数控加工工艺之数控刀具
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
数控可转位刀片
可转位刀具的组成
可转位刀具一般由刀片、刀垫、夹紧 元件和刀体组成，如右图所示。其中各部 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：刀体及(或)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。
漯河职业技术学院机电系
数控教研室
学习内容与知识点：
内容 数控刀具的类型与特点
数控刀具的材料 数控刀具的失效形式及可靠性
数控刀具的选择
知识点
数控刀具的要求与特点 数控刀具的分类 数控刀具的材料 数控刀具的失效形式、影响与对策 数控刀具的可靠度 选择数控刀具时应考虑的因素 数控车削刀具的选择 数控铣削刀具的选择 常见的刀具库
刀具材料的硬度与韧性的关系
四、数控刀具的失效形式及可靠性
数控刀具的失效形式及可靠性
刀具失效的概念
在切削过程中，刀具磨损刀一定程度， 刀刃崩刃或破损，刀刃卷刃（塑变） 时，刀具丧失其切削能力或无法保证 加工质量。
车刀示意图
数控刀具的失效形式及可靠性
刀具的失效形式
后刀面磨损
由机械交变应力引起的出现在刀具后刀 面上的磨擦磨损。
学习要求 建议学时
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。
数控刀具对应工艺流程
数控刀具对应工艺流程数控刀具对应工艺流程是指在数控加工过程中，选择合适的刀具，并进行相应的加工工艺流程，以确保加工效率和加工质量。
下面是一个常见的数控刀具对应工艺流程的简要介绍。
首先，确定加工零件的材料和加工要求。
根据零件的材料和要求，选择合适的刀具材质和刀具类型。
常见的刀具材质有高速钢、硬质合金等，刀具类型有面铣刀、钻孔刀、倒角刀等。
接下来，确定切削速度、进给量和切削深度。
根据材料的硬度和切削性能确定合适的切削速度，进给量和切削深度。
切削速度过快会导致刀具磨损过快，切削速度过慢会降低加工效率；进给量过大会导致切削力增大，进给量过小则会增加切削时间；切削深度过大容易导致刀具断裂或者刀具寿命大大降低，切削深度过小则会增加切削时间。
然后，选择合适的刀具尺寸和刀具夹具。
根据加工零件的尺寸和形状选择合适的刀具尺寸，确保切削效果和加工精度。
同时，选择合适的刀具夹具，确保刀具在加工过程中的稳定性和安全性。
接着，安装刀具和调试机床。
将选择好的刀具安装到机床的刀架上，并进行刀具装夹和刀具测量校正。
刀具装夹要求刀具与刀架之间的配合精度高，并且要进行旋转平衡的校正；刀具测量校正要求确保刀具的位置和轴向误差在允许范围内。
最后，进行实际的数控加工。
根据确定的切削参数和刀具尺寸，进行实际的加工工艺。
在加工过程中，要注意切削液的选择和切削液的使用，以减少切削时产生的热量和摩擦，提高切削效率和刀具的寿命。
同时，要定期检查和更换刀具，以保持加工质量和刀具的寿命。
总之，数控刀具对应工艺流程是一个复杂的过程，需要根据加工零件的要求和机床的性能选择合适的刀具，并进行相应的加工工艺流程，以确保加工效率和加工质量。
数控刀具知识点总结大全
数控刀具知识点总结大全一、数控刀具的分类数控刀具按照其功能和使用范围的不同，可以分为以下几类：1. 铣刀：铣刀用于铣削加工，根据其形状和用途可分为平头铣刀、立铣刀、立面铣刀、球头铣刀、倒角铣刀等。
2. 钻头：钻头主要用于钻孔加工，根据其结构和用途可分为螺纹钻头、中心钻头、加工钻头等。
