第二章 数控刀具
第二章 第五节刀具选用与工件装夹
１）材料：刀片材料通常有高速钢、硬质合金、涂层硬质合金、 陶瓷、立方碳化硼或金刚石等种类。 2）尺寸：刀片尺寸参数为有效切削刃长度、被吃刀量、主偏角 等。 ３）形态：根据表面形状、切削方式、转位次数等分为很多类 型的刀片，用于不同加工场合。 ４）刀尖半径：粗加工、工件直径大、要求刀刃强度高、机床 刚度大时选大刀尖圆弧；精加工、切深小、细长轴加工、机 床刚度小选小刀尖圆弧。
第二章 数控车床加工工艺设计
2.6.1、数控车削加工工序卡片
数控车削加工工序卡与普通车削加工工序卡有许多相似之处，所不同 的是：加工图中应注明编程原点与对刀点，要进行编程简要说明及切削参 数的选定。见表2-5。 一、数控车削加工工序卡片 在工序加工内容不十分复杂的情况下，用数控加工工序卡的形式较好， 可以把零件加工图、尺寸、技术要求、工序内容及程序要说明的问题集中 反映在一张卡片上，做到一目了然
第二章 数控车床加工工艺设计
３、刀杆安装时应注意的问题
车刀安装时其底面应清洁无粘着物。若使用垫片调 整刀尖高度，垫片应平直，最多不能超过三块。如果 内侧和外侧面也须作安装的定位面，则也应擦净。 刀杆伸出长度在满足加工要求下应尽可能短，一般 伸出长度是刀杆高度的1.5倍。如确要伸出较长才能满 足加工需要，也不能超过刀杆高度的3倍。
第二章 数控车床加工工艺设计
2-5计算图2-20所示零件的编程尺寸，并确定编程原点，计算各基点 坐标。
１）被加工工件的材料性能 金属与非金属材料，其硬度、刚 度、塑性、韧性及耐磨性等。 ２）加工工艺类别 车削、钻削、镗削或粗加工、半精加工、
精加工和超精加工等。
３）工件的几何形状、加工余量、零件的技术经济指标。
４）刀具能承受的切削用量。
数控车床刀架介绍与刀具安装(二)
数控车床刀架介绍与刀具安装
目录
第一章 数控车床的概述 第二章 数控车床操作面板功能介绍 第三章 数控车床的常用编码 第四章 数控车床的程序编写 第五章 数控车床刀架介绍与刀具安装 第六章 数控车床批量生产前的准备 第七章 数控车床的检查与夹头的调整 第八章 数控车床的报警信息与注意事项
匠心制造 诚信天下
2. 按下FEED RATE OVERRIDE JOG FEED RATE 旋钮（进给速度倍率） 设定移动速度。移动中注意降低速度， 避免撞刀。
5
3. 刀具的安装方法
3. 分度移动到刀具安装（T05）位置。 （一下用MDI模式进行） 例：T0500; 输入键：
4. 请按 CYCLE START 键
4
3. 刀具的安装方法
3.3 刀具安装方法
左右切削刀具的刀尖方向相反，（T01～T06 …向 上，T15～T17…向下） 以安装T05刀具，棒材直径为12mm为例。
1. 按下OPERATION DRY RUN 键， 用FEED RATE OVERRIDE JOG FEED RATE 旋钮（进给速度倍率） 将设定的速度进行移动。
5. 刀台向上移动被分度移动到T05。
6
3. 刀具的安装方法
6. 请将外径12.0mm的棒材放入 主轴夹紧。 请将棒材伸出夹头的前端。
7. 输入X1轴棒材的外径值。 例如：棒材直径为12.0mm时（X12.0指令） X12.0; 输入键：
8. 请按 CYCLE START 键
7
3. 刀具的安装方法
13
2020
谢谢！
2020年5月22日
9. T05刀台前进到X12.0。
10. 使刀具能触及棒材，轻轻拧 紧2个螺栓。 这时，请预先将螺丝(A)旋松。
数控刀具及其选用(共31张PPT)
常用数控刀具的材料
高速钢
普通高速钢 高性能高速钢
数
控
刀
硬质合金
具
的
材
料
金属陶瓷
YG类硬质合金〔ISO-K类〕
YT类硬质合金〔ISO-P类〕
YW类硬质合金〔ISO-M类〕 纯氧化铝类〔白色陶瓷〕 TiC添加类〔黑色陶瓷〕
聚晶金刚石〔PCD〕
聚晶立方碳化硼〔PCBN〕
2.2 可转位刀片的应用及代码
可转位刀具是将预先加工好并带有假设干个切 削刃的多边形刀片，用机械夹固的方法夹紧在刀体 上的一种刀具。由刀片和刀体组成。
刀具选择的根本原那么：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。
具体应用见P62-63数控车削、数控铣削刀具的选择。
数控刀具的选择
刀具选择应考虑的主要因素有：
被加工工件的材料、 性能
如金属、非金属，其硬度、刚度、塑性、韧性及耐 磨性等。
