数控机床刀具刀具寿命
数控机床的刀具磨削和保养方法
数控机床的刀具磨削和保养方法数控机床是一种高精度、高效率的工具，它可以在自动化的控制下完成各种复杂加工操作。
而数控机床的刀具作为加工的重要工具，其磨削和保养方法对机床的生产效率和刀具寿命有着重要影响。
本文将介绍数控机床刀具的磨削和保养方法，帮助读者更好地使用和维护数控机床。
首先，数控机床刀具的磨削方法是其保持良好切削性能的重要手段。
刀具磨削可以恢复刀具形状，提高切削精度和表面质量。
磨削过程中，应注意以下几个方面：1. 选择合适的磨削工艺和磨削工具。
磨削工艺包括砂轮选择、磨削速度和喂进速度等。
根据刀具材料和要求的加工精度选择合适的磨削工艺参数。
2. 磨削前的刀具准备工作。
在磨削之前，应对刀具进行清洁，确保刀具表面无杂质。
同时，检查刀具是否存在裂纹、磨损等缺陷，避免在使用磨损严重的刀具进行磨削。
3. 控制磨削过程中的加工精度。
在磨削过程中，要控制磨削精度，避免过度磨削导致刀具消耗过快或者刀具质量下降。
另外，数控机床刀具的保养方法对提高机床的生产效率和延长刀具寿命也非常重要。
下面将介绍刀具保养的几个方面：1. 刀具的清洁和防锈。
使用过的刀具应及时进行清洁，确保刀具表面干净。
对于较长时间不用的刀具，应采取适当的防锈措施，避免锈蚀影响刀具的使用寿命。
2. 刀具的润滑和冷却。
在切削过程中，刀具需要进行润滑和冷却，以减少摩擦和热量，提高切削性能和延长刀具寿命。
因此，要定期检查刀具润滑和冷却系统的工作状态，及时添加润滑剂和冷却液。
3. 刀具的存放和保护。
刀具在存放时应放在干燥、通风、无尘的地方，避免受潮和受灰尘污染。
尤其是对于较长时间不用的刀具，应采取适当的包装和保护措施，避免刀具受损。
除了以上的磨削和保养方法，数控机床刀具的合理使用和调整也是非常重要的。
以下是一些建议：1. 合理选择刀具。
根据不同的加工要求和材料特性，选择合适的刀具类型和规格，避免使用不当的刀具导致加工质量下降或者刀具损坏。
2. 控制加工参数。
浅谈数控机床刀具磨损的监测方法
浅谈数控机床刀具磨损的监测方法摘要：数控机床刀具磨损情况的监测对于降低因刀具的破损而带来的经济损失,提高其在数控机床中的利用率起着非常重要的作用。
通过回顾国内外各种关于刀具磨损情况的监测技术与方法研究,大概有以下方法，针对振动监测法、切削力监测法、功率性监测、及基于动态树理论的刀具磨损检测等,分析它们的优势与特点,可以了解到基于动态树理论的刀具而研究磨损监测技术手段是其未来发展的趋势。
关键词：数控机床；刀具磨损；监测方法前言刀具的磨损状态在目前我国的各种机械加工中已成为一种常见的情况,刀具磨损以及它的磨损状态直接地影响到了机械加工的准确性、精度和企业的经济效益，降低其刀具加工的费用,对于提高企业的社会经济效益很有利。
近几年来,随着我国先进的技术如 cims、 cnc 、 fms 机床的广泛应用,极大地改善了机械加工精度与生产设备的加工效率。
操纵人机已经从原先的单独或者两台开始进行操纵,变成现在可以同时运行和操纵多个设备。
如此，数控机床系统就能够实现自动地监视各种刀具的运转和工作状态,及时掌握正在运行中所需要使用刀具的磨损情况,从而根据各种刀具的断裂程度、刀具寿命、磨损量等各种刀具的故障情况实时地监测各种刀具的运转和工作状态的变化,并且当各种刀具的磨损量已经超过预先设置的磨损程度时发出信号和报警,就会因此变得尤其重要。
一、刀具磨损的监测方法刀具检测状态的检查技术通常包括传感器信号采集、信号处理及状态特征提取和状态辨认器三个组成部分。
刀具运行状态检测传感器系统中的传感器主要是为了接收到在切削工作过程中产生的切削机械信号,例如切削能力、功率、音频发射、震荡、振动、电流等。
1.刀具状态的振动监测法当工件在切削的过程中,工件和磨损后的刀具刃部侧面发生摩擦,产生不同速度和频率的振动，振动信号已经被认为是一种检测刀具的磨损和破坏敏感性较高的技术。
振动的特征检测和处理方法主要分为两种:一种就是把振幅区域划分为几个单独的振幅区域,不断地通过使用计算机电脑和数字化计算机对这些振幅区域的位置进行记录、分析,就已经可以准确检测得出一把刀具在使用后的每一个刀面上受到磨损的严重性程度;二是把振幅划分为高低两个组成部分,在切削过程中分别计算出两个组成部分的振幅。
FANUC 0i MD南通3轴立加刀具寿命
刀具寿命系统：FANUC Series 0i Mate-MODEL D 机床型号：南通3轴立加VCL1100C一、参数的设定1.No.8132#0 TLF 是否使用刀具寿命管理设为1（刀具寿命开启）；设为0 （刀具寿命关闭）。
