄膜涂层刀具适宜和不适宜加工的材料
（p154）
2.2.4 金刚石刀具的刃磨
PCD刀具的硬度一般在4500～8000HV之间， 其刃磨问题是PCD刀具成功应用的关键。目前有两 种常用刃磨方法： ⑴金刚石砂轮刃磨法。 ⑵电蚀刃磨法。电蚀刃磨是将工件（PCD刀具）和 电蚀轮形成正负电极，通过正负电极间放电，达到 去除PCD的效果。 金刚石刀具的刃磨一般采用树脂、陶瓷和金属 结合剂的金刚石砂轮。在满足刀具刃口加工质量的 前提下，应选择较粗粒度的砂轮。
1.7硬质合金刀具
1.7.1 硬质合金刀具的种类
刀具基本知识大全!数控刀具材料的选用原则,干货满满!
刀具基本知识大全！数控刀具材料的选用原则，干货满满！好马需配好鞍，就算拥有先进的数控加工设备，若使用的刀具不对也是白搭！选用合适的刀具材料，对刀具使用寿命、加工效率、加工质量和加工成本等都有很大影响。
01刀具材料应具备基本性能刀具材料的选择对刀具寿命、加工效率、加工质量和加工成本等的影响很大。
刀具切削时要承受高压、高温、摩擦、冲击和振动等作用。
因此，刀具材料应具备如下一些基本性能：（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、焊接性能和磨削加工性能等，而且要追求高的性能价格比。
02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了广泛的应用。
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，广泛被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。
第三章数控刀具的选用
山特维克可乐满车刀的夹紧方式选择
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第三章 数控刀具的选用
刀片形状的选择
可 正型（前角）刀片：
转 对于内轮廓加工，小 型机床加工，工艺系
位 统刚性较差和工件结
车 刀
构形状较复杂应优先 选择正型刀片。 负型（前角）刀片：
的 选
对于外圆加工，金属 切除率高和加工条件 较差时应优先选择负
用 型刀片。
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则宜大些
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第三章 数控刀具的选用
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
刃
力，为防止刀尖 受此力而发生脆
倾
性损伤，故需有
角 的
刃倾角。推荐车 削时为3°～5°； 铣削时10°～15°
刃倾角的影响
作 用
刃倾角为负时，切屑流向工件；为正 时，反向排出 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
第三章 数控刀具的选用
刀片形状的选择
可
一般外圆车削常用80°
转
凸三角形、四方形和
位
80 °菱形刀片；仿形 加工常用55 °、35 °
车
菱形和圆形刀片；
刀
在机床刚性、功率允 许的条件下，大余量、
的
粗加工应选择刀尖角
选
较大的刀片，反之选 择刀尖角较小的刀片。
用
根据加工轮廓 选择刀片形状
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第三章 数控刀具的选用
合金工具代替。
12
第三章 数控刀具的选用
硬质合金刀具
新型硬质合金 刀具加工实例
普通
数
硬质
控 刀 具
合金
超细晶粒 硬质合金
粒径在1μm以下，这种材料具有 硬度高、韧性好、切削刀可靠性 高等优异性能
数控车床刀具的选择及应用方法
数控车床刀具的选择及应用方法
数控车床刀具的选择及应用方法包括以下几点：
1. 刀具材质选择：根据数控车床的加工材料和加工工艺要求选择合适的刀具材料。
常见的刀具材料有硬质合金，高速钢，陶瓷刀具等。
2. 刀具类型选择：根据具体的加工任务选择合适的刀具类型。
常见的数控车床刀具类型有车刀、铣刀、钻孔刀具等。
3. 刀具尺寸选择：根据工件的尺寸和形状确定刀具的尺寸。