2.1.1 数控刀具的种类
按刀具 材料分
高速 钢刀具
硬质合 金刀具
聚晶金 刚石刀具
立方氮 化硼刀具
陶瓷刀具
涂层刀具
2.1.1 数控刀具的种类
车刀
按加工 工艺来分
钻削刀具
镗刀
铣刀
外圆、内孔、螺纹、 钻头、铰刀、 整体式、模块式、 面铣、立铣、
车槽、车成型面
丝锥
镗头类
成型铣刀
2.1.2 数控刀具的特点
TSG整体式镗铣类工具系统
TSG整体式镗铣类工具系统：
把锥柄和刀杆制成一体；
工具系统的柄部形式有直柄和锥柄两种。
TMG镗铣类模块式工具系统
TMG工具系统是把整体式刀具分解成柄部〔主柄模块〕、 中间连接块〔连接模块〕、工作头部〔工作模块〕三个主 要局部，然后通过各种连接结构，在保证刀杆连接精度、 强度、刚性的前提下，将这三局部连接成整体。
数控刀具磨损管理制度范文
数控刀具磨损管理制度范文数控刀具磨损管理制度第一章总则第一条为了提高数控切削机床的加工精度和生产效率，延长数控刀具的使用寿命，减少零件加工的质量问题，制定本管理制度。
第二条本制度适用于公司内所有使用数控切削机床的车间。
第三条数控刀具磨损管理制度是各车间进行数控刀具使用与磨损情况进行管理，并制定合理的维护计划，达到提高加工精度和生产效率的目的。
第四条本制度的执行要了解数控刀具使用的质量要求，并依据相关标准与要求进行刀具的选用、检验、购买等操作。
第二章刀具磨损管理的内容第五条数控刀具的磨损管理包括：刀具使用记录、磨损检查、刀具磨损分析与维护计划等。
第六条刀具使用记录应包括：刀具使用的时间、机床加工零件的类型、切削参数、工件数量等，并进行详细记录。
第七条磨损检查是对刀具进行定期的磨损检查，检查的内容包括刀尖磨损、刀片磨损、刀柄磨损等。
第八条刀具磨损分析是指根据刀具使用记录和磨损检查结果，进行磨损分析，判断刀具的磨损程度，进而制定合理的维护计划。
第九条刀具的维护计划应根据刀具的磨损程度制定，包括刀具的更换周期、磨损后的修复方案等。
第三章刀具磨损的分类和特点第十条刀具磨损可以分为刀尖磨损、刀片磨损和刀柄磨损。
第十一条刀尖磨损一般是由于工件表面硬度较高而引起的，在加工时刀尖容易磨损。
第十二条刀片磨损的特点是刀片表面出现磨痕、剥落等现象。
第十三条刀柄磨损一般是由于刀柄表面材质较软或质量较差而引起的，在加工时刀柄容易磨损。
第四章刀具的选用和购买第十四条刀具的选用应根据具体工件加工的要求和机床的切削参数来进行。
第十五条刀具的购买应选择质量好、价格合理的供应商，且要求供应商提供刀具的合格证明和技术参数。
第十六条刀具的购买应由专人负责，并填写相应的购买记录。
第五章刀具的检验和保养第十七条刀具的检验应包括外观检查和材质检查。
第十八条外观检查应检查刀具表面是否有划痕、凹陷等缺陷。
第十九条材质检查应通过金相显微镜等专业设备对刀具材料进行检查。
第二章_数控加工编程基础
2.2 编程的基础知识
2.辅助功能M代码 M指令构成：
地址码M后跟2位数字组成，从M00-M99共100种。
(1) M00—程序停止。
(2) M01—计划（任选）停止。 程序运行前，在操作面板上按下“任选停止” 键时，
才执行M01指令，主轴停转、进给停止、冷却液关 断、程序停止执行。若“任选停止”处于无效状态 时，M01指令不起作用。利用启动按钮才能再次自 动运转，继续执行下一个程序段。
零件图纸
图纸工艺分析 确定工艺过程
数值计算
修
编写程序
改
制备控制介质
校验和试切 错误
4、制备控制介质
将程序单上的内容，经转 换记录在控制介质上，作为 数控系统的输入信息。 注意：若程序较简单，也可 直接通过键盘输入。
零件图纸
图纸工艺分析 确定工艺过程
数值计算
修
编写程序
改
制备控制介质
校验和试切 错误
5、程序的校验和试切
轴转动的圆进给坐标轴分别 用A、B、C表示。
坐标轴正向：由右手螺旋 法则而定。
右手直角笛卡尔坐标系
数控机2.床2的进编给程运动的是基相对础运动知。Y识
具体规定：
①坐标系是假定工件 不动，刀具相对于 工件做进给运动的 坐标系。
+B
X、Y、Z
Y
+A X
Z +C
②以增大工件与刀具
之间距离的方向为 坐标轴的正方向。 Z
a. 在刀具旋转的机床上（铣床、钻床、镗床）
Z轴水平时（卧式），则从刀具(主轴)向工件看时， X坐标的正方向指向右边。
＋X
Z轴垂直时（立式），对单立柱机床，面向刀具主轴 向立柱看时， X轴的正方向指向右边
第二章 数控加工程序输入与预处理
