数控机床用刀具描述
数控刀具及其选用
一、选择刀具时应考虑的因素 （1）被加工工件的材料类别（黑色金属，有色金属或合金）； （2）工件毛坯的成形方法（铸造，锻造，型材等）； （3）切削加工工艺方法（车，铣，钻，扩，铰，镗，粗加工，半精加工，精加工等）； （4）工件的结构与几何形状，精度，加工余量以及刀具能承受的切削用量等因素； （5）其他因数包括生产条件和生产类型。
数控刀具及选用
1.1 数控机床刀具的特点
数控机床刀具的特点是标准化、系列化、规格化、模块化和通用化。 为了达到高效、多能、快换、经济的目的，对数控机床使用的刀具有如下要求： （1）具有较高的强度、较好的刚度和抗振性能； （2）高精度、高可靠性和较强的适应性； （3）能够满足高切削速度和大进给量的要求； （4）刀具耐磨性及刀具的使用寿命长，刀具材料和切削参数与被加工件材料之间要适宜； （5）刀片与刀柄要通用化、规格化、系列化、标准化，相对主轴要有较高位置精度，转位、拆 装时要求重复定位精度高，安装调整方便。
1.5 常用数控刀具结构
一、整体式刀具结构 整体式刀具是指刀具切削部分和夹持部分为一体式结构的刀具。 制造工艺简单，刀具磨损后可以重新修磨。
二、机夹式刀具结构 机夹式刀具是指刀片在刀体上的定位形式。 机夹式刀具分为机夹可转位刀具和机夹不可转
位刀具。数控机床一般使用标准的机夹可转位刀具。 机夹可转位刀具一般由刀片、刀垫、刀体和刀
1.4 数控机床刀具分类
按照刀具材料可分为：高速钢刀具，硬质合金刀具，陶瓷刀具，立方氮化硼刀具和金刚石刀具。 按照刀具结构可分为：整体式，焊接式，机夹式(可转位和不转位)，内冷式和减振式。 按照切削工艺分为：车削刀具，孔加工刀具（如钻头，丝锥和镗刀等），铣削刀具等。 按照数控工具系统的发展可分为：由整体式工具系统向模块式工具系统发展。有利于提高劳动 生产率，提高加工效率，提高产品质量。 标准化数控刀具已形成了三大系统，即车削刀具系统、钻削刀具系统和镗铣刀具系统。
数控刀具的主要种类及特点
数控刀具分类按基本形式可分为五类：第一类：加工各种外表面的刀具，包括车刀、刨刀、铣刀、外表面拉刀和锉刀等；第二类：孔加工刀具，包括钻头、扩孔钻、镗刀、铰刀和内表面拉刀等；第三类：螺纹加工刀具，包括丝锥、板牙、自动开合螺纹切头、螺纹车刀和螺纹铣刀等；第四类：齿轮加工刀具，包括滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮加工刀具等；第五类：切断刀具，包括镶齿圆锯片、带锯、弓锯、切断车刀和锯片铣刀等等。
此外，还有组合刀具。
按切削运动方式和相应的刀刃形状，刀具又可分为三类：通用刀具，如车刀、刨刀、铣刀(不包括成形的车刀、成形刨刀和成形铣刀)、镗刀、钻头、扩孔钻、铰刀和锯等；成形刀具，这类刀具的刀刃具有与被加工工件断面相同或接近相同的形状，如成形车刀、成形刨刀、成形铣刀、拉刀、圆锥铰刀和各种螺纹加工刀具等；展成刀具是用展成法加工齿轮的齿面或类似的工件，如滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮刨刀和锥齿轮铣刀盘等。
1．数控加工刀具的种类数控加工刀具可分为常规刀具和模块化刀具两大类。
模块化刀具是发展方向。
发展模块化刀具的主要优点：减少换刀停机时间，提高生产加工时间；加快换刀及安装时间，提高小批量生产的经济性；提高刀具的标准化和合理化的程度；提高刀具的管理及柔性加工的水平；扩大刀具的利用率，充分发挥刀具的性能；有效地消除刀具测量工作的中断现象，可采用线外预调。
事实上，由于模块刀具的发展，数控刀具已形成了三大系统，即车削刀具系统、钻削刀具系统和镗铣刀具系统。
（１）从结构上可分为①整体式②镶嵌式可分为焊接式和机夹式。
机夹式根据刀体结构不同，分为可转位和不转位；③减振式当刀具的工作臂长与直径之比较大时，为了减少刀具的振动，提高加工精度，多采用此类刀具；④内冷式切削液通过刀体内部由喷孔喷射到刀具的切削刃部；⑤特殊型式如复合刀具、可逆攻螺纹刀具等。