注：设定完后需暂时切断电源2.No.6810 刀具寿命管理忽略号，数据范围：0～99999999通常设为100（刀具组号为3位，例：T101、T102）通常设为1000（刀具组号为4位，例：T1001、T1002）注：用T代码指令超过这里所设定的值的数值时，从T代码的数值扣除此设定数后的值成为刀具寿命管理的刀具组号，忽略号以下的为刀具号，以上的为组号，如T101代表第一组刀。
101=刀具忽略号100加上刀组号1.T102代表第二组刀。
3.No.6811 刀具寿命计数再启动用的M代码，数据范围：0～127（01,02,30,98,99除外）通常设为16或106，即M16或M106。
设定为0时，此参数将被忽略。
注:①在程序中执行M02 M30 或复位信号之前，只出现一次T01 M06 即没有刀号重复额情况下，可正常刀具寿命计数。
若在程序中执行M02，M30或复位信号之前，程序中出现同一刀号，需在后续相同刀号前加上M106(需PLC处理结束信号)②通过次数设定了寿命值的情况下，在指令刀具寿命计数再启动M代码时寿命已尽的刀具组即使有1个，也会输出换刀信号（TLCH）③在指令了刀具寿命计数再启动M代码后的T代码指令（刀具寿命管理组指令）中，在所指定的组内选择寿命未尽的刀具，在下一个M06指令中刀具寿命计数器只加1。
④以时间指定了寿命值的情况下，即使指令刀具寿命计数再启动M代码，也不会有任何动作。
此外，在本参数设定了0的情况下，刀具寿命计数再启动用M代码无效。
⑤使用数据超过127的M代码的情况下，在NO.6811设定0，在No.13221中设定M代码的值。
No.13221 用于刀具寿命计数再启动的M代码。
机床刀具寿命统计步骤的具体操作方法
YCMYCM抄写刀具寿命时：OFF/SET——+——TOOLLF ——抄写[计数]值具体操作方法如下：YCM可以直接读取刀具寿命！注意：只有在刀具号前面有@的符号时，刀具寿命功能才运行！如图黑色箭头。
调试产品请及时通知调试间当班人员去更改刀具寿命！Old BrotherDATA BANK——EOB——TOOLDATA——EOB——TOOLLIST——EOB注意：（1）.Brother机床刀具寿命统计的方法和其他机床不一样，Brother显示的是还剩余的加工时间，其他的机床显示的都是已经加工的时间，所以，每次抄刀具寿命时，Brother应该是用：设定的时间—机床显示的时间= 已经消耗的时间！（2）.抄好时间以后一直按F0，机床会保存并退出刀具寿命页面！调试产品请及时通知调试间当班人员去更改刀具寿命！MAZAK先将机床操作面板设置在加工页面(显示位置键的页面)，刀具数据——上下键——刀具寿命设定值）调试产品请及时通知调试间当班人员去更改刀具寿命！HAASCURNT．．．．．———PAGE UP （按四下）——刀具寿命注意：填写刀具跟踪表时，要注意抄写的应该是下面倒数第二列（黑色箭头）的位置！最后一列是刀具寿命的设定值，请不要抄错！调试产品请及时通知调试间当班人员去更改刀具寿命！MORI SEIKI（深精机）OFFSET——刀具寿命管理——（更改的是现在值）调试产品时更改的是设定值注意：MORI SEIKI机床寿命设定了一个预告值，如若到了此设定值，务必要更换刀具并清零，否则等机床寿命到了以后，报警信号按复位是清除不了的，只有将报警的那一刀具组删除，在重建一个组，重新设定那一组的所有刀具参数！很是麻烦。
New BrotherDATA BANK——EOB——TOOLDATA——EOB——TOOLLIST——EOB注意：（1）.Brother机床刀具寿命统计的方法和其他机床不一样，Brother显示的是还剩余的加工时间，其他的机床显示的都是已经加工的时间，所以，每次抄刀具寿命时，Brother应该是用：设定的时间—机床显示的时间= 已经消耗的时间！（2）.抄好时间以后一直按F0，机床会保存并退出刀具寿命页面！调试产品请及时通知调试间当班人员去更改刀具寿命！。
数控刀具国家标准
国内数控机床刀具标准及选择国内数控机床刀具标准１．国家标准GB10944－89《自动换刀机床用7:24圆锥工具柄部40、45和50号圆锥柄》这个国家标准规定的柄部，在型式与尺寸上与国际标准ISO7388／1完全相同。
详见图7.3-1和7.3-1。
与ISO7388／1相比，增加了一些必要的技术要求，标注了表面粗糙度及形位公差，以保证刀柄的制造质量，满足自动加工中刀具的重复换刀精度要求。
它主要应用于镗铣类加工中心机床的各种刀柄。
２．国家标准所规定的拉钉，《自动换刀机床用7:24圆锥工具柄部40、45和50号圆锥柄用拉钉》这个国家标准所规定的拉钉，在型式与尺寸上与ISO7388／Ⅱ相同。