2.1 数控加工程序输入 2.2 数控加工程序的译码与诊断 2.3 刀具补偿原理 2.4其他预处理
2.1数控加工程序输入
一、纸带阅读机输入 二、键盘方式输入 三、存储器方式输入 四、通信方式输入 五、数控加工程序的存储
纸带阅读机
又称为光电阅读机。利用光电转换技术，将穿 孔纸带上记载的信息转换为电信号，放大、整 形转换为标准的逻辑电平信号，供数控装置读 入。具体看P38
刀补 建立
A
B 刀补撤消
刀补撤消
A
B 刀补建立
（二）刀具半径补偿类型
前后两段编程轨迹的不同，产生的刀具中心轨迹转接情 况也不相同。大多数CNC系统所处理的基本轮廓为直线 和圆弧，因此连接方式分为四种： 直线接直线，直线接圆弧，圆弧接直线，圆弧接圆弧 拐角——又叫转接角，相邻两轮廓段的夹角。 根据不同的的内拐角大小，转接类型分为三种。
（2）圆弧的方向矢量II
规定顺圆弧R>0，逆圆弧的R<0，有:
（顺圆弧） R R （逆圆弧） R
圆弧上任意一点的方向矢量及投影分量:
方向矢量
ld X l i Yl j
Y Y0 Xl R ( X X 0 ) Yl R
投影分量
2.刀具半径矢量1
刀具半径矢量——加工过程中始终垂直于编程轨 迹切向,并指向刀具中心，其大小等于刀具半径 值的矢量，用rd表示。
2.刀具半径矢量II
刀具半径矢量与方向矢量的关系：
sin Yl cos X l
规定左刀补r>0，右刀补的r<0，即
（左刀补） r r （右刀补） r
刀具半径方向矢量
数控刀具使用管理规章制度
数控刀具使用管理规章制度第一章总则第一条为规范数控刀具的使用管理，提高数控加工效率和安全生产水平，制定本规章制度。
第二条本规章制度适用于所有使用数控刀具的单位及相关人员。
第三条数控刀具使用管理应本着"安全第一、预防为主、综合治理、标本兼治"的原则，遵循便民、高效、公平的指导思想。
第四条数控刀具使用管理应遵守国家有关法律法规和安全生产的规章制度，严格执行有关标准和要求。
第五条数控刀具使用管理应建立健全相关的管理制度和操作程序，不断优化管理工作流程，提高管理效率。
第六条各单位应建立健全数控刀具使用管理工作机构，明确各职责，健全管理体系，形成科学合理的管理体制。
第二章数控刀具的选择和购买第七条数控刀具的选择应根据加工对象的材料、形状、尺寸等特点，选用适用的刀具。
第八条购买数控刀具时，应选择正规厂家生产的产品，保证质量，严格按照规定的标准进行采购。
第九条数控刀具购买应对产品进行检验，确认质量合格后方可进行采购。
第十条购买的数控刀具应建立档案管理，记录重要信息，便于以后查询和追溯。
第三章数控刀具的保管和维护第十一条数控刀具的保管应放置在干燥通风的仓库中，避免受潮或受污染。
第十二条数控刀具的维护应由专人负责，按照相关操作规程进行定期检查和保养。
第十三条数控刀具在使用前应进行检查，发现问题及时处理或更换。
第十四条数控刀具应根据使用情况制定合理的使用寿命，达到使用寿命后应及时更换。
第十五条数控刀具应进行定期清洗、润滑等保养工作，保证其正常运转。
第四章数控刀具的安全使用第十六条数控刀具的使用人员应经过专业培训，掌握相关知识和技能。
第十七条使用人员在使用数控刀具时应按照规程操作，严格按照使用要求进行操作。
第十八条使用人员在操作数控刀具时应佩戴防护装备，确保安全。
第十九条使用人员在发现数控刀具出现异常时，应及时停机检修，确保安全生产。
第二十条数控刀具使用过程中不得私自修改或改变原有结构，严禁违规操作。
机械制造技术基础 第二章 第七节 刀具合理几何参数的选择
3、前刀面形式的选择（负倒棱和刃口钝圆及卷屑槽） ⑴ 负倒棱 ① 负倒棱主要作用： 优点：增强切削刃，减小刀具破损；此外，刀具倒棱处的楔角较大，使散热条件也
3、副偏角的选择原则 ⑴ 在不引起振动的情况下 副偏角κγ’易取较小值。 精加工时， κγ’取得更小，有时还可磨出修光刃。 ⑵ 加工高硬度、高强度或断续切削 副偏角κγ’易取较小值。
⑶ 切断刀及切槽刀受结构及强度的限制 4、刀尖形式的选择
κγ’取值很小， κγ’=1°~3°。
⑴ 圆弧过渡刃 圆弧形过度刃不仅可提高刀具寿命，还可大大减小已加工表面粗糙度，精加工时常 采 用 圆弧过渡刃。但它需在专用磨床上刃磨。 ⑵ 直线形过渡刃 粗加工时，背吃刀量比较大，为减小径向分力Fy和振动，通常取较大的主偏角。但这 时刀尖强度较差，散热条件恶化。为改善这种情况，提高刀具寿命，常常磨出直线性的过 渡 刃。 通常，取κγε=0.5κγ，bε=0.5~2mm.