（２）从制造所采用的材料上可分为①高速钢刀具高速钢通常是型坯材料，韧性较硬质合金好，硬度、耐磨性和红硬性较硬质合金差，不适于切削硬度较高的材料，也不适于进行高速切削。
数控车床类刀具知识
数控车床类刀具知识1)刀具材料性能刀具材料不仅是影响刀具切削性能的重要因素，而且它对刀具耐用度、切削用量、生产率、加工成本等有着重要的影响。
因此，在机械加工过程中，不数控车床但要熟悉各种刀具材料的种类、性能和用途，还必须能根据不同的工件和加工条件，对刀具材料进行合理的选择。
切削时，刀具在承受较大压力的同时，还与切屑、工件产生剧烈的摩擦，由此而产生较高的切削温度；在加工余量不均匀和切削断续表面时，加工中心刀具还将受到冲击，产生振动。
为此，刀具切削部分的材料应具备下列基本性能。
①硬度和耐磨性。
刀具材料的硬度必须大于工件材料的硬度，一般情况下，要求其常温硬度在60HRC以上。
通常，刀具材料的硬度越高，耐磨性也越好，刀具切削部分抗磨损的能力也就越强。
耐磨性还取决于材料的化学成分、显微组织。
刀具材料组织中硬质点的硬度越高，数量越多，晶粒越细，分布越均匀，则耐磨性越好。
此外，刀具材料对工件材料的抗黏附能力越强，耐磨性也越好。
②强度和韧性。
由于切削力、冲击和振动等作用，数控车床刀具材料必须具有足够的抗弯强度和冲击韧性，以避免刀具材料在切削过程中产生断裂和崩刃。
③耐热性与化学稳定性。
耐热性是指刀具材料在高温下保持其硬度、耐磨性、强度和韧性的能力。
耐热性越好，则允许的切削速度越高，同时抵抗切削刃塑性变形的能力也越强。
化学稳定性是指刀具材料在高温下不易和工件材料、周围介质发生化学反应的能力。
化学稳定性越好，刀具的磨损越慢。
除此之外，刀具材料还应具有良好的工艺性和经济性。
如工具钢淬火变形要小加工中心，脱碳层要浅及淬透性要好；热轧成形刀具应具有较好的高温塑性等。
(2)常用刀具材料①高速钢。
高速钢是一种加入较多的钨、钼、铬、钒等合金元素的高合金工具钢，有较高的热稳定性，切削温度达500～650~C时仍能进行切削，有较高的强度、韧性、硬度和耐磨性。
其制造工艺简单，容易磨成锋利的切削刃，可锻造，这对于一些形状复杂的工具，如钻头、成形刀具、数控车床拉刀、齿轮刀具等尤为重要，是制造这些刀具的主要材料。
数控机床刀具的特点
数控机床刀具的特点
1）具有良好的稳定切削性能刀具刚性好、精度高，能进行高速切削和强力切削。
2）刀具有较高的寿命刀具大量采用硬质合金材料或高性能材料（如陶瓷刀片、立方氮化硼刀片、石复合刀片和涂层刀片等，高速钢刀具采用较多的则是高钴、高钒、含铝的高性能高速钢和粉末冶金高速钢）。
3）刀具（刀片）互换性好、能快速换刀刀具能实现自动、快速更换，缩短辅助时间。
4）刀具有较高的精度刀具监控适用于对较高精度工件的加工，特别是当采用可转位刀片时，由于刀具刀体和刀片重复定位精度高，因而能获得良好的加工质量。
5）刀具有可靠的卷屑和断屑性能使用数控机床不能随意停机处理切屑，加工中出现的长切屑会影响操的安全和加工效率。
6）刀具有调整尺寸的功能刀具可机外预调（对刀）或机内补偿，以减少换刀调整时间。
7）刀具能实现系列化、标准化和模块化刀具系列化、标准化和模块化有利于编程、刀具管理和降低成本。
8）多功能复合及专用化。
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数控刀具资料
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。
CVD金刚石的性能与天然金刚石相比十分接近，兼有天然单晶金刚石和聚晶金刚石(PCD)的优点，在一定程度上又克服了它们的不足。
⑵ 金刚石刀具的性能特点：
①极高的硬度和耐磨性：天然金刚石是自然界已经发现的最硬的物质。金刚石具有极高的耐磨性，加工高硬度材料时，金刚石刀具的寿命为硬质合金刀具的lO～100倍，甚至高达几百倍。
⑤ 具有较低的摩擦系数：低的摩擦系数可导致切削时切削力减小，切削温度降低，加工表面质量提高。