可与前述标准GB10944－89中所规定的柄部配合使用。
３．日本标准JIS B6339-1986《加工中心机床用工具柄部及拉钉》这个标准只适用于日本进口的加工中心机床及过去几年我国的部分机床厂与日本合作设计和生产的加工中心机床。
它是在日本机床工业协会标准MAS403－1982的基础上制订出来的，在日本得到广泛的应用。
我国1985年以后设计的加工中心机床已改用新的国家标准GB10994和GB10945。
４．国家标准GB3837－83《机床工具7:24圆锥联结》这种锥柄主要用于手动换刀数控机床及重型镗铣床等。
二．整体式工具系统标准JB/GQ5010-1983《TSG工具系统型式与尺寸》TSG工具系统中的刀柄,其代号(按1990年国家标准报批稿)由四部分（JT-45-Q32-120）组成，各部分的含义如下：JT-表示工具柄型代码。
45-对圆锥柄表示锥度规格。
Q32-表示工具的规格。
120-表示刀柄的工作长度。
它所表示的工具为：自动换刀机床用7:24圆锥工具柄(GB10944)，锥柄为45号，前部为弹簧夹，最大夹持直径32mm，刀柄工作长度(锥柄大端直径φ57.15mm处到弹簧夹头前端面的距离)为120mm。
表1 工具柄部型式代号代号工具柄部型式JT 自动换刀机床用7:24圆锥工具柄 GB 10944-89BT 自动换刀机床用7:24圆锥BT型工具柄 JIS B6339ST 手动换刀机床用7:24圆锥工具柄 GB 3837.3-83MT 带扁尾莫氏圆锥工具柄 GB 1443-85MW 无扁尾莫氏圆锥工具柄 GB 1443-85ZB 直柄工具柄 GB 6131-85表2 工具的用途代号及规格参数用途代号用途规格参数表示的内容J 装直柄接杆工具装接杆也直径—刀柄工作长度Q 弹簧夹头最大夹持直径—刀柄工作长度XP 装削平型直柄工具装刀孔直径—刀柄工作长度Z 装莫氏短锥钻夹头莫氏短锥号—刀柄工作长度ZJ 装莫氏锥度钻夹头贾氏锥柄号—刀柄工作长度M 装带扁尾莫氏圆锥柄工具莫氏锥柄号—刀柄工作长度MW 装无扁尾莫氏圆锥柄工具莫氏锥柄号—刀柄工作长度MD 装短莫氏圆锥柄工具莫氏锥柄号—刀柄工作长度JF 装浮动绞刀绞刀块宽度—刀柄工作长度G 攻丝夹头最大攻丝规格—刀柄工作长度TQW 倾斜型微调镗刀最小镗孔直径—刀柄工作长TS 双刃镗刀最小镗刀直径—刀柄工作长度TZC 直角型粗镗刀最小镗孔直径—刀柄工作长度TQC 倾斜型粗镗刀最小镗孔直径—刀柄工作长度TF 复合镗刀小孔直径/大孔直径—孔工作长度TK 可调镗刀头装刀孔直径—刀柄工作长度XS 装三面刃铣刀刀具内孔直径—刀柄工作长度XL 装套式立铣刀刀具内孔直径—刀柄工作长度XMA 装A类面铣刀刀具内孔直径—刀柄工作长度XMB 装B类面铣刀刀具内孔直径—刀柄工作长度XMC 装C类面铣刀刀具内孔直径—刀柄工作长度KJ 装扩孔钻和铰刀１：３０圆锥大端直径—刀柄工作长度数控刀具国家标准概述：1、可转位刀具的基本概念可转位刀具是将预先加工好并带有若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。
数控机床技术中的刀具寿命控制与预测
数控机床技术中的刀具寿命控制与预测刀具寿命控制与预测是数控机床技术中非常重要的一项任务。
刀具寿命的控制和预测能够有效提高数控机床的生产效率和质量，并降低生产成本。
本文将从刀具寿命控制和预测的概念、方法和应用等方面进行详细介绍。
一、刀具寿命控制的概念与方法1. 概念：刀具寿命控制是指通过合理的控制切削条件，延长刀具的使用寿命和提高切削效率的一种技术手段。
它主要包括刀具选择、刀具磨损监测与补偿、切削速度与进给率的优化等方面。
2. 方法：- 刀具选择：根据不同加工工艺和工件材料的特性，选择适合的刀具材料和类型，以提高刀具的耐磨性和稳定性。
- 刀具磨损监测与补偿：通过各种传感器和监测系统，实时监测刀具的磨损状态，及时进行补偿和更换，以保持刀具的最佳工作状态。
- 切削速度与进给率的优化：通过优化切削参数，控制切削温度和切削力，减少刀具的老化和断裂，延长刀具的使用寿命。
二、刀具寿命预测的概念与方法1. 概念：刀具寿命预测是根据刀具使用情况和切削参数，通过建立数学模型和统计分析，预测刀具使用寿命的一种方法。
它可以帮助机床操作者提前做好刀具更换准备工作，避免刀具突然断裂或失效造成的生产停机和损失。
2. 方法：- 数据采集与分析：通过传感器等装置采集刀具使用过程中的各项数据，包括刀具磨损情况、切削力、切削温度等。
然后对这些数据进行统计分析和建模，找出刀具寿命与参数之间的关联性。