刀具尺寸要与工件的加工要求相匹配，包括刀具长度、刀尖半径、刀具直径等。
4. 刀具刃口选择：根据加工要求选择合适的刀具刃口类型，如单刃刀具、双刃刀具、倒角刀具等。
5. 刀具涂层选择：对于高速切削和长时间连续加工的任务，可以选择带有涂层的刀具，以提高切削性能和刀具寿命。
刀具应用方法：
1. 安装刀具：在安装刀具之前，要确保刀具和刀座的匹配性。
安装时要注意刀具和刀座的固定方式，确保刀具稳定不松动。
2. 刀具调试：在加工之前，要对刀具进行调试。
调试包括刀具的位置、刀具的刃口与工件的间距、切削速度、进给速度等参数的调整。
3. 切削过程中的刀具监控：在切削过程中，要及时监控刀具的磨损情况。
一旦刀具出现磨损或断刃等情况，应及时更换或修复刀具。
4. 刀具保养：刀具在使用过程中要注意保养和清洁。
保持刀具的干燥和清洁，定期进行润滑和维护，以延长刀具的使用寿命。
数控刀具选择与使用方法详解
数控刀具选择与使用方法详解随着科技的不断发展，数控刀具在工业生产中的应用越来越广泛。
数控刀具的选择和使用方法对于工件加工的质量和效率起着至关重要的作用。
本文将详细介绍数控刀具的选择和使用方法，帮助读者更好地理解和应用数控刀具。
一、数控刀具的选择1.刀具材料的选择刀具材料的选择是数控刀具选择的首要考虑因素。
常见的刀具材料有硬质合金、高速钢和陶瓷等。
硬质合金具有良好的硬度和耐磨性，适用于高速切削和重切削；高速钢具有较高的韧性和耐热性，适用于中低速切削和小批量生产；陶瓷刀具具有优异的耐磨性和高温稳定性，适用于高速切削和干切削。
2.刀具形状的选择刀具形状的选择要根据工件的形状和加工要求来确定。
常见的刀具形状有平面铣刀、立铣刀、球头铣刀、T型刀具等。
平面铣刀适用于平面加工和开槽；立铣刀适用于立面加工和开槽；球头铣刀适用于曲面加工和倒角；T型刀具适用于槽加工和切割。
3.刀具涂层的选择刀具涂层对刀具的耐磨性和切削性能有着重要影响。
常见的刀具涂层有TiN涂层、TiAlN涂层和TiCN涂层等。
TiN涂层具有良好的耐磨性和低摩擦系数，适用于铸铁和不锈钢等材料的加工；TiAlN涂层具有较高的硬度和耐热性，适用于高温合金和钛合金等材料的加工；TiCN涂层具有良好的切削性能和耐磨性，适用于铝合金和铜合金等材料的加工。
二、数控刀具的使用方法1.刀具安装刀具安装是数控刀具使用的关键步骤。
在安装前，应检查刀具的磨损程度和刀具夹持部位的磨损情况。
安装时，应确保刀具与主轴的配合精度，并使用扭矩扳手进行正确的夹持力。
安装完成后，应进行试切，以确保刀具的稳定性和切削效果。
2.刀具切削参数的选择刀具切削参数的选择要根据工件材料、刀具材料和切削类型等因素来确定。
常见的切削参数有进给速度、切削深度和切削速度等。
进给速度的选择要根据切削类型和刀具直径来确定；切削深度的选择要根据工件材料和刀具强度来确定；切削速度的选择要根据刀具材料和工件材料的硬度来确定。
数控刀具优化方案
数控刀具优化方案概述在数控加工领域，刀具是非常关键的工具之一。
刀具的选择和使用直接影响到加工质量、效率和成本。
因此，针对数控刀具的优化方案的研究变得非常重要。
本文将介绍一些数控刀具优化方案的方法和技巧。
1. 刀具材料的选择刀具材料的选择是数控刀具优化中的一个重要方面。
根据加工材料的不同，可以选择不同类型的刀具材料，如高速钢、硬质合金、陶瓷等。
以下是一些常见的刀具材料及其适用范围：•高速钢：适用于加工低硬度材料，如铁、铜等；•硬质合金：适用于加工高硬度材料，如钢、铸铁等；•陶瓷：适用于加工硬度极高的材料，如陶瓷、玻璃等。
根据加工材料的硬度、韧性等特性，选择合适的刀具材料可以提高切削性能、延长刀具寿命和提高加工效率。
2. 刀具几何参数的优化刀具几何参数的优化是针对特定加工任务来选择合适的刀具几何参数，以实现更好的加工效果。
以下是一些常见的刀具几何参数及其优化方法：刀具的刃角刃角是刀具切削刃和加工表面之间的夹角。
合适的刃角可以提高切削力和切削温度的分布，减小切削厚度，降低切削力和切削温度，从而提高切削效率和刀具寿命。
刀具的后角后角是刀具背面与加工表面之间的夹角。
合适的后角可以改善切削面的质量，减少切削力和切削温度，提高切削效率和刀具寿命。
刀具的刀尖半径刀尖半径是刀具切削刃和加工表面的交线上的曲率半径。