⑶ 立方氮化硼刀具应用：
立方氮化硼适于用来精加工各种淬火钢、硬铸铁、高温合金、硬质合金、表面喷涂材料等难切削材料。加工精度可达IT5(孔为IT6)，表面粗糙度值可小至Ra1.25～0.20μm。
立方氮化硼刀具材料韧性和抗弯强度较差。因此，立方氮化硼车刀不宜用于低速、冲击载荷大的粗加工；同时不适合切削塑性大的材料(如铝合金、铜合金、镍基合金、塑性大的钢等)，因为切削这些金属时会产生严重的积屑瘤，而使加工表面恶化。
⑴ 立方氮化硼刀具的种类
立方氮化硼(CBN)是自然界中不存在的物质，有单晶体和多晶体之分，即CBN单晶和聚晶立方氮化硼(Polycrystalline cubic bornnitride，简称PCBN)。CBN是氮化硼(BN)的同素异构体之一，结构与金刚石相似。
PCBN（聚晶立方氮化硼）是在高温高压下将微细的CBN材料通过结合相(TiC、TiN、Al、Ti等)烧结在一起的多晶材料，是目前利用人工合成的硬度仅次于金刚石的刀具材料，它与金刚石统称为超硬刀具材料。PCBN主要用于制作刀具或其他工具。
数控机床用刀具系统参数介绍讲述
数控机床用刀具系统参数介绍一、数控车削刀具的特点为了适应数控机床加工精度高、加工效率高、加工工序集中及零件装夹次数少等要求，数控机床对所用的刀具有许多性能上的要求。
与普通机床的刀具相比，数控车床刀具及刀具系统具有以下特点：1）刀片或刀具的通用化、规则化、系列化。
2）刀片或刀具几何参数和切削参数的规范化、典型化。
3）刀片或刀具材料及切削参数须与被加工工件的材料相匹配。
4）刀片或刀具的使用寿命高，加工刚性好。
5）刀片在刀杆中的定位基准精度高。
6）刀杆须有较高的强度、刚度和耐磨性。
二、数控车削刀具的分类1.根据加工用途分类车床主要用于回转表而的加工，如圆柱面、圆锥面、圆弧面、螺纹、切槽等切削加工。
因此，数控车床用刀具可分为外圆车刀、内孔车刀、螺纹车刀、切槽刀等种类。
2.根据刀尖形状分类数控车刀按刀尖的形状一般分成三类，即尖形车刀、圆弧形车刀和成形车刀，如图2-2.1所示。
图2-2.1 按刀尖形状分类的数控车刀注：在数控车床上，除进行螺纹加工外，应尽量不用或少用成形车刀。
3.根据车刀结构分类根据车刀的结构，数控车刀又可分为整体式车刀、焊接式车刀和机械夹固式车刀三类。
（1）整体式车刀整体式车刀(图2-2.2 a)主要指整体式高速钢车刀。
通常用于小型车刀、螺纹车刀和形状复杂的成形车刀。
具有抗弯强度高、冲击韧度好，制造简单和刃磨方便、刃口锋利等优点。
（2）焊接式车刀焊接式车刀(图2-2.2b )是将硬质合金刀片用焊接的方法固定在刀体上，经刃磨而成。
这种车刀结构简单，制造方便，刚性较好，但抗弯强度低、冲击韧度差，切削刃不如高速钢车刀锋利，不易制作复杂刀具。
（3）机械夹固式车刀机械夹固式车刀(图2-2.2c）是将标准的硬质合金可换刀片通过机械夹固方式安装在刀杆上的一种车刀，是当前数控车床上使用最广泛的一种车刀。
a）b）c）图2-2.2 按刀具结构分类的数控车刀a）整体式车刀b）焊接式车刀c）机械夹固式车刀三、数控车削刀具的材料常用的数控刀具材料有高速钢、·硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷、立方氮化硼，金刚石等。
数控刀具的选择
一、刀具的选择1、数控铣加工常用刀具的种类数控铣加工刀具种类很多，为了适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，所用刀具正朝着标准化、通用化和模块化的方向发展，主要包括铣削刀具和孔加工刀具两大类。
为了满足高效和非凡的铣削要求，又发展了各种非凡用途的专用刀具。
数控铣刀具的分类有多种方法，根据刀具结构可分为：①整体式；②镶嵌式，采用焊接或机夹式连接，机夹式又可分为不转位和可转位两种；③非凡型式，如复合式刀具，减震式刀具等。