- 预测模型建立：根据分析结果，建立相应的预测模型。
常用的方法包括神经网络、遗传算法、支持向量机等。
- 预测结果评估与优化：根据已有的数据和实际情况，评估预测结果的准确性。
若发现存在误差或其他问题，需要对模型进行调整和优化。
三、刀具寿命控制与预测的应用1. 提高生产效率：通过合理的刀具寿命控制与预测，可以避免刀具突然失效或断裂带来的生产停机和损失，提高了机床的利用率和生产效率。
2. 降低生产成本：刀具是机床加工的重要耗材之一，延长刀具的使用寿命可以减少刀具的更换频率和成本，从而降低了生产成本。
刀具的磨损与刀具寿命
刀具的磨损与刀具寿命默克精密工具（常州）有限公司一、刀具磨损切削金属时，刀具一方面切下切屑，另一方面刀具本身也要发生损坏。
刀具损坏的形式主要有磨损和破损两类。
前者是连续的逐渐磨损，属正常磨损；后者包括脆性破损（如崩刃、碎断、剥落、裂纹破损等）和塑性破损两种，属非正常磨损。
刀具磨损后，使工件加工精度降低，表面粗糙度增大，并导致切削力加大、切削温度升高，甚至产生振动，不能继续正常切削。
因此，刀具磨损直接影响加工效率、质量和成本。
刀具正常磨损的形式有以下几种：1.前刀面磨损2.后刀面磨损3.边界磨损(前、后刀面同时磨损)从对温度的依赖程度来看，刀具正常磨损的原因主要是机械磨损和热、化学磨损。
机械磨损是由工件材料中硬质点的刻划作用引起的，热、化学磨损则是由粘结（刀具与工件材料接触到原子间距离时产生的结合现象）、扩散（刀具与工件两摩擦面的化学元素互相向对方扩散、腐蚀)等引起的。
(1)磨粒磨损在切削过程中，刀具上经常被一些硬质点刻出深浅不一的沟痕。
磨粒磨损对高速钢作用较明显。
(2)粘结磨损刀具与工件材料接触到原子间距离时产生的结合现象，称粘结。
粘结磨损就是由于接触面滑动在粘结处产生剪切破坏造成。
低、中速切削时，粘结磨损是硬质合金刀具的主要磨损原因。
(3)扩散磨损切削时在高温作用下，接触面间分子活动能量大，造成了合金元素相互扩散置换，使刀具材料机械性能降低，若再经摩擦作用，刀具容易被磨损。
扩散磨损是一种化学性质的磨损。
(4)相变磨损当刀具上最高温度超过材料相便温度时，刀具表面金相组织发生变化。
如马氏体组织转变为奥氏体，使硬度下降，磨损加剧。
因此，工具钢刀具在高温时均用此类磨损。
(5)氧化磨损氧化磨损是一种化学性质的磨损。
刀具磨损是由机械摩擦和热效应两方面因素作用造成的。
1）在低、中速范围内磨粒磨损和粘结磨损是刀具磨损的主要原因。
通常拉削、铰孔和攻丝加工时的刀具磨损主要属于这类磨损。
2）在中等以上切削速度加工时，热效应使高速钢刀具产生相变磨损、使硬质合金刀具产生粘结、扩散和氧化磨损。
刀具寿命管理功能使用说明
刀具寿命管理功能使用1． 刀具寿命管理功能的启用参数（No.002#0）作为刀具寿命功能是否启用的标志（0－未启用，1－启用），当未启用时，相应的刀具寿命管理界面也不显示。
2． 刀具寿命管理显示界面刀具寿命管理界面放入按键中，作为第三个子画面出现，由两个页面组成（按翻页键翻页）：重复按《刀补》键时显示的界面刀具寿命管理画面（第一页）：刀具寿命管理画面的第一页显示当前所用刀具的寿命管理数据和已定义刀具组的清单。
这页主要用来以组为单位监视刀具的寿命数据。
某组内每一刀具数据的监视、组号的设定和刀具寿命管理数据在下页中显示。
ⅰ.显示说明<当前刀具状况> ：显示当前正在使用中刀具的寿命管理数据 方式： 显示寿命数据的计数单位(0:分钟/1:次数)状态： 显示刀具状态（0－未使用，1－使用中，2－寿命到，3－跳跃）<已定义组号> ： 只显示所有定义的组号，未定义的组号不显示。
反白显示的组号表示该组内所有刀具的寿命都已达到。
ⅱ.所有已定义数据的删除在该页面下，按下［取消］＋［G］键可删除所有定义的数据(包括组号，组内刀具号及寿命值等)。
刀具寿命管理画面（第二页）：第二页用于设定和显示某刀具组的寿命管理数据，按序号1～8显示。
刀具组号的选择显示有三种方式：i.直接在第二页界面的《刀具组号P》位置输入组号即显示该组刀具寿命数据,如该组不存在，则作为新定义组号。
新定义组号：22，系统并自动定义第一把刀：ii.在第一页界面的《已定义组号》中移动光标选择组号，翻到第二页时即显示该组内容iii.在第二页界面显示完当前的组号内容后，继续翻页即显示紧跟后面的组号的内容3．刀具寿命数据的定义刀具寿命数据的设置有两种方式：①编写NC程序并运行程序设置，②直接从刀具寿命管理界面输入。