第七节
刀具几何参数
刀具合理几何参数的选择
刀具的切削角度（γo、αo、κr、κr’、λs) 前刀面的形式（平的、带倒棱的、带卷屑槽的前刀面）
切削刃的形状（直线型、折线形、圆弧形） 合理几何参数：在保证加工质量的前提下，能够获得最高刀具寿命，从而能够达到提高切削 效率或降低生产成本目的的几何参数。
Leabharlann 、刃倾角的选择1、刃倾角主要的作用 ⑴ 控制切屑流出方向
λs=0°时，切屑近似沿垂直切削刃的方向流出； λs＞0°时，切屑流向待加工表 面； λs＜0°时，切屑流向已加工表面。
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。
第2章 数控加工基础(第二版)习题册 参考答案
第二章数控加工工艺设计一、填空题：1、数控加工编程任务书数控加工工序卡数控加工刀具明细表2、辅具刃具及切削参数切削液3、刀具明细表4、连接点5、节点6、确定控制其尺寸精度7、合理选择机床、刀具及切削用量8、一次装夹中9、同一把刀具10、加工路线11、缩短加工路线12、最后一次走刀中13、切向14、主轴转速背吃刀量进给速度15、小于16、常规模块化17、车削镗铣钻削18、尖形圆弧形成形19、直线形切削刃20、刀刃圆心21、光滑连接（凹形）的成型面22、样板刀刃23、小半径圆弧螺纹24、成形25、可转位标准化26、7∶2427、刀柄模块中间连接模块刀头模块28、粗基准精基准粗基准精基准29、不加工表面重复使用30、设计基准装配基准重合31、通用专用组合随行二、判断题：1.×2.√3.√4.×5. ×6.√7.√8.√9.×10.√11.×12.√13.×14.×15.×16.√17. ×18.×19.×20.√三、选择题：1.D2.D3.B4.A5.C6.A7.A8.B9.A10.D11.A12.C13.C14.A15.A16.C四、名词解释：1、数控加工程序单数控加工程序单是编程员根据加工工艺，经过数值计算，按照机床特点的指令代码编制的，它是记录数控加工工艺过程、工艺参数、位移数据的清单。
2、加工路线在数控加工中，刀具刀位点相对于工件运动的轨迹称为加工路线。
3、基点构成零件轮廓的几何要素之间的连接点称为基点。
4、节点用直线段或圆弧段去逼近非圆曲线，逼近线段与被加工曲线的交点称为节点。
5、粗基准以毛坯表面作为基准面的基准称为粗基准。
6、精基准以已加工过的表面作为基准面的基准称为精基准。
五、简答题1、常用的数控加工工艺文件包括哪些？答、不同的数控机床，工艺文件的内容有所不同，主要包括编程任务书、数控加工工序卡、数控加工刀具明细表、数控加工程序单等。
电大《数控加工工艺》第二章课后题
电⼤《数控加⼯⼯艺》第⼆章课后题第2章数控机床⼑具的选择作业答案思考与练习题1、简述数控⼑具材料的种类、特点及其应⽤场合？答：（1）⾼速钢：具有较好的⼒学性能和良好的⼯艺性，可以承受较⼤的切削⼒和冲击，但红硬性、耐磨性较差。
应⽤场合：①普通⾼速钢——不适于⾼速和硬材料切削；②⾼性能⾼速钢——⽤于制造出⼝钻头、铰⼑、铣⼑等；③粉末冶⾦⾼速钢——⽤于制造⼤型拉⼑和齿轮⼑具，特别是切削时受冲击载荷的⼑具。
（2）硬质合⾦：具有硬度⾼（⼤于89 HRC）、熔点⾼、化学稳定性好、热稳定性好的特点，但其韧性差，脆性⼤，承受冲击和振动能⼒低。
应⽤场合：①普通硬质合⾦：YG类——主要⽤于加⼯铸铁及有⾊⾦属；YT类——主要⽤于加⼯钢料。
②新型硬质合⾦——既可⽤于加⼯钢料，⼜可加⼯铸铁和有⾊⾦属。
（3）陶瓷⼑具：硬度⾼，耐磨性⽐硬质合⾦⾼⼗⼏倍，具有良好的抗粘性能，化学稳定性好，脆性⼤、强度低、导热性差。
应⽤场合：Al2O3基陶瓷⼑具——适⽤于各种铸铁及钢料的精加⼯、粗加⼯；Si3N4基陶瓷⼑具——适于端铣和切有氧化⽪的⽑坯⼯件等。
此外，可对铸铁、淬硬钢等⾼硬材料进⾏精加⼯和半精加⼯。
（4）⽴⽅氮化硼（CBN）：有很⾼的硬度及耐磨性，仅次于⾦刚⽯；热稳定性⽐⾦刚⽯⾼1倍；有优良的化学稳定性；导热性⽐⾦刚⽯差但⽐其他材料⾼得多，抗弯强度和断裂韧性介于硬质合⾦和陶瓷之间。
应⽤场合：可加⼯以前只能⽤磨削⽅法加⼯的特种钢，它还⾮常适合数控机床加⼯（5）⾦刚⽯：具有极⾼的硬度，耐磨性⾼，很⾼的导热性，刃磨⾮常锋利，粗糙度值⼩，可在纳⽶级稳定切削，较低的摩擦系数。
应⽤场合：主要⽤于加⼯各种有⾊⾦属、各种⾮⾦属材料，不能⽤于加⼯⿊⾊⾦属。
2、选择⼑⽚（⼑具）通常应考虑哪些因素？答：①被加⼯⼯件材料的类别：有⾊⾦属（铜、铝、钛及其合⾦）；⿊⾊⾦属（碳钢、低合⾦钢、⼯具钢、不锈钢、耐热钢等）；复合材料；塑料类等。
②被加⼯件材料性能的状况：包括硬度、韧性、组织状态—铸、锻、轧、粉末冶⾦等。
数控加工技术 王令其 第二章
车多头螺纹 周向起始点偏移法 轴向起始点偏移法
6. 变螺距螺纹加工G34 编程格式： G34 X Z F K G34 U W F K
；绝对尺寸输入 ；增量尺寸输入
F为长轴方向螺纹起点导程 K为主轴每转螺距的增减量
7. 返回参考点G27/G28/G30 返回参考点检查G27 编程格式： G27 X Z G27 U W 返回参考点G28 编程格式： G28 X Z G28 U W G28后续坐标为中间点坐标。
3.圆弧插补G02/G03 G02顺时针圆弧插补 G03逆时针圆弧插补 从与ZX平面垂直的Y轴反方向观察定义
编程格式1: 终点＋圆心 G02 X Z I K F G02 U W I K F G03 X Z I K F G03 U W I K F 编程格式2: 终点＋半径 G02 X Z R F G02 U W R F G03 X Z R F G03 U W R F