根据制造刀具所用的材料可分为：①高速钢刀具；②硬质合金刀具；③金刚石刀具；④其他材料刀具，如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等。
从切削工艺上可分为：平端立铣刀、圆角立铣刀、球头刀和锥度铣刀等。
2、数控铣加工对刀具的要求为了保证数控铣机床的加工精度，提高数控铣机床的生产效率及降低刀具材料的消耗，在选用数控铣机床刀具和刀具材料时，除满足普通机床应具备的基本条件外，还要考虑在数控铣机床中刀具工作条件等多方面因素，如切屑的断屑性能、刀具快速调整与更换，因此对刀具和刀具材料提出更高的要求。
1）铣刀刚性要好一是为提高生产效率而采用大切削用量的需要；二是为适应数控铣床加工过程中难以调整切削用量的特点。
当工件各处的加工余量相差悬殊时，通用铣床碰到这种情况很轻易采取分层铣削方法加以解决，而数控铣削就必须按程序规定的走刀路线前进，碰到余量大时无法象通用铣床那样“随机应变”，除非在编程时能够预先考虑到，否则铣刀必须返回原点，用改变切削面高度或加大刀具半径补偿值的方法从头开始加工，多走几刀。
但这样势必造成余量少的地方经常走空刀，降低了生产效率，如刀具刚性较好就不必这么办。
2）铣刀的耐用度要高尤其是当一把铣刀加工的内容很多时，如刀具不耐用而磨损较快，就会影响工件的表面质量与加工精度，而且会增加换刀引起的调刀与对刀次数，也会使工作表面留下因对刀误差而形成的接刀台阶，降低了工件的表面质量。
除上述两点之外，互换性好，便于快速换刀；刀具的尺寸便于调整，以减少换刀调整时间；刀具应能可靠地断屑或卷屑，以利于切屑的排除；系列化，标准化，以利于编程和刀具治理，等等这些是数控加工与普通机床加工对刀具的不同要求。
简述数控车床常用的三种刀具类型
简述数控车床常用的三种刀具类型
数控车床是一种用于加工金属零件的机床，它可以根据计算机程序控制的精确加工出精确
的零件。
数控车床的刀具是它的重要组成部分，它可以根据不同的加工要求，使用不同的
刀具来完成加工任务。
数控车床常用的三种刀具类型是铣刀、钻头和铰刀。
铣刀是数控车床最常用的刀具，它可以用来铣削、切削、攻丝等加工任务。
铣刀的刃口形状有圆形、梯形、V形等，可以根据加工要求选择不同的刃口形状。
钻头是一种用于钻孔的刀具，它可以用来钻孔、攻丝等加工任务。
钻头的刃口形状有圆形、梯形、V形等，可以根据加工要求选择不同的刃口形状。
铰刀是一种用于铰孔的刀具，它可以用来铰孔、攻丝等加工任务。
铰刀的刃口形状有圆形、梯形、V形等，可以根据加工要求选择不同的刃口形状。
普通数控机床常用刀具表
D12 R6 130
95
95
中粗/精 2500/3000 3000 0.60/0.15
D10 R5 130
95
40
中粗/精 2500/2500 3000 0.50/0.15
钨钢刀
D8 R4 100
70
20
中粗/精 2000/2500 3000/3500 0.50/0.14
钨钢刀
D6 R3 50
30
30
120
粗/精 1800/2400 1800/2500 0.40/0.15 开粗刀长超150时，
下刀量减半。
D21 R0.8 200 140
130
粗/精 1500/2200 1800/2500 0.35/0.15
D17 R0.8 160 125
45
粗/精 1800/2200 2000/2500 0.35/0.14 开粗刀长超90时，下刀量减半。
粗/精 1000/1500 2500/3000 0.12/0.08
钨钢刀，加R0.5也相同
D3 / D2 50
30
30/25 粗/精
600
3200 0.10/0.05
钨钢刀，加R0.5也相同
D1
精
500
3500
0.01
钨钢刀
D 0.8
精
400
3500
0.008
钨钢刀
D1×45° 120
70
70 倒角刀 800 1500
中粗/精 1500/2500 3000/3500 0.35/0.12
钨钢刀
D5 R2.5 50
30
8
中粗/精 1200/2000 3000/3500 0.30/0.11
CNC数控刀具的分类和用途【必读】