① 编写NC程序设置例:P：刀具组号码1 – 32L：每把刀具的寿命0 - 999999分 或 0 - 999999次N：方式选择（0－时间、 1－次数）T：刀具及刀补号编程注意：ⅰ．P 指令指定的刀具组号可以不连续，但请尽可能按照升序，由画面监视时较容易看刀具组号。
发那科刀具寿命管理
发那科刀具寿命管理发那科刀具寿命管理是现代数控机床加工中的重要一环。
正确管理刀具寿命可以提高加工效率、降低生产成本，达到更高的加工精度和质量。
本文将围绕发那科刀具寿命管理的重要性、管理方法和指导意义展开讨论。
首先，刀具寿命管理的重要性不可忽视。
刀具寿命对加工效率和品质有直接的影响。
如果刀具寿命过短，加工频繁换刀会导致机床停机时间增加，生产效率低下；相反，如果刀具寿命过长，刀具磨损严重会影响加工质量，甚至引起工件报废。
因此，合理管理刀具寿命是提高加工效率、降低生产成本的重要手段。
其次，刀具寿命管理可以通过多种方法实施。
首先，监测刀具使用情况。
通过对刀具的切削时间、切削长度等数据进行监测，可以及时判断刀具磨损情况，合理安排刀具更换时间。
其次，定期对刀具进行维护保养。
刀具应定期清洗、涂抹刀液以减少磨损，定期检查刀具的磨损情况，并及时更换或修复磨损的刀具。
最后，选择合适的刀具材料和涂层。
不同工件材料和加工要求应选择适合的刀具材料和涂层，以提高刀具的寿命和加工质量。
最后，发那科刀具寿命管理的指导意义在于提高加工效率和品质，降低生产成本。
通过合理管理刀具寿命，可以有效减少更换刀具的次数，节省机床停机时间，提高生产效率；同时，及时更换磨损的刀具，可以保证加工质量和尺寸精度。
在选择刀具材料和涂层时，合理的选择可以提高刀具的使用寿命和耐磨性，降低刀具的使用成本。
因此，发那科刀具寿命管理在实际生产中具有重要的指导意义。
综上所述，发那科刀具寿命管理是提高加工效率、降低生产成本的重要手段。
通过监测刀具使用情况、定期维护保养和合理选择刀具材料与涂层，可以有效延长刀具的使用寿命，提高加工品质和精度。
因此，正确进行刀具寿命管理对实现高质量、高效益的加工具有重要的指导意义。
如何利用宏程序管理数控机床的刀具寿命
如何利用宏程序管理数控机床的刀具寿命对以大批量生产为主的企业来说，刀具的寿命管理是个比较重要的问题，它直接关系到产品的制造成本控制、零件加工质量(由于刀具过度磨损会导致零件加工的质量不稳定)以及设备的正常操作等方面的问题。
那么如何利用宏程序管理数控机床的刀具寿命呢?下面小编就给大家讲讲这块。
一、FANUC 系统的变量
在FANUC 系统中存在三种变量，即：局部变量;公共变量和系统
变量。
(1)局部变量为#0～#33，其可以由用户通过程序对其赋值，但机
床断电后，其值将自动清零。
下次上电运行程序时，用户需再对其重新赋值。
(2)公共变量为#500～#999，这部分变量也可以由用户通过程序对
其赋值，但与局部变量不同的是，公共变量在机床断电之后不会自动清零(但在系统保护电源缺失的情况下将发生清零的现象)。
在系统保护电源的作用下，公共变量将持续保存其中的数据，直到人为对其进行清零操作。
(3)系统变量为#1000～#9999，系统变量的用途和性质在数控系统
中是有严格的规定和明确要求的，所以我们在编制宏程序的时候通常都是要避免使用系统变量。
在设计刀具管理宏程序的时候，根据FANUC 系统提供的以上3
种变量的不同性质，显然，我们应该采用公共变量。
原因很简单：要对刀具使用寿命进行管理就必须准确地对刀具所加工的零件数量进行统计，这就涉及到要对刀具加工零件数量的累计计算。
因此，我们所需要的变量应该是机床处于通电和断电状态都能保存其中数据的变量，即公。
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。
数控刀具国家标准
国内数控机床刀具标准及选择国内数控机床刀具标准１．国家标准GB10944－89《自动换刀机床用7:24圆锥工具柄部40、45和50号圆锥柄》这个国家标准规定的柄部，在型式与尺寸上与国际标准ISO7388／1完全相同。
详见图7.3-1和7.3-1。
与ISO7388／1相比，增加了一些必要的技术要求，标注了表面粗糙度及形位公差，以保证刀柄的制造质量，满足自动加工中刀具的重复换刀精度要求。
它主要应用于镗铣类加工中心机床的各种刀柄。
２．国家标准所规定的拉钉，《自动换刀机床用7:24圆锥工具柄部40、45和50号圆锥柄用拉钉》这个国家标准所规定的拉钉，在型式与尺寸上与ISO7388／Ⅱ相同。
可与前述标准GB10944－89中所规定的柄部配合使用。
３．日本标准JIS B6339-1986《加工中心机床用工具柄部及拉钉》这个标准只适用于日本进口的加工中心机床及过去几年我国的部分机床厂与日本合作设计和生产的加工中心机床。