3. 刀片：刀片主要用于车削加工，根据其形状和用途可分为外圆刀片、内圆刀片、螺纹刀片等。
4. 锯片：锯片用于锯割加工，根据其齿形和用途可分为圆锯片、带锯片等。
5. 刀具系统：刀具系统主要包括刀柄、刀杆、插刀、刀尖等组成，根据其结构和用途可分为拉刀系统、旋转刀系统、可转位刀系统等。
二、数控刀具的材料数控刀具的材料选择对于刀具的性能和寿命有着重要的影响，常见的数控刀具材料主要有以下几种：1. 高速钢：高速钢是一种含钨、钼、铬、钴等元素的合金钢，具有高硬度、良好的热稳定性和切削性能，适用于一般的切削加工。
2. 硬质合金：硬质合金是一种以钨钴粉末为主要原料，添加少量的钛、钼、铬等元素制成的耐磨合金材料，具有极高的硬度和耐磨性，适用于高速切削和重切削。
3. 陶瓷刀具：陶瓷刀具是一种新型的刀具材料，具有非常高的硬度、耐磨性和热稳定性，适用于高速切削和高温加工。
4. 超硬合金：超硬合金是一种以碳化钨粉末为基础，添加少量的钴、钛、铬等元素制成的超硬材料，具有极高的硬度和耐磨性，适用于高速切削和重切削。
5. 金刚石和CBN：金刚石和立方氮化硼(CBN)是目前最硬的材料，可以用来制作超硬刀具，具有极高的耐磨性和切削性能。
三、数控刀具的结构数控刀具的结构通常由刀头、刀柄、刃部等几个主要部分组成，不同类型的刀具结构也会有所不同，常见的数控刀具结构有以下几种：1. 实心刀具：实心刀具是指整个刀具都是由一种材料制成的，通常用于轻负载和精密加工。
2. 中空刀具：中空刀具是指刀具的刃部为空心结构，可以减轻刀具的重量和提高切削效率，适用于重切削和大负载的加工。
数控车工刀具知识点总结
数控车工刀具知识点总结一、刀具的分类及特点1. 钻头钻头是一种用于钻孔的刀具，根据材料和用途的不同，钻头可以分为普通钻头、中心钻、深孔钻等。
钻头的特点是主要用于孔加工，能够达到高精度的孔径和表面质量。
2. 铣刀铣刀是用于进行平面、轮廓、曲面等复杂形状的加工刀具，根据刀具形状的不同，铣刀可以分为平底刀、球头刀、立铣刀等。
铣刀的特点是能够进行多种形状的加工，适用范围广泛。
3. 刀片刀片是用于车削加工的切削刀具，根据刀片形状的不同，刀片可以分为外圆刀片、内圆刀片、螺纹刀片等。
刀片的特点是能够在车床上进行高效的切削加工，适用于各种不同类型的车削工艺。
4. 钻头钻头是一种用于钻孔的刀具，根据材料和用途的不同，钻头可以分为普通钻头、中心钻、深孔钻等。
钻头的特点是主要用于孔加工，能够达到高精度的孔径和表面质量。
5. 锯片锯片是一种用于切割材料的刀具，根据材料和切割方式的不同，锯片可以分为金属锯片、木工锯片、切割锯片等。
锯片的特点是能够进行高效的切割操作，适用于多种不同的材料。
6. 刀杆刀杆是刀具的主要部件，它承载刀具的切削力，同时能够稳定地进行切削加工。
刀杆的特点是需要具备足够的刚性和稳定性，以确保切削加工的精度和质量。
二、刀具的选择原则1. 根据加工材料选择刀具不同的材料需要选择不同的刀具，比如对于硬质材料，需要选择耐磨性和刚性较高的刀具；对于脆性材料，需要选择刀具的锋利度和切削角度较小的刀具。
2. 根据加工工艺选择刀具不同的加工工艺需要选择不同的刀具，比如对于车削加工，需要选择刀片；对于铣削加工，需要选择铣刀；对于钻削加工，需要选择钻头等。
3. 根据加工精度选择刀具不同的加工精度需要选择不同的刀具，比如对于精密加工，需要选择刀具的刚性和耐磨性较高的刀具；对于一般加工，可以选择刀具的耐磨性和寿命较长的刀具。