（一）刀具分类刀具常按加工方式和具体用途，分为车刀、孔加工刀具、铣刀、拉刀、螺纹刀具、齿轮刀具、自动线及数控机床刀具和铰刀等几大类型。
刀具还可以按其它方式进行分类，如按所用材料分为高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼（CBN）刀具和金刚石刀具等；按结构分为整体刀具、镶片刀具、机夹刀具和复合刀具等；按是否标准化分为标准刀具和非标准刀具等。
（二）常用刀具简介1车刀车刀是金属切削不使用签名加工中应用最广的一种刀具。
它可以在车床上加工外圆、端平面、螺纹、内孔，也可用于切槽和切断等。
车刀在结构上可分为整体车刀、焊接装配式车刀和机械夹固刀片的车刀。
机械夹固刀片的车刀又可分为机床车刀和可转位车刀。
机械夹固车刀的切削性能稳定，工人不必磨刀，所以在现代生产中应用越来越多。
2孔加工刀具孔加工刀具一般可分为两大类：一类是从实体材料上加工出孔的刀具，常用的有麻花钻、中心钻和深孔钻等；另一类是对工件上已有孔进行再加工的刀具，常用的有扩孔钻、铰刀及镗刀等。
3铣刀铣刀是一种应用广泛的多刃回转刀具，其种类很多。
按用途分有：1）加工平面用的，如圆柱平面铣刀、端铣刀等；2）加工沟槽用的，如立铣刀、T形刀和角度铣刀等；3）加工成形表面用的，如凸半圆和凹半圆铣刀和加工其它复杂成形表面用的铣刀。
铣削的生产率一般较高，加工表面粗糙度值较大。
4拉刀拉刀是一种加工精度和切削效率都比较高的多齿刀具，广泛应用于大批量生产中，可加工各种内、外表面。
拉刀按所加工工件表面的不同，可分为各种内拉刀和外拉刀两类。
使用拉刀加工时，除了要根据工件材料选择刀齿的前角、后角，根据工件加工表面的尺寸（如圆孔直径）确定拉刀尺寸外，还需要确定两个参数：（1）齿升角af[即前后两刀齿（或齿组）的半径或高度之差]；（2）齿距p[即相邻两刀齿之间的轴向距离]。
5螺纹刀具螺纹可用切削法和滚压法进行加工。
6齿轮刀具齿轮刀具是用于加工齿轮齿形的刀具。
按刀具的工作原理，齿轮分为成形齿轮刀具和展成齿轮刀具。
数控刀具概述及新技术
（ 对刀）或机内补偿 ，以减少换刀调整时间。
（ ）刀具 能实现 系列化 、标 准化和 模块化 ７ 刀具
系列化 、标准化和模块化 有利于编程 、刀具管 理和降低
１ ． 刀具 的定 义 数控
数 控 刀具 是 指 与 数 控 机 床 （ 控 车 床 、数 控 铣 数 床 、数 控钻 床 、数控 镗铣 床 、加 工中心 、 自动 线以及 柔性制 造系统 ）相配套使 用的各种刀具的总称 。
展成刀具 。 数 控 刀具 的分 类 则通 常较 多采 用普 通 刀具 的 第一 种形式 ，在工厂 实际使用 中有些厂将 重量 重、直径大的 数控 刀具称为 重型数控 刀具 ，而一般 中小数控机床使用
２数控机床 刀具 的特点 ．
（ ）具 有 良好 的稳 定切 削性 能 １
度高 ，能进 行高速切削和强力切 削。
刀具 刚性好 、精
的刀具 则称为 中小 型数 控刀具 。总的来说 ，数 控刀具和
普 通刀具的分类没有严 格的划分 ，因有时 一些普通 刀具 （ 如钻头 、丝锥等 ）也应用 于数控机床的加工 。
影 响到数控机床功能和 作用的发挥。
（）多功能复合及专用化 。 ８
３ ． 数控刀具的分类
常用 的普 通 刀具 分 两 类 ：一是 按工 件加 工表 面 的
形式 ，分 为加 工各种外表面 的刀具 、孔加工 刀具 、螺纹 加工 刀具 、齿轮加 工刀具和切断 刀具 ；二是按切削运动 方式和相应的切 削刃形状 ，分为通 用刀具 、成形 刀具和
高切 削效率 ，如高速钢数控铣 削刀具在结构上 已较 多采 用波 形刃和大螺旋 角结构 ，硬 质合金可转位 刀具则采用 了内冷却 、刀片立装式 、模块可换和可调式结构 ，而如
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。
数控机床用刀具