数控加工技术
王令其 张思弟 主编
机械工业出版社
第二章
数控车削加工技术
第一节 数控车床
一、数控车床类型 经济型数控车床 全功能数控车床 车削中心
车铣复合加工中心
双主轴双刀架数控车床
二、数控车床结构特点 1.数控车床床身导轨 数控车床床身导轨布局
水平式
床身倾斜 式
水平床身 斜滑板式
直立式
滚动导轨特点
随机位置换刀 示例
二、数控车床对刀 试切法对刀 机内对刀装置对刀 机外对刀仪对刀
试 切 法 对 刀
三、数控车床对刀装备
机 内 自 动 对 刀 仪
光学对刀仪
机
外
对
刀
仪
第五节 数控车削加工工艺
数控机床刀具的选择
第二章数控机床刀具的选择机械加工自动化生产可分为以自动生产线为代表的刚性专用化自动生产和以数控机床为主的柔性通用化自动生产。
就刀具而言，在刚性专用化自动生产中，是以提高刀具专用复合化程度来获得最佳经济效益的。
而在柔性自动化生产中，为适应随机多变加工零件的需求，尽可能通过提高刀具及其工具系统的标准化、系列化和模块化程度来获得最佳经济效益。
本章简述对数控刀具的特殊要求：车削类、镗铣类数控刀具系统；刀具预调、磨损与破损的自动监测。
2.1 对数控刀具的要求刀具的选择是数控加工工艺中的重要内容之一，它不仅影响机床的加上效率，而是直接影响加上质量。
编程时，选择刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等多方面的因素。
以数控机床为主的柔性自动化加工是按预先编好的程序指令自动地进行加工。
应适应加工品种多、批量小的要求，刀具除应具备普通机床用刀具应有的性能外，还应满足下列要求：1）刀具切削性能应稳定可靠，避免刀具过早地损坏，而造成频繁地停机。
由于刀具和工件材料性能的分散性，以及刀具制造工艺和工作条件控制不言，有相当一部分刀具的切削性能远低于平均性能，使刀具切削性能稳定可靠性差。
因此必须严格控制刀具材料的质量，严格贯彻刀具制造工艺，特别是热处理和刃磨工序。
严格检查刀具质量，确保刀具切削性能稳定可靠。
2）刀具寿命应有较高的寿命。
应选用切削性能好、耐磨性高的涂层刀片以及合理地选择切削用量。
3）保证可靠地断屑、卷屑和排屑。
加工时，应不产生紊乱的带状切屑，缠绕在刀具、工件上；不易断屑的刀具应保证切屑顺利的卷曲和排出；避免形成细碎的切屑；精加工是切屑不划伤已加工表面；切屑流出时不妨碍切削液浇注。
为了确保可靠地断屑、卷屑和排屑，可采取一下措施：合理选用可转位刀片的断屑槽槽形；合理地调整切削用量；在刀体中设置切削液通道，将切削液直接输送至切削区，有助于清除切屑；利用高压切削液强迫断屑。
4）能快速地换刀或自动换刀。
5）能迅速、精确地调整刀具尺寸。
数控刀具管理规章制度汇编
数控刀具管理规章制度汇编第一章总则第一条为规范数控刀具管理，提高刀具使用效率，延长刀具使用寿命，确保生产安全和质量，制定本规章制度。
第二条本规章制度适用于企业的数控刀具管理工作，所有相关人员必须严格遵守。
第三条数控刀具管理应遵循“统一管理、分类保管、标准使用、定期检查、维护养护、安全保障”的原则。
第四条数控刀具管理应建立完善的档案记录系统，对刀具的采购、使用、维护、报废等过程进行详细记录。
第五条所有使用数控刀具的人员必须经过培训，了解刀具的使用方法、注意事项和安全规定。
第六条数控刀具管理应定期进行检查和评估，及时发现问题并进行整改。
第七条数控刀具管理工作由相关部门负责，每个操作人员都有管理责任和义务。
第八条对于使用不当或损坏严重的刀具，必须及时进行报废处理，并进行记录。
第二章数控刀具的分类管理第九条根据功能和用途，将数控刀具分为车刀、铣刀、镗刀、钻头等不同种类，并进行编号分类管理。
第十条每个数控刀具都应有唯一标识，包括编号、规格、材质等信息，便于管理和使用。
第十一条对于新购入的刀具，应及时做好入库登记和档案记录，明确刀具的来源和使用情况。
第十二条数控刀具在使用过程中，应按照规定的分类进行保管，避免混乱和遗失。
第十三条对于长时间未使用的刀具，应及时清理和保养，确保刀具的完好性和性能。
第十四条数控刀具的使用期限应按照规定执行，过期的刀具必须停止使用并进行标记和报废处理。
第三章数控刀具的标准使用第十五条操作人员必须按照刀具的使用说明进行操作，避免超负荷使用或不当操作导致刀具损坏。
第十六条在使用过程中，必须按照规定的速度和深度进行切削，避免刀具过度磨损和损坏。
第十七条切削时应保持刀具和工件的正确对位，避免碰撞和损坏。
第十八条使用完毕后，必须及时清洗刀具并进行保养，确保刀具的清洁和性能。
第十九条切削过程中，如遇到异常情况，必须立即停机检查，并及时处理。
第四章数控刀具的定期检查第二十条每个数控刀具都应进行定期检查和维护，确保刀具的正常使用和性能。
数控机床刀具的选择
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
用数字表达工具旳规格，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 该数字表达应用范围。还有表达其他参数值旳，如锥度号等。
疲劳强度、切削稳定性高于Al2O3 基陶瓷刀具，主要用于端铣和切有 氧化皮旳毛坯工件，也可对铸铁、 淬硬钢进行精加工和半精加工。
c. 塞隆(Sialon)陶瓷
Si3N4中加入Al2O3等形成旳新 材料。迄今陶瓷中强度最高旳材 料，化学稳定性和抗氧化能力都 很好。
③ 超硬刀具材料