它是在日本机床工业协会标准MAS403－1982的基础上制订出来的，在日本得到广泛的应用。
我国1985年以后设计的加工中心机床已改用新的国家标准GB10994和GB10945。
４．国家标准GB3837－83《机床工具7:24圆锥联结》这种锥柄主要用于手动换刀数控机床及重型镗铣床等。
二．整体式工具系统标准JB/GQ5010-1983《TSG工具系统型式与尺寸》TSG工具系统中的刀柄,其代号(按1990年国家标准报批稿)由四部分（JT-45-Q32-120）组成，各部分的含义如下：JT-表示工具柄型代码。
45-对圆锥柄表示锥度规格。
Q32-表示工具的规格。
120-表示刀柄的工作长度。
它所表示的工具为：自动换刀机床用7:24圆锥工具柄(GB10944)，锥柄为45号，前部为弹簧夹，最大夹持直径32mm，刀柄工作长度(锥柄大端直径φ57.15mm处到弹簧夹头前端面的距离)为120mm。
表1 工具柄部型式代号代号工具柄部型式JT 自动换刀机床用7:24圆锥工具柄 GB 10944-89BT 自动换刀机床用7:24圆锥BT型工具柄 JIS B6339ST 手动换刀机床用7:24圆锥工具柄 GB 3837.3-83MT 带扁尾莫氏圆锥工具柄 GB 1443-85MW 无扁尾莫氏圆锥工具柄 GB 1443-85ZB 直柄工具柄 GB 6131-85表2 工具的用途代号及规格参数用途代号用途规格参数表示的内容J 装直柄接杆工具装接杆也直径—刀柄工作长度Q 弹簧夹头最大夹持直径—刀柄工作长度XP 装削平型直柄工具装刀孔直径—刀柄工作长度Z 装莫氏短锥钻夹头莫氏短锥号—刀柄工作长度ZJ 装莫氏锥度钻夹头贾氏锥柄号—刀柄工作长度M 装带扁尾莫氏圆锥柄工具莫氏锥柄号—刀柄工作长度MW 装无扁尾莫氏圆锥柄工具莫氏锥柄号—刀柄工作长度MD 装短莫氏圆锥柄工具莫氏锥柄号—刀柄工作长度JF 装浮动绞刀绞刀块宽度—刀柄工作长度G 攻丝夹头最大攻丝规格—刀柄工作长度TQW 倾斜型微调镗刀最小镗孔直径—刀柄工作长TS 双刃镗刀最小镗刀直径—刀柄工作长度TZC 直角型粗镗刀最小镗孔直径—刀柄工作长度TQC 倾斜型粗镗刀最小镗孔直径—刀柄工作长度TF 复合镗刀小孔直径/大孔直径—孔工作长度TK 可调镗刀头装刀孔直径—刀柄工作长度XS 装三面刃铣刀刀具内孔直径—刀柄工作长度XL 装套式立铣刀刀具内孔直径—刀柄工作长度XMA 装A类面铣刀刀具内孔直径—刀柄工作长度XMB 装B类面铣刀刀具内孔直径—刀柄工作长度XMC 装C类面铣刀刀具内孔直径—刀柄工作长度KJ 装扩孔钻和铰刀１：３０圆锥大端直径—刀柄工作长度数控刀具国家标准概述：1、可转位刀具的基本概念可转位刀具是将预先加工好并带有若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。
数控加工的刀具寿命的总结【大全】
在数控加工中，刀具寿命是指从开始加工到刀尖报废整个过程中刀尖切削工件的时间或切削过程中在工件表面实际的长度。
刀尖加工时间是刀具公司计算刀具寿命的主要考核指标。
一般以每个刀刃连续加工15-20分钟为刀具的使用寿命。
刀具寿命由每个公司在实验室中相对理想的状态下测算出来。
根据不同的工件材质、不同的切削深度和进给量，按每个刀刃连续加工15-20分钟进行计算，算出相应的线速度与进给的关系，即构成了相应的切削参数表，所以每家公司的切削参数表也都不相同。
一、数控刀具寿命能否提高？刀具寿命仅为15-20分钟，能否进一步提高刀具寿命？显然，刀具寿命可以很容易得到提高，但只能以牺牲线速度为前提。
线速度越低，刀具寿命增加相应更明显（但线速度过低，会导致加工时产生振动，会降低刀具寿命）。
二、提高数控刀具寿命有没有实际意义？在工件的加工成本中，刀具成本所占的比例非常少。
线速度降低，即使刀具寿命增加，但由于工件加工时间也相应增加，刀具加工的工件数量不一定会增加，反而工件加工成本会增加。
需要正确理解的是，在尽可能保证刀具加工寿命的情况下，尽可能多的提高工件加工数量，这才是有意义的。
三、影响刀具寿命的因素1. 线速度线速度对刀具寿命的影响最大。
如果线速度高于样本规定线速度的20％，刀具寿命将降低为原来的1/2；如果提高到50％，刀具寿命将只有原来的1/5。
要提高刀具的使用寿命，必须要知道每种被加工工件的材质、状态以及选用刀具的线速度范围。
每家公司的刀具，线速度都不相同，可从该公司提供的相关样本中进行初步查找，再在加工时根据具体情况进行调整，即可达到一个比较理想的效果。