1．数控机床用刀具发展的几大趋势：1）广泛采用机夹不重磨刀具；2）刀杆系统模块化，数控机床用刀具已自成体系；3）刀具表面的涂层化；在高速钢或硬质合金刀片的基体上涂上极薄的一层或多层的金属化合物材料。
刀具的耐用度可提高2倍以上，而刀具成本提高不到1倍。
目前常用的有碳化钛、氮化钛、氧化铝涂层，也有复合涂层，虽然涂层很薄，通过涂层提高了刀具表面的红硬性和耐磨性。
4）大量采用先进的刀具材料。
如金属陶瓷、陶瓷、立方氮化硼、金刚石陶瓷、金属陶瓷：主要由纯氧化铝（AL2O3）或在AL2O3中添加一定量的金属元素、金属碳化物金属构成。
特点：硬度高达91-95HRA，在1200°C高温下保持良好的切削性能。
化学稳定性好，摩擦因数小，抗粘结磨损与抗扩散磨损能力强。
但抗弯强度低、耐冲击性能差。
主要用于高速精车和半精车、精铣和半精铣，部分韧性好的亦可用于粗车和粗铣。
主要有：氧化铝陶瓷（AL2O3）、混合陶瓷（俗称黑陶瓷）、氮化硅基陶瓷、晶须强化陶瓷、金属陶瓷等。
立方氮化硼（CBN）：有单晶体和聚晶体。
特点：耐热性好，在1370°C的高温下，仍保持其硬度。
具有良好的耐磨性，可在高速下切削高温合金，切削速度比硬质合金高4-6倍。
化学稳定性比聚晶金刚石好得多，在1200-1300°C高温下也不与铁族金属起化学作用。
主要用于精加工与半精加工淬硬高速钢、淬硬合金工具钢、模具钢、渗碳钢、渗氮钢、冷硬铸铁、高铬铸铁以及各种合金铸铁，也常用于加工高温合金。
金刚石：有天然金刚石与人造金刚石刀具天然单晶金刚石：耐磨性极好，摩擦因数很小，刀具刃口极为锋利，加工表面粗糙度Ra可达0.008-0.025μm，适用于超精加工。
但抗弯强度、韧性很差，热稳定性差，切削温度达700-800°C时，会失去硬度。
与铁的亲和力很强。
主要用于有色金属及其合金的超精加工，也可用于加工非金属材料。
聚晶金刚石：是在高温高压下聚合而成的多晶体材料，以硬质合金为基体结合成整体圆刀片。
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。
认识数控刀具
① 刚性好（尤其是粗加工刀具）、精度高、抗振及热变形小。 ② 良好的互换性，便于快速换刀，降低辅助时间，提高加工 效率。 ③ 切削性能稳定、可靠，刀具寿命高，耐冲击性好。 ④ 刀具的尺寸和结构便于调整，以减少换刀调整时间。 ⑤ 应能可靠地断屑或卷屑，以利于切屑的排出。 ⑥ 系列化、标准化、模块化，以利于减少刀具数量，提高刀 具利用率，便于编程和对刀具的管理。
机械制造基础
数控刀具是指在数控机床上用的刀
具，它与普通机床所用刀具结构相似，但具有 更高的性能以适应数控机床的先进加工特点。
2
一、数控刀具的种类
1．按结构分 按结构的不同，数控刀具可分为整体式、镶嵌式和 特殊形式。其中，镶嵌式数控刀具可分为焊接式刀具和 机夹式刀具，而机夹式刀具又可分为不转位式和可转位 式两种刀具；特殊形式数控刀具包括复合刀具、减振式 刀具和可逆攻螺纹刀具等。
3
一、数控刀具的种类
2．按切削工艺分
（1）车削刀具
数控车削刀具可分为加工外圆、内孔和螺纹等多种类型的刀具。
（2）铣削刀具
数控铣削刀具可分为面铣、立铣和三面刃铣等刀具。
（3）钻削刀具
数控钻削刀具可分为加工孔、攻螺纹和铰孔等刀具。
（4）镗削刀具
数控镗削刀具可分为粗镗和精镗等刀具。4Leabharlann 二、对数控刀具的要求5
课堂讨论——讨论数控刀具的特性
数控刀具虽然与普通刀具类似，但由于 需要满足数控机床的先进加工要求，因此
数控刀具必须具有比普通刀
具更高的综合力学性能。请同
学们结合实际、查阅资料，讨论数控刀具应 具有的特性。
6
机械制造基础
数控车削用刀具的特点及种类
1．数控加工刀具的分类
2、根据刀具结构分类
3、①整体式：
②镶嵌式，采用焊接或机夹式连接，加工中心机夹式又可分为小转位和可转位两种；
现以加工孔时所用的特殊内孔车刀（如图）为例，对该车刀所属类型进行分析。
1）当车刀刀尖的圆弧半径与零件上最小的凹形圆弧半径相同且加工程序中无此圆弧程序段时，对加工R0.2mm轮廓而言，可属成形车刀性质。