金刚石和立方氮化硼旳统称，用于超精 加工和硬脆材料加工。
a.聚晶金刚石（PCD）
硬度高、耐磨性好，但耐热性差、 强度低、脆性大，与铁亲和力强，用 于高速精细车削、镗削有色金属及其 合金和非金属材料，不宜加工黑色金 属。
b. 立方氮化硼（ CBN）
硬度和耐磨性仅次于金刚石，但 热稳定性好，主要用于加工高硬度(6470HRC)旳淬硬钢、冷硬铸铁、高温合金 等难加工材料。
③ 粉末冶金高速钢 能够防止熔炼钢产
生旳碳化物偏析。其强度、韧性比熔炼 钢有很大提升。可用于加工超高强度钢、 不锈钢、钛合金等难加工材料。用于制 造大型拉刀和齿轮刀具，尤其是切削时 受冲击载荷旳刀具效果更加好。
（2）硬质合金（Cemented Carbide）
1)一般硬质合金
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。数字表达Co旳百分含量， Co多 韧性好，用于粗加工； Co少用于精加 工。
数控刀具使用管理规定
数控刀具使用管理规定第一章总则第一条为了规范数控刀具的使用和管理，保证数控加工工作的顺利进行，确保人员安全和设备正常运行，制定本规定。
第二条数控刀具是指用于数控机床上进行切削加工的刀具，包括铣刀、车刀、钻头、切割刀、插刀等。
第三条数控刀具的使用与管理必须遵循“安全第一、预防为主、综合治理、全员参与”的原则。
第二章数控刀具的购置与接收管理第四条数控刀具的购置必须符合质量标准和技术要求，严格按照采购程序进行，由专业技术人员负责选型和采购工作。
第五条数控刀具的接收必须进行验收，验收内容包括质量检查和技术参数的核对。
第六条数控刀具必须按照规定的方式进行标识，标识内容包括刀具类型、规格、材质、批次、供货商等。
第三章数控刀具的保管与使用管理第七条数控刀具的保管必须建立专门的刀具库房，刀具库房要求干燥、通风、温度适宜、光线充足。
第八条刀具库房必须配备专人管理，负责刀具的入库、出库、清点盘点、保养、维修等工作。
第九条刀具库房的刀具必须按照规定的分类和编号进行管理，建立刀具使用档案，确保刀具的追踪管理和有效利用。
第十条数控刀具的使用必须严格遵守操作规程，保证刀具不受损坏，不出现事故。
第十一条数控刀具的使用人员必须经过培训，掌握正确的使用方法和安全操作规程。
第四章数控刀具的保养与维修管理第十二条数控刀具的保养必须定期进行，保证刀具的精度、寿命和稳定性。
第十三条数控刀具的保养工作包括清洁、润滑、磨削、氧化防护等，必须按照规定的方法和周期进行。
第十四条数控刀具的维修必须由专业技术人员负责，不得私自拆卸和修复刀具。
第十五条数控刀具的维修记录必须详细而准确，包括故障原因、处理方法等，以便于总结经验和改进管理。
第五章数控刀具的报废与检修管理第十六条数控刀具使用寿命到期或发生严重损坏时，必须及时报废，并进行相应记录和处理。
第十七条数控刀具的报废处理必须符合环境保护的要求，不得随意丢弃或销售。
第十八条数控刀具的检修必须经过专业技术人员的评估和判断，不得盲目修复或继续使用。
数控车编程与操作实用教程：第二章 FANUC-0i Mate系统数控车床操作与编程
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2.2 FANUC-0i Mate-TB系统数控车床的 基本操作
机床的试运行检查还可以在空运行状态下进行，两者虽然都被用于程 序自动运行前的检查，但检查的内容却有区别。机床锁住运行主要用 于检查程序编制是否正确，程序有无编写格式错误等；而机床空运行 主要用于检查刀具轨迹是否符合要求。
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2.2 FANUC-0i Mate-TB系统数控车床的 基本操作
6、程序的删除 例：删除程序O0100 ①将方式选择开关选择“EDIT”状态； ②按PRGAM键； ③输入要删除的程序号（O0100）； ④确认是不是要删除的程序； ⑤按DELET键，该程序即被删除。
式下，按正转键，主轴即正转，按停止键，主轴即停止，按反转键， 主轴即反转。按主轴增加或主轴减少按钮可改变主轴的转速。 5、冷却液操作 在手动、手摇、增量方式下，按绿色键则冷却液开，按红色键则冷却 液停。
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2.2 FANUC-0i Mate-TB系统数控车床的 基本操作
6、手动换刀 在手动、手摇、增量方式下，按机床操作面板上的手动换刀键可实现
动手轮，刀架即可在X方向上移动，按钮拨到Z位置，摇动手轮，刀 架即可在Z方向上移动，按X1，X10，X100可改变刀架移动的速度。
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2.2 FANUC-0i Mate-TB系统数控车床的 基本操作
注意：刀架超出机床限定行程位置的解决方法： ①用手动进给操作按钮或手动脉冲发生器将刀架沿负方向移动； ②按RESET键使ALARM消失； ③重新回机械原点。 4、主轴操作 在MDI状态下已完成主轴转速设置的情况下，在手动、手摇、增量方
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当主运动为旋转运动时(如车削加工)。 切削速度的计算公式为：
ν c =πdn/1000 式中： n——工件转速(r/min)； d——工件待加工表面直径(mm)。
课堂小结
1.