线速度在粗加工和精加工时的数据并不一致，粗加工以去余量为主，线速度要低；精加工以保证尺寸精度和粗糙度为主，线速度要高。
2. 切深切深对刀具寿命的影响没有线速度大。
每种槽型都有一个比较大的切深范围。
粗加工时，切深尽量加大，保证最大的余量去除率；精加工时，切深尽量小，保证工件的尺寸精度和表面质量。
刀具磨损、刀具寿命以及切削用量的选择
三、刀具寿命 1．刀具寿命的定义
刃磨后的刀具自开始切削直到磨损量达到磨 钝标准为止所经历的总切削时间，称为刀具寿 命，用 T 表示。
一把新刀往往要经过多次重磨，才会报废， 刀具寿命指的是两次刃磨之间所经历的切削时 间。
刀具寿命乘以刃磨次数，得到的就是刀具总 寿命。
2．刀具寿命的经验公式
切削速度与刀具寿命的关系
当T给定时，为保证最高生产率，应优先考虑 选取最大可能的ap,其次选尽可能大的f,最后根据 刀具寿命的限制确定V。实际上，ap和f的选择要 受到切削力、保证表面质量等条件的限制，并不 能任意提高，而应从工艺手册中查出。
3．切削用量三要素的选用
1)确定被吃刀量 ap
背吃刀量根据加工余量确定。粗加工时，只要机 床功率许可，粗加工余量尽可能在一次走刀中全部 切除。下面几种情况，可几次走刀分切：
在切削加工中，刀具有时没有经过正常磨损 阶段，而在很短时间内突然损坏，这种情况称 为刀具破损。
破损也是刀具损坏的主要形式之一，破损可认 为是一种非正常的磨损，因为破损和磨损都是在 切削力和切削热的作用下发生的。
磨损是逐渐发展的过程，而破损是突发的。破 损的突然性很容易在生产过程中造成较大的危害 和经济损失。
确定刀具寿命的原则
➢ 最大生产率刀具寿命 ➢ 最小成本刀具寿命
一般情况下，应采用最小成本刀具寿命。在生产任务紧迫或生 产中出现节拍不平衡时，可选用最高生产率刀具寿命。
制订刀具寿命时，还应具体考虑以下几点：
1）刀具构造复杂、制造和磨刀费用高时，刀具寿命应规定得高 些;
2）多刀车床上的车刀，组合机床上的钻头、丝锥和铣刀，自动 机及自动线上的刀具，因为调整复杂，刀具寿命应规定得高些;
（2）进给量f 根据图提供的加工表面粗糙度Ra=3.2μm
数控机床刀具更换频率设定的实验法
数控机床刀具更换频率设定的实验法张子祥;王俊元【摘要】通过实验法设定的刀具寿命,提供了量化数据的支持,有利于及时掌握刀具的磨损状况,提高了刀具的使用寿命,节约加工成本.【期刊名称】《机械管理开发》【年(卷),期】2011(000)003【总页数】2页(P110-111)【关键词】刀具;寿命;更换频率【作者】张子祥;王俊元【作者单位】山西机电职业技术学院,山西长治046011;山西机电职业技术学院,山西长治046011【正文语种】中文【中图分类】TM161+.230 引言就机械行业而言，刀具的更换频率不仅影响加工部门的总成本，且影响产品的品质。
其中，总成本包括产品原材料、机床磨损、人力成本等等。
产品品质的影响主要指在刀具超过更换周期时，导致工件尺寸超规格、外观不符合客户的要求等。
经国内外研究者的研究表明，若刀具更换频率设定合理，在保证产品品质的前提下，还可降低刀具成本，反之，则增加刀具成本；同时，超过刀具的更换周期，导致工件的连续废弃，降低数控机床的开动率，加剧数控机床的磨损等等。
根据机械加工行业统计，刀具的直接成本大约占加工总成本的4%[1]；经验证实若能提高刀具寿命30%，则可减少机械加工行业总成本的1%[2]，因此，对数控机床的刀具更换频率的合理设定，十分重要，旨在保证产品质量的前提下，降低刀具的直接成本，且生产出更多的合格产品。
1 刀具更换频率的相关概述1）刀具更换频率的影响因素。
国内外研究者的研究表明，数控机床的刀具更换频率与刀具的耐磨度系数、刀具的材质以及刀具的直径成正比；而与待加工工件的材质系数、切削速度、切削深度、进给量等成反比[3]。
2）刀具磨损的种类。
刀具的磨损包括：机械作用的磨损和热—化学作用的磨损。
其中，两相接触物体表面间具有相对运动时，硬物体使软物体摩擦面上材料减少的现象，为机械作用的磨损；由于高温使接触面间产生某些化学作用，形成化学反应而引起的为热—化学作用的磨损。
3）刀具典型的磨损阶段。
- 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)。
切削热和切削温度
1.切削热的来源与传出
加工方法 切屑 工件
车削 50~80% 10~40%
铣削
70% <30%
钻、镗削 30% >50%
磨削
4% >80%
刀具 <5% 5% 15% 12%
切削热和切削温度
2. 切削温度的分布
a） 法平面内的切削温度分布 b）刀具前面上的切削温度分布 切削温度的分布