合适的刀尖半径可以提高切削面的粗糙度和光洁度，减小加工表面的毛刺，提高加工质量。
刀具的刀身角度刀身角度是刀具刃部与刀身之间的夹角。
合适的刀身角度可以提高切削刃的刚性，减小切削振动，提高切削精度和表面质量。
通过优化刀具的几何参数，可以使切削力和切削温度分布更加均匀，提高切削效率和刀具寿命，同时保证加工质量。
3. 刀具涂层的选择刀具涂层是在刀具表面涂覆一层特殊材料，用于提高刀具的耐磨性、耐热性和切削性能。
常见的刀具涂层包括TiN、TiCN、TiAlN等。
刀具涂层的选择应根据加工材料的特性和加工条件来确定。
例如，在加工高硬度材料时，可以选择具有高硬度、高热稳定性的刀具涂层，以提高刀具的耐磨性和切削性能。
数控刀具材料分类及选择
• 涂层刀具材料
• 在硬质合金或高速钢基体上，涂敷一层几 微米厚的高硬度、高耐磨性的金属化合物 (如碳化钛、氮化钛、氧化铝等)而制成的。
• 涂层硬质合金的刀具寿命至少可提高l～3倍 • 涂层高速钢的刀具寿命可提高2～10倍
刀具的选择
目的
• 通过刀具选择过程，理解影响刀具选择的 主要因素
• (5)螺纹刀具 包括螺纹车刀、丝锥、板牙、 螺纹切头，搓丝板等。
• (6)齿轮刀具 包括齿轮滚刀，蜗轮滚刀、插 齿刀、剃齿刀、花键滚刀等。
• (7)磨具 包括砂轮、砂带、砂瓦、油石和 抛光轮等。
• (8)其它刀具 包括数控机床专用刀具、自 动线专用刀具等。
• 单刃(单齿)刀具和多刃(多齿)刀具；
实验器材
• 数控车床 • 45钢制工件(例如：直径80mm) • 可转位车刀 CNMG120412-RN • 计算器 • 直尺
实验步骤
• 实验教师讲解切削参数对断屑的影响，给定实验数
据：
– 第一组数据：
• 切削速度： 350m/min • 进给率： 0.6 mm/r • 切削深度： 5mm
– 第二组数据：
车削实验一
目的
• 了解可转位车刀的结构，掌握可转位车刀 的装卸方法
实验器材
• 可转位车刀杆 • 可转位刀片 • 垫片 • 垫片螺钉 • 扳手 • 压板 • 开口销 • 夹紧螺钉
实验步骤
• 实验教师讲解并演示可转位车刀的结构和 装卸方法
• 实验学员按要求进行可转位车刀的装卸
车削实验二
目的
• 了解切削参数对断屑的影响
K类
用于加工短切屑的
铸铁件
N类
S类
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⑴单晶CBN ⑵多晶CBN
（p86）
1.4.2 CBN刀具的主要性能特点
CBN的硬度略次于金刚石，但却远远高于其他 高硬度材料。CBN的突出优点是热稳定性比金刚石 高得多，化学惰性大。 ⑴高的硬度和耐磨性。具有与金刚石相近的硬度和 强度，在切削耐磨材料时其耐磨性为硬质合金刀具
1.6.2 涂层刀具的特点
⑴力学和切削性能好。切削速度高。 ⑵通用性强。 ⑶涂层厚度。 ⑷重磨性差。适于刚性高的数控机床。 ⑸涂层材料。不同涂层材料的刀具，切削性能不一 样。低速切削时，TiC涂层占有优势；高速切削时， TiN较合适。
1.7硬质合金刀具
1.7.1 硬质合金刀具的种类 ⑴按晶粒大小区分，分为普通硬质合金、细晶粒硬
质合金和超细晶粒硬质合金。 ⑵按主要化学成分区分，分为碳化钨基硬质合金和 碳（氮）化钛基硬质合金。
1.7.2 硬质合金刀具的性能特点 ⑴高硬度。其硬度达89～93HRA，远高于高速钢。
⑵抗弯强度和韧性。900～1500MPa。金属粘结相 含量越高，则抗弯强度也就越高。硬质合金是脆性 材料，常温下其冲击韧度仅为高速钢的1/30～1/8。 ⑶导热系数。WC-TiC-Co合金导热系数比WC-Co合 金低，并随着TiC含量的增加而下降。 ⑷热膨胀系数。硬质合金的热膨胀系数比高速钢小 得多， WC-TiC-Co合金的线膨胀系数大于WC-Co 合金，并随着TiC含量的增加而加大。 ⑸抗冷焊性。硬质合金与钢发生冷焊的温度高于高 速钢。
1.8 高速钢刀具
1.8.1 高速钢刀具的种类和特点
⑴按用途不同，分为通用型高速钢和高性能高速钢。 ⑵按制造工艺不同，分为熔炼高速钢和粉末冶金高 速钢。
高速钢具有高的综合力学性能，能满足通用切 削刀具的要求。易于磨出锋利的切削刃，对机床专 项要求不高。
1.8.2 通用型高速钢刀具 通用型高速钢约占高速钢总产量的75％～80％。