2. 3. 4. 5.
数控刀具的种类 数控机床工具系统的组成 可转位刀片的代码 数控加工刀具的选用原则 加工过程中切削用量的确定
2.3数控加工刀具的选择
2.3.1数控机床刀具的选用原则 刀具的选用应根据机床的加工能力、工件材料 的性能、加工工序、切削用量、以及其他相 关因素正确选用刀具和刀柄。 刀具选择的基本原则是：所选刀具应与被加工 材料相适应、安装调整方便、刚性好、耐用 度和精度高。
2.3.2加工过程中切削用量的确定
2.1.3 数控加工的工具系统
工具系统：刀具与机床的接口。除刀具本身
之外，还包括实现刀具快换所必需的定位、 夹紧、抓拿及刀具保护等机构。 模块式工具系统将工具的柄部和工作部分分 割开来，制成各种系统化的模块，然后经过 不同规格的中间模块，组成一套套不同规格 的工具。
一、数控机床工具系统的组成
二、铣削加工知识
铣平面
铣平面
铣阶台面
铣平面
铣沟槽
铣沟槽
切断
铣曲面
铣削的典型加工方法
铣削的典型加工方法
铣健糟
铣健糟
铣T形糟
铣燕尾槽
铣v形槽
铣成形面
铣型腔
铣螺旋面
（一）铣平面
工件安装在平口钳上
（二）铣沟槽
常见的沟槽形式
（三）切断
用夹板增强锯片铣刀的刚性
2.1数控刀具的种类和特点
2.1.1 数控刀具的种类（按切削工艺分类）
2.2可转位刀片的应用及代码
可转位刀具： 将预先加工好的多边形刀片，用机械夹固 的方法夹紧在刀体上的一种刀具。
夹固元件
刀片 刀柄
可转位 刀片
刀垫
卡簧
螺钉 弹簧
刀垫 刀杆
杠杆
可转位车刀的组成
可转位车刀的内部结构
2.2.2可转位刀片型号表示规则
我国可转位刀片的型号共用10个号位的内容来表示主要参数的特征
高速钢切断刀
（三）切断及车槽
2. 直 沟 槽 的 车 削
a）窄沟槽的车削 b）宽沟槽的车削
(四)车孔
一次装夹中加工工件
(五)车螺纹
1.车刀的装夹
用对刀板对刀
用万能角尺对刀
梯形螺绞车刀的安装方法
(五)车螺纹
2．螺纹的车削方法 (以三角螺纹为例 )
直进式法
左右切削法
斜进法
车螺纹时的进刀方法
补充：
中心处会使刀尖崩碎
车刀刀尖不对准工件中心的后果
（三）切断及车槽
在切削加工中，若棒料较长，需
按要求切断后再车削，或在车削 完成后把工件从原材料上切割下 来，称之为切断。 车削外圆、内孔及轴肩部分的沟 槽称为车槽。
（三）切断及车槽
1.车刀的选择 切断刀：切断刀以横向进给为主，前端的切 削刃为主切削刃，两侧的切削刃为副切削 刃.
刀具系统：由数控机床主轴前端锥孔或刀架配 套的刀柄、刀杆和刀头或通用刀具等组成。
刀具系统的基本形式
一、数控机床工具系统的组成
刀柄形式： JT（ISO7288）：表示数控机床用的锥柄柄部 带有机械手夹持槽，后面的数字为相应的 ISO锥度号。如JT40代表大端直径44mm的7： 24锥度。 ST（ISO0297）：没有机械手夹持槽。 BT（MAS403）：表示用于日本标准MAS403 的带有机械手夹持槽的连接。
切削用量包括主轴转速S（切削速度v）、背
吃刀量aP 、进给量F。 合理选择切削用量的原则是：
粗加工时， 选择较大的背吃刀量和进给量，采用 较低的切削速度； 半精加工和精加工时， 通常选择较小的背吃刀量 和进给量， 尽可能提高切削速度。
一、背吃刀量aP
定义：工件上已加工表面和待加工表面之间的垂直距 离，单位为（mm）,亦称切削深度。 车削外圆时的背吃刀量： 计算公式为：aP=（dw-dm）/2 dw ——待加工表面直径(mm)： dm----已加工表面直径(mm)。 切断、车槽时背吃刀量等于车刀主切削刀的宽度。
类和特点，理解数控加工的工具系 统，了解常用的数控刀具材料，了
解可转位刀片的应用及代码，掌握
数控加工刀具的选择。
补充：一、车削加工知识
卧式车床加工的典型表面
（一）车外圆面
1.外圆车刀及其安装 1)90．车刀
a) 右偏刀 b）左偏刀 c）左偏刀外形 对于前置刀架来说，右偏刀是车刀从车床尾架向主轴箱方向进给的车刀
1.