刀具磨损与刀具寿命
3.刀具磨损过程及磨钝标准 (1)刀具的磨损过程
图3-38 硬质合金车刀的典型磨损曲线 YD05-30CrMnSiA；go4º，ao8º，kr45º，ls-4º；vc=150m/min，
刀具磨损与刀具寿命
3.刀具磨损过程及磨钝标准 (2)刀具的磨钝标准
刀具允许达到的最大的磨损量，称为 “磨钝标准”。
3.影响切削温度的主要因素
(2)切削用量 在切削用量中，切削速度对切削温度的影响最
大。 。
3.影响切削温度的主要因素
(2)切削用量
3.影响切削温度的主要因素
综上所述，切削用量对切削温度的影响程 度以切削速度为最大，进给量次之，背吃刀 量最小。
因此，若要切除给定的余量，又要求切削 温度较低，则在选择切削用量时，应优先考 虑采用大的背吃刀量，然后选择一个适当的 进给量，最后再选择合理的切削速度。
车刀典型磨损形式示意图
刀具磨损与刀具寿命
2.刀具磨损的原因 (1) 擦伤磨损 （任何切削温度） (2) 粘结磨损 (3) 扩散磨损 （高速切削） (4) 氧化磨损 （高速切削）
刀具磨损与刀具寿命
2.刀具磨损的原因 (1) 擦伤磨损 (2) 粘结磨损 (3) 扩散磨损 (4) 氧化磨损
切削温度对磨损影响的示意图 ①擦伤磨损 ②粘结磨损 ③扩散磨损 ④氧化磨损
对于一般刀具，常以后面磨损带高度VB
的允许极限值作为磨钝标准，定尺寸刀具 和自动化生产中的精加工刀具，常以径向
磨损量NB的允许值作为磨钝标准。
刀具磨损与刀具寿命
3.刀具磨损过程及磨钝标准 (2)刀具的磨钝标准
图3-39 车刀的径向磨损
（2）刀具的磨钝标准
1） 精加工 VB＝0.1 mm ～ 0.3mm； 粗加工 VB＝ 0.6 mm ～ 0.8mm。
切削热和切削温度
3.影响切削温度的主要因素 (1)工件材料
工件材料的强度、硬度越高，总切削力越大， 单位时间内产生的热量越多，切削温度也就越高。
工件材料的导热性好，从切屑和工件传出的 切削热相应增多，切削区的平均温度降低。
例如，合金结构钢的强度普遍高于45钢，而导 热系数又一般均低于45钢，所以切削合金结构钢 的切削温度高于切削45钢的切削温度。
上述切削用量选择原则是从最低切削温度 出发考虑的，这也是制订零件加工工艺规程 时，确定切削用量的原则。
3.影响切削温度的主要因素
(3)刀具几何参数 1） 前角 2） 主偏角
3.影响切削温度的主要因素
(4)切削液
刀具磨损与刀具寿命
刀具失效 刀具磨损 刀具破损
刀具磨损与刀具寿命
1. 刀具磨损的形式
2） 工艺系统刚性较差时，应规定较小的磨钝 标准；
3） 粗车钢件，特别是粗车合金钢和高温合金 时，磨钝标准要比粗车铸铁时取得小些。
4） 加工同一种工件材料时，硬质合金刀具的 磨钝标准要比高速钢刀具取得小些。
刀具磨损与刀具寿命
4.刀具寿命 (1) 定义
刃磨或换刃后的刀具，自开始切削直到磨 损量达到磨钝标准为止的切削时间，称为刀
度对刀具寿命的影响最大，其次是进给量，背 吃刀量的影响很小。
刀具磨损与刀具寿命
4.刀具寿命 (2) 刀具寿命与切削用量的关系
制订工艺规程时，如果既要保证较长的刀具 寿命，又要追求较高的切削效益，那么，确定切 削用量就应该遵循下列原则：采用尽可能大的背 吃刀量，采用能满足已加工表面粗糙度要求的尽 可能大的进给量，再根据所确定的刀具寿命值， 按切削用量与刀具寿命的关系公式计算切削速度。
具寿命，符号用T，单位用min或s。
刀具磨损与刀具寿命
4.刀具寿命 (2) 刀具寿命与切削用量的关系
T
CT
11
1
vm c
f
n
aspp
vc
Tm
Cv
f yv
a xv
sp
式中，Cv、CT是与切削条件有关的常数；m、n p
刀具磨损与刀具寿命
4.刀具寿命
(2) 刀具寿命与切削用量的关系
数控机床刀具
切削热和刀具寿命
切削热和切削温度
1.切削热的来源与传出
图3-29 切削热的来源与传出
切削热和切削温度
1.切削热的来源与传出
Q Fc vc
式中 Q——单位时间产生的热量，单位：J / s； Fc——切削力，单位：N； vc——切削速度单位：m / s。
切削热和切削温度
1.切削热的来源与传出
例如，当用硬质合金车刀车削sb = 0.65GPa的中碳钢时，切
削用量与刀具寿命的关系为：
v T
CT
f a 5 2.25 0.75
c
sp
vc T 0.2
Cv f a 0.45 0.15
sp
刀具磨损与刀具寿命
4.刀具寿命 (2) 刀具寿命与切削用量的关系
切削用量对刀具寿命T的影响程度与切削用 量对切削温度θ的影响程度是一致的，切削速