4. 根据切削参数选择刀具不同的切削参数需要选择不同的刀具，比如对于高速切削，需要选择能够承受较高切削速度的刀具；对于重切削，需要选择刀具的刚性和稳定性较好的刀具。
数控刀具知识点总结
数控刀具知识点总结一、数控刀具概述数控刀具是指应用于数控机床上的切削工具，是数控机床上进行加工的关键组成部分。
数控刀具的选择和使用对加工质量、效率和成本有着重要的影响，因此掌握数控刀具的知识是十分重要的。
二、数控刀具的分类1. 按照用途可分为：钻头、铣刀、刨刀、车刀、镗刀等；2. 按照切削原理可分为：单刃刀具、双刃刀具、多刃刀具等；3. 按照形状可分为：圆柄刀具、直柄刀具、刀片等；4. 按照刀具材质可分为：高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具等。
三、数控刀具的选用原则在选择数控刀具时，需要根据工件材料、切削条件以及工艺要求来确定刀具的类型和规格。
具体选用原则如下：1. 工件材料的不同，可选用不同硬度的刀具；2. 切削条件的不同，需选用不同刃角和不同的刀具材料；3. 工艺要求的不同，需选用不同形状和尺寸的刀具。
四、数控刀具的主要性能指标1. 刃面硬度：刃面硬度决定了数控刀具的耐磨性和切削性能；2. 刃尖的抗拉伸强度：刀具的刃尖部分需要具备足够的抗拉伸强度；3. 刀片的整体硬度：数控刀具需具备足够的整体硬度，以保证刀具的稳定性；4. 切削刃的耐磨性：耐磨性决定了刀具的使用寿命；5. 刀具的几何精度：几何精度决定了刀具的切削精度和表面质量。
五、数控刀具的加工技术1. 刀具的安装：安装刀具时，需要保证刀具的正确安装位置和夹持力，以保证刀具的运转稳定性；2. 刀具的磨削：刀具的磨削是保证刀具精度和使用寿命的重要环节，需要掌握正确的磨削方法和技巧；3. 刀具的涂层：涂层是提高刀具表面硬度和耐磨性的重要方法，不同工艺需要选用不同种类的涂层。
六、数控刀具的应用1. 钻头：适用于钢铁、铸铁、有色金属的孔加工；2. 铣刀：适用于平面、曲面的铣削加工；3. 刨刀：适用于大平面的刨削加工；4. 车刀：适用于外圆、内圆、端面和螺纹的车削加工；5. 镗刀：适用于内孔的镗削加工。
七、数控刀具的发展趋势1. 材料的发展：随着材料科学的发展，新型材料的应用将会推动刀具的性能再提升；2. 技术的发展：数控刀具的设计、研发和生产技术将会不断提高，以满足高精度、高效率的加工需求；3. 精密刀具的发展：微纳米加工技术的发展将推动精密刀具的需求增加。
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。
数控刀具生产工艺
数控刀具生产工艺数控刀具生产工艺是指通过数控技术来生产和加工各种刀具的工艺方法。
数控刀具是通过计算机程序控制机床进行加工的刀具，具有高精度、高效率和高稳定性的特点。
数控刀具生产工艺对于提高刀具的质量和生产效率具有重要意义。
下面将介绍数控刀具生产工艺的几个关键步骤。
首先是数控刀具的设计与制造。
数控刀具的设计需要根据加工件的需求和切削要求进行，包括刀具的形状、材料、刀具尺寸等。
设计好的刀具参数需要进行加工工艺的分析和确定，以确定数控刀具的制造流程。
根据设计和加工要求确定好刀具的材料和形状。
接下来是数控刀具的加工。
数控刀具的加工通常采用先进的数控机床和工具来完成。
首先，将刀具材料进行切割、锻造和热处理，然后进行精确的数控车削、铣削、钻削等工艺，以得到符合要求的刀具形状和尺寸。
在加工过程中，需要根据刀具的材料和形状选择合适的刀具和加工参数，以保证刀具的质量和加工效果。
同时，加工过程中需要注意刀具的保持和冷却，以保证加工的稳定性和效率。