⑸具有很高的导热性能。金刚石的导热系数为硬质 合金的1.5～9倍，为铜的2～6倍。故刀具切削部分 温度低。 ⑹具有较低的热膨胀系数。金刚石的热膨胀系数比 硬质合金小几倍，约为高速钢的1/10。这对尺寸精 度要求很高的精密和超精密加工来说尤为重要。
(p74)
（p82）
1.4 立方氮化硼（CBN）刀具
（P93）
1.5.2 陶瓷刀具的性能特点
⑴硬度高、耐磨性能好。减少换刀次数。“以车代 磨”。适合于高速切削和硬切削。 ⑵耐高温、耐热性好。可以干切削。 ⑶化学稳定性好 ⑷摩擦系数低 ⑸原料丰富
1.6涂层刀具
1.6.1 涂层刀具的种类 ⑴化学气相沉积（CVD）涂层刀具 ⑵物理气相沉积（PVD）涂层刀具
的50倍，可实现“以车代磨” 。
⑵具有很高的热稳定性。CBN在1370℃以上由立
方晶体变为六方晶体而开始软化。 ⑶优良的化学稳定性。 ⑷具有较好的热导性。 ⑸具有较低的摩擦系数。
1.5陶瓷刀具
1.5.1陶瓷刀具材料的种类
国内外应用最为广泛的陶瓷刀具材料大多数为 复相陶瓷，采取不同的增韧补强机制来进行设计， 其中以氧化铝基和氮化硅基陶瓷刀具材料应用最为 广泛。
1.8.4 粉末冶金高速钢刀具的特点
⑴没有碳化物偏析的缺陷。碳化物晶粒细小均匀。 ⑵在化学成分相同的条件下，与熔炼高速钢相比， 粉末冶金高速钢的常温硬度能提高1～1.5HRC，热 处理后硬度可达67～70HRC，耐磨性比熔炼钢提高 20％ ～30％。 ⑶可磨削性能较好 ⑷由于物理力学性能各向同性，可减小热处理变形 和应力。
⑸ 刀具应系列化、标准化和通用化。 ⑹ 刀具大量采用机夹可转位刀具。 ⑺ 刀具大量采用多功能复合刀具及专用刀具。 各道工序、几种刀具由一把刀、一道工序完 成。 ⑻ 刀具应能可靠地断屑或卷屑。 ⑼ 刀具材料应能适应难加工材料和新型 材料加工的需要。
1.3金刚石刀具
1.3.1金刚石刀具的种类
（p73）
一般可分钨钢、钨钼钢两类。通用型高速钢具有一定 的硬度（ 63～66HRC）和耐磨性、高的强度和韧性、
良好的塑性和加工工艺性，广泛用于制造各种复杂刀 具。典型牌号有W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2 （ M2 ）。
1.8.3 高性能高速钢刀具
⑴高碳高速钢（如95W18Cr4V） ⑵高钒高速钢（如W12Cr4V4Mo） ⑶钴高速钢（如W2Mo9Cr4VCo8) ⑷铝高速钢（ W6Mo5Cr4V2Al）
1.3.2金刚石刀具的性能特点
⑴极高的硬度和耐磨性。天然金刚石显微硬度达 10000HV，是自然界已经发现的最硬物质。天然金 刚石的耐磨性为硬质合金的80～120倍，人造金刚 石的耐磨性为硬质合金的60～80倍。加工高硬度 材料时，金刚石刀具的寿命为硬质合金刀具的10～ 100倍，甚至高达几百倍。 ⑵各向异性。其前后刀面的选择是设计单晶金刚石 的关键。
⑶很低的摩擦系数。金刚石与一些有色金属之间的 摩擦系数比其他刀具都低，通常在0.1～0.3之间，摩 擦系数低，导致加工时变形小，可减小切削力。 ⑷切削刃非常锋利。切削刃钝圆半径一般可达0.1～
0.5 m。天然单晶金刚石刀具可高达0.002～0.008 m。因此，天然金刚石刀具能进行超薄切削和超精
密加工，称“镜面切削”。
1.1数控加工用刀具材料应具备 的一些基本性能
⑴ 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。 ⑵ 强度和韧性。 ⑶ 耐热性。 ⑷ 工艺性能和经济性。
1.2 数控加工对刀具提出的具体要求
⑴ 刀具材料应具有高的可靠性。 ⑵ 刀具材料应具有高的耐热性、抗热冲击性 和高温力学性能。 ⑶ 刀具应具有高的精度。 ⑷ 刀具应能实现快速更换。
数控刀具材料的选用专题
第一部分 数控刀具材料的种类、性能和特点 第二部分 数控刀具材料的选用 第三部分 世界著名数控刀具公司
《数控刀具材料选用手册》 邓建新 赵 军 编著 艾兴 主审 机械性能和特点
1.1 数控加工用刀具材料应具备的一些基本性能 1.2 数控加工对刀具提出的具体要求 1.3 金刚石刀具 1.4 立方氮化硼刀具 1.5 陶瓷刀具 1.6 涂层刀具 1.7 硬质合金刀具 1.8 高速钢刀具