2）如果车刀刀尖的形状为一圆弧，编程时又考虑了对其经测量认定的刀具圆弧半径，并进行刀尖半径补偿时，则该车刀属圆弧车刀性质。
刀具的选择和切削用量的确定是数控加加工中心工艺中的重要内容，它不仅影响数控机床的加下效率，而且直接影响加工质量。CAD／CAM技术的发展，使得在数控加千中直接利用CAD的设计数据成为可能，特别是微机与数控机床的连接，使得设计、工艺规划及编程的整个过程全部在计算机上完成，一般不需要输出专门的工艺文件。
（2）圆弧形车刀的几何参数
1）圆弧形车刀的选用
对于某些精度要求较高的凹曲面车削或大外圆弧面的批量车削，以及尖形车刀所不能完成的加工，宜选用圆弧形车刀进行。
圆弧形车刀具有宽刃切削性质，能使精车余量保持均匀而改善切削性能，还能一刀车出跨多个象限的圆弧面。
2）圆弧形车刀的几何参数
圆弧形车刀的几何参数除前角及后角外，主要为车刀圆弧切削刃的形状及半径。
2．数控加工刀具的特点
数控刀具与普通机床上所用的刀具相比，主要有以下特点：
(1)刚性好(尤其是粗加工刀具)，精度高，抗振及热变形小；
数控车床常用数控刀具概述
数控加工刀具的选择
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
数控刀具的种类
数控刀具的种类（按切削工艺分类）
1.车削刀具 （1）外圆车刀
三爪卡盘特点： 三个卡爪是同步运动的，能自动定心，一般不需
要找正。 卡爪：正爪
反爪——装夹直径较大的零件。 装夹特点：方便、省时、自动定心好，但夹紧力
小 适用范围：装夹外型规则的中、小型工件。
三爪卡盘装夹工件的找正
找正原因： （1）工件较长，旋转中心与主轴中心不重合 （2）卡盘使用时间过长，已失去应用的精度
固定顶尖刚性好，定心准确，但中心孔与顶尖之 间是滑动摩擦，易磨损和烧坏顶尖。因此只适用 于低速加工精度要求较高的工件。支承细小工件 时可用反顶尖，这时工件端部作成顶尖形。
活顶尖内部装有滚动轴承，顶尖和工件一起转动 ，能在高转速下正常工件。但活顶尖的刚性较差 ，有时还会产生跳动而降低加工精度。所以，活 顶尖只适用于精度要求不太高的工件。
为了防止工件由于切削力作用而产生]轴向 位移，可在卡盘内装一限位支承，或利用工件 的阶台作限位。
谢 谢！
顶尖
顶尖有前顶尖和后顶尖两种，用于定心并承受工 件的重力和切削力
前顶尖：
可直接安装在车床主轴锥孔中，也可用 三爪自定心卡盘夹住一自制有60°锥角 的钢制前顶尖。这种顶尖卸下后再次使 用时必须将锥面再车一刀，以保证顶尖 锥在的轴线与车床主轴旋转中心同轴。
后顶尖：
有固定顶尖和活顶尖两种。使用时可将后顶尖插 入车床尾座套筒的锥孔内。
数控车床刀具资料
数控车床可转位刀具简介数控车床刀具种类繁多，功能互不相同。
根据不同的加工条件正确选择刀具是编制程序的重要环节，因此必须对的种类及特点有一个基本的了解。
目前数控机床用刀具的主流是可转位刀片的机夹刀具。
下面对可转位刀具作简要的介绍：(1)数控车床可转位刀具特点数控车床所采用的可转位车刀，其几何参数是通过刀片结构形状和刀体上刀片槽座的方位安装组合形成的，用车床相比一般无本质的区别，其基本结构、功能特点是相同的。
但数控车床的加工工序是自动完成的，因此对位车刀的要求又有别于通用车床所使用的刀具，具体要求和特点如表5-1所示。
表5-1 可转位车刀特点要求特点目的精度高采用M级或更高精度等级的刀片；多采用精密级的刀杆；用带微调装置的刀杆在机外预调好。
保证刀片重复定位精度，方便坐标设定，保证刀尖位置精度。
可靠性高采用断屑可靠性高的断屑槽型或有断屑台和断屑器的车刀；采用结构可靠的车刀，采用复合式夹紧结构和夹紧可靠的其它结构。
断屑稳定，不能有紊乱和带状切屑；适应刀架快速移动和换位以及整个自动切削过程中夹紧不得有松动的要求。
换刀迅速采用车削工具系统；采用快换小刀夹。
迅速更换不同形式的切削部件，完成多种切削加工，提高生产效率。
刀片材料刀片较多采用涂层刀片。
满足生产节拍要求，提高加工效率。