之后是数控刀具的研磨和修磨。
刀具的研磨是为了提高刀具的切削精度和切削寿命。
研磨过程中需要使用专用的研磨设备和研磨工具，根据刀具的形状和需求进行不同的研磨处理。
修磨是在使用过程中对刀具进行修复和磨削，以恢复刀具的切削性能和尺寸精度。
研磨和修磨过程需要进行精确的测量和检验，以确保刀具的质量和加工效果。
最后是数控刀具的抛光和涂层。
抛光是为了提高刀具的表面质量和抗腐蚀能力，涂层是为了提高刀具的硬度和耐磨性。
抛光过程需要使用专用的研磨设备和抛光材料，根据刀具的材料和形状选择合适的抛光方法。
涂层过程需要进行特殊的物理或化学处理，以使刀具的表面形成一层致密、硬度高的涂层。
抛光和涂层的过程需要控制好参数和工艺，以确保刀具的质量和性能。
综上所述，数控刀具生产工艺是一个复杂且精细的过程，涉及到设计、制造、加工、研磨、修磨、抛光和涂层等多个环节。
通过科学的工艺流程和先进的加工设备，可以生产出高质量、高效率和高稳定性的数控刀具，为各种加工工件提供优质的切削服务。
数控机床加工刀具有哪几种？数控刀具刀片选用知识
数控机床加工刀具有哪几种？数控刀具刀片选用知识数控车床加工由于精度要求高，且加工工序集中，零件装夹次数少，因此对所使用的数控刀具提出了更高的要求。
下面我们将从几个方面认真介绍数控刀具的分类和安装注意事项。
数控刀具分类依据刀具结构分类（1）整体式刀具：整个刀具为一体，由一块料子加工而成。
（2）镶嵌式刀具：采用焊接或机夹式联接，机夹式又可分为不位和可转位两种。
（3）特殊型式刀具：如复合式刀具、减震式刀具等。
依据制造刀具所用的料子分类（1）高速钢刀具：韧性较好，但硬度、耐磨性和红硬性较差。
（2）硬质合金刀具：硬度、耐磨性和红硬性较好，是数控车削中广泛使用的刀具。
（3）石刀具：硬度高，紧要用于加工硬质合金和耐磨料子。
（4）其他料子刀具：如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。
从切削工艺上分类（1）车削刀具：用于车削工件的外圆、内孔、螺纹等，包含外圆车刀、内孔车刀、螺纹车刀等。
（2）钻削刀具：用于钻孔、攻螺纹等，包含钻头、铰刀、丝锥等。
（3）镗削刀具：用于镗削工件的孔，包含粗镗刀和精镗刀。
（4）铣削刀具：用于铣削工件的平面、沟槽等，包含面铣刀、立铣刀、三面刃铣刀等。
数控车床安装车床刀具的步骤及注意事项安装前准备检查刀具是否符合要求，查看刀片、刀杆等有无损坏或磨损过度的情况。
同时，要确保机床的刀盘与工件料子相匹配，躲避显现不合理的切削参数。
安装步骤（1）将刀杆放置在机床的主轴上，确保其稳固不动。
（2）依据工艺要求，选择合适的刀片并安装在刀杆上。
注意刀片的紧固方式和夹紧力，确保其安装坚固。
（3）调整刀具的角度和位置，使其符合加工要求。
同时，要检查刀片的伸出长度和切削参数是否合理。
（4）锁紧刀具，确保其在加工过程中不会发生松动或位移。
注意事项（1）在安装过程中，要躲避损坏刀片和刀杆，确保其表面光滑无毛刺。
同时，要躲避使用不合理的切削参数，以免造成机床和刀具的损坏。
（2）在加工过程中，要时刻关注刀具的状态，如发现异常应及时停机检查并处理。
数控加工刀具
3.3 数控车削刀具 3.3.1车削刀具类型与结构 车削刀具用于对回转体工件的加工，大致分为三大类：
1．圆表面切削刀具，如：外圆车刀、内圆车刀、螺纹车刀、切 槽车刀； 2．端面切削刀具，如：端面车刀、切断车刀； 3．中心孔加工刀具，如：中心孔钻头、镗刀、丝锥等。
单纯的平面加工。该类刀具通用性好（既可加工台阶面，又可
加工平面），在单件、小批量加工中选用。在加工带凸肩的平
面时，也可选用88°主偏角的铣刀。
60°和75°主偏角铣刀适用于平面铣削的粗加工。75°主
偏角铣刀为通用型刀具，适用范围较广。60°主偏角铣刀主要
用于镗铣床、加工中心上的粗铣和半精铣加工。
45°主偏角铣刀的径向切削力大幅度减小，具有很好的抗
2．铣削用刀具的选择 加工较大的平面应选择端面铣刀；
加工凹槽、较小的台阶面及平面轮廓应选择立铣刀； 加工空间曲面、模具型腔或凸模成形表面多选用球头铣刀； 加工键槽选择键槽铣刀； 加工各种直凹槽或圆弧形凹槽、斜角面、特殊孔等应选用成型铣 刀；
3．铣刀参数的选择
（1）主偏角kr 主偏角为切削刃与切削平面的夹角（见图3-9）。主偏角对
削刃不得与工件的已加工表面或待加工表面发生干涉。 4．刀尖半径的选择 （1）选择尽可能大的刀尖圆弧，以获得坚固的切削刃； （2）大刀尖半径时允许使用大的进给量； （3）有振动时，宜选择小的刀尖半径； （4）从断屑可靠性考虑，小余量、小进给量的车削加工，刀尖圆 弧半径宜小，反之则宜用较大的刀尖圆弧半径。 刀尖圆弧半径、进给速度是影响表面粗糙度的两个因素。
数控车加工工艺范围与刀具
切削刀具及其选择
教学目的：
了解刀具的种类Leabharlann 其构造特点、刀具的基 本角度及其选用，刀具材料及其适用性。
刀刃部分的结构
（1）前刀面（Aγ） 刀具上切屑流过 的表面。 （2）主后刀面（Aα） 刀具上与过渡 表面相对的表面。 （3）副后刀面（ Aα ‘） 刀具上与已 加工表面相对的表面。 （4）主切削刃（S） 前刀面与主后刀 面的交线，承担主要切削工作。 （5）副切削刃（S‘） 前刀面与副后 刀面的交线，它配合主切削刃完成 金属切除工作。 （6）刀尖：主切削刃与副切削刃的连 接处的一小部分切削刃。通常，刀 尖可有修圆和倒角两种形式。
刀具的几何角度与刃部参数选择
（1）刃倾角的影响 刃倾角的功用是控制切屑流出的方向，增加刀刃的锋利程 度。延长刀刃参加工作的长度，保护刀尖，使切削过 程平稳。 （2）刃倾角的选择 粗加工时应选负刃倾角，以提高刃口强度；有冲击载荷时， 为了保证刀尖强度，应尽量取较大的刃倾角； 精加工时，为保证加工质量宜采用正刃倾角，使切屑流向 刀杆以免划伤已加工表面； 工艺系统刚度不足时，取正刃倾角以减小背向力；刀具材 料、工件材料硬度较高时，取负刃倾角。
刀具的几何角度与刃部参数选择
（1）前角的影响 增大前角可使切削变形减小，使切削力、切削温度降低，也能抑制积屑瘤等 现象，提高已加工表面的质量。但前角过大，会造成刀具楔角变小，刀 头强度降低，散热体积变小，切削温度升高，刀具磨损加剧，刀具耐用 度降低。 （2）前角的选择 加工塑料材料选大前角，加工脆性材料选小前角；材料的强度、硬度越高， 前角越小，甚至为负值。 高速钢刀具强度高、韧性好，可选较大前角；硬质合金刀具的硬度高、脆性 大，应选较小的前角；陶瓷刀具脆性更大，不耐冲击，前角应更小。 粗加工、断续切削选较小前角；精加工选较大前角。 机床功率大、工艺系统刚度高，可选较小前角；机床功率小、工艺系统刚度 低，可选较大的前角。
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
数控加工工艺——第五章 数控加工刀具的选择
第三节 数控加工刀具的选择
第三节 数控加工刀具的选择
一、选择数控加工刀具应考虑的因素
选择数控加工刀片或刀具应考虑的因素是多方面的， 如机床的种类、型号、被加工的材料等，大致可归纳为以 下几点。
(1)被加工材料及性能。
(2)切削工艺的类别。
(3)被加工工件的几何形状、零件精度和加工余量等因 素。
扩孔直径较小或中等时，选用高速钢整体式扩孔；扩 20
第三节 数控加工刀具的选择
三、数控铣削刀具的选择
1．铣刀的类型 (1) 面铣刀。 如图5-6所示
图5-6 面铣刀
第三节 数控加工刀具的选择
硬质合金面铣刀按刀片和刀齿的安装方式不同，可分 为整体式、机夹-焊接式和可转位式3种（图5-7）。
图5-7硬质合金面铣刀
第三节 数控加工刀具的选择
(2) 立铣刀。立铣刀是数控机床上用得最多的一种 铣刀，其结构如图5-8所示。
第三节 数控加工刀具的选择
图5-15 直柄浅孔钻
第三节 数控加工刀具的选择
1－工件；2－钻套；3－外钻管；4－喷嘴；5－内钻管；6－钻头 图5-15 直柄浅孔钻
第三节 数控加工刀具的选择
2．扩孔刀具的选择
扩孔钻是主要的扩孔刀具，用于扩大孔径并提高孔的 加工精度。
扩孔钻的结构形式有高速钢整体式（图5-17(a)）、镶 齿套式（图5-17(b)）及硬质合金可转位式（图5-17(c)） 等。
可转位面铣刀分粗齿、细齿和密齿3种。粗车铣 刀一般用于粗铣钢件；粗铣带断续表面的铸件或平 稳条件下铣削钢件时，可选用细齿铣刀；而密齿铣 刀一般用于薄壁铸件的加工。
第三节 数控加工刀具的选择
由于铣削时有冲击，面铣刀的前角一般比车刀略小。 前角的数值主要根据刀具材料与工件材料来选择，其具 体数值可参见表5-2。
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。
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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
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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)
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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。
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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
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数控刀具的分类
外圆车刀
内孔车刀
螺纹车刀
常用车刀
数控刀具基础知识
切削时产生一个足够大的外激 力。
外激力的频率与工艺系统的固 有频率相同随即产生共振。
解决刀具振动的思路
第一是减小切削力至最 小
第二是尽量增强刀具系 统或者夹具与工件的静 态刚性
第三则是在刀杆内部再 制造一个振动去打乱外 激切削力的振频，从而 消除刀具振动。
刀具材料种类 硬质合金
硬质合金具有很高的硬度和耐磨性，切削性能比高速钢 好，耐用度是高速钢的几倍至数十倍，但冲击韧性 较差。由于其切削性能优良，因此被广泛用作刀具 材料
种类
成分
ISO标准
应用范围
YT WC-TiC-Co YG WC-Co YW WC-TiC-TaC(NbC)Co
P
加工钢、不锈钢和