2. 3. 4.
数控加工刀具对刀具材料的基本要求 有足够的硬度，刀具材料高于工件材料硬 度 有足够的强度和韧性 有足够的耐磨性 有足够的耐热性
常用的数控刀具材料
1.
2. 3. 4. 5.
高速钢（国内使用最为普遍） 硬质合金 陶瓷和金属陶瓷合金刀具 聚晶金刚石（PCB） 聚晶立方氮化硼（PCBN
1.车削刀具 （1）外圆车刀
（2）割刀
（3）螺纹刀
（4）镗刀
2.钻削刀具
钻削刀具
3.铣削刀具
（1）面铣刀
（2）立铣刀
（3）球头刀
（4）键槽刀
（5）燕尾槽铣刀
（6）锯片铣刀
4.镗削刀具
2.1.2数控加工刀具特点
1.
2. 3. 4. 5. 6. 7.
刀具刚性好，切削效率高 刀具精度高 刀具的可靠性高，抗震及热变形好 刀具尺寸能够预调 互换性好，换刀速度快 具有完善的工具系统 具有刀具管理系统
课后作业
1.何谓数控工具系统?由哪几部分组成? 2.可转位刀具的优点是什么? 3.车削直径为Ф60mm的短轴外圆，若要求 一次进给车至Ф55mm，当选用 v=80m/min的切削速度时，背吃刀量 和主轴转速应选多大?
谢 谢！
]——刀片的形状及其夹角。 2——刀片的主切削刃后角(法后角)： 3——刀片内接圆d与厚度S的精度级别。 个——刀结构型式、紧固方法或断屑槽。 5——刀边长，切削刃长. 6———刀厚度。 7——刀尖因角半径或主偏角或修光刃后角。 8——切削刃状态，刀尖切削刃或倒棱切削刃。 9----进刀方向或倒刃宽度 10----厂商的补充符号或倒刃角度.
第二章 数控刀具及其选用
主讲教师：潘红恩
复习上节课内容
1.
2.
3.
4.
数控系统的插补原理 逐点比较法 数控机床的特点 数控机床的发展方向
教学内容
第二章
补充 1 2 3
数控刀具及其选用
车削、铣削加工知识 数控刀具的种类和特点
可转位刀片的应用及代码
数控加工刀具的选择
教学目的
了解数控加工中数控刀具的种
车外圆
车端面 进给量和背吃刀量
切断
背吃刀量aP
背吃刀量主要根据机床、夹具、 刀具和工件的刚度来决定。 在刚度允许的情况下，应以最少 的进给次数切除加工余量，最好一 次切除余量 。 精加工余量可小于普通机床，一 般取（0.1～0.5）mm。
二、进给量（进给速度）F（mm/min 或 mm/r）
定义：进给量是工件或刀具每转一转，工件
（一）车外圆面
偏刀的使用 a）右偏刀的使用 b) 车台阶 c）车端面
（一）车外圆面
2)75 车刀：刀头强度好，较耐用，适用于粗车轴 类零件及强力切削余量较大的零件。
。
75。车刀车外圆
（二）车端面和阶台
1.
2.
车刀的选择 ：45· 、90· 、75· 车刀的安装:车刀的刀尖要对准工件的中心
中心处留有凸头
与刀具在进结方向上的相对位移。 • 车削时，进给量f为工件每转一转，车刀 沿进给方向移动的距离，其单位为mm/r。 • 车削时的进给速度V f (mm/s)为： V f =n f n-工件转速（r/min）
三、切削速度ν c（m/min或m/s）
定义：它是指切削刀刃上的选定点相对于工件 主运动的瞬时速度，是衡量主运动大小的参 数，单位为小m/s或m/min。
JT 50：表示自动换刀机床用7：24圆锥工具柄， 锥柄为50# Q ：表示前部为弹簧夹头 32：表示最大夹持直径32mm 100：表示刀柄的工作长度（锥柄大端直径处 到弹簧夹头前端面距离）为100mm
适用于：长期反复使用、不需拼装的简单刀具
（1）铣刀工具系统
a 刀柄及拉钉
b.弹簧夹头
2.1.4典型刀具材料及工艺范围
二、 典型工具系统
1.车削类工具系统 （1）回转刀架
回转式刀架
四方刀架
方形刀体（机夹式）
（3）活动顶尖及尾架
2、TSG整体式镗铣类工具系统 把锥柄和连杆制成一体，不同工作部分都具 有相同结构的刀柄。 TSG 工具系统中的刀柄由四部分组成：
JT：表示工具柄部形式，见表2-1 50：对圆锥表示锥度规格，圆柱表示直径 Q ：表示工具的用途，见表2-2 32：表示工具的规格 100：表示刀柄的工作长度