刀杆截形刀杆较多采用正方形刀杆，但因刀架系统结构差异大，有的需采用专用刀杆。
刀杆与刀架系统匹配。
(2)可转位车刀的种类可转位车刀按其用途可分为外圆车刀、仿形车刀、端面车刀、内圆车刀、切槽车刀、切刀和螺纹车刀等，见表5-2。
表5-2 可转位车刀的种类类型主偏角适用机床外圆车刀900、500、600、750、450普通车床和数控车床仿形车刀930、107.50仿形车床和数控车床端面车刀900、450、750普通车床和数控车床内圆车刀450、600、750、900、910、930、950、107.50普通车床和数控车床切断车刀普通车床和数控车床螺纹车刀普通车床和数控车床切槽车刀普通车床和数控车床常用车刀及刀片外型图对车刀材料的基本要求：在车削的过程中，车刀的切削部分是在较大的切削抗力，较高的切削温度和剧烈的摩擦条件下进行工作的。
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
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数控铣床用刀具
数控加工中心用刀具
教学目标 1．熟悉数控车削加工中的常用刀具； 2．熟悉数控铣削加工中的常用刀具； 3．熟悉数控加工中心的常用刀具； 4. 能够合理选用数控车削、数控铣削和数控加 工中心刀具。
单元 导读
数控机床是一种高精度、高自动化的通用型金属切削机 床。与普通机床加工方法相比，数控加工对刀具提出了更高 的要求，不仅需要刚性好、精度高，而且要求尺寸稳定，耐 用度高，断屑和排屑性能好；同时要求安装调整方便，以满 足数控机床高效率的要求。随着数控机床的发展，数控加工 刀具也在不断地发展。数控加工刀具主要有常规刀具和模块
知识点三
二、刀柄及工具系统
数控加工中心用刀具
数控机床用7：24圆锥工具刀柄
知识点三
二、刀柄及工具系统
数控加工中心用刀具
2.工具系统
数控加工中心的工具 系统是刀具与加工中心的 连接部分，由工作头、刀 柄、拉钉和接长杆等组成， 起到固定刀具及 传递动力的作用。
知识点三
二、刀柄及工具系统
数控加工中心用刀具
数控铣床刚性好有两个目的：一是满足为提 高生产率而采用大切削用量的需要；二是适应 数控铣削过程中难以调整切削用量的特点。
知识点二
二、常用数控铣刀
数控铣床用刀具
常用数控铣刀
知识点二
二、常用数控铣刀
2.立铣刀 1.面铣刀
Байду номын сангаас
数控铣床用刀具
3.模具铣刀
6.成形铣刀
5.鼓形铣刀
4.键槽铣刀
知识点二
三、数控铣刀的选择
数控铣床用刀具
与普通铣刀的选 用相类似，在选择数控 铣刀时，其类型应与工 件表面形状与尺寸 相适应。
知识点三
一、数控加工中心常用刀具 1. 2. 3.
数控加工中心用刀具
4.
5.
钻削刀具
镗削刀具 铣削刀具 铰削刀具 螺纹加工刀具
知识点三
二、刀柄及工具系统
数控加工中心用刀具
1.刀柄
刀柄是机床主轴和刀具之间 的连接工具，是加工中心必备的 辅具。它除了能够准确地安装各 种刀具外，还应满足在机床 主轴上的自动松开和拉紧定 位，刀库中的存储和识别以及 机械手的夹持和搬运等需要。
化刀具，其中模块化刀具是主要的发展方向。
知识点一
一、数控车床用常规刀具
数控车床用刀具
数控车床用常规刀具
知识点一
一、数控车床用常规刀具
数控车床用刀具
1. 尖形车刀
2. 圆弧形车 刀
3. 成形车刀
知识点一
二、数控车床用可转位刀具
数控车床用可转位车刀的要求和特点
数控车床用刀具
知识点一
三、模块化刀具
TMG21 数控工具系统
数控车床用刀具
模块化刀具是数控切削 加工中常用的刀具，其中各 种车刀都是镶嵌式的模块化 刀具。数控车削刀具的夹持 部分为方形刀体（加工外表 面）或圆杆刀杆（加 工内表面）。
知识点一
三、模块化刀具
数控车床用刀具
刀盘
知识点二
一、对数控铣刀的基本要求
数控铣床用刀具
刚性好、耐用度高是对数控铣床最基本的要求， 除此之外，铣刀切削刃几何参数的合理选择及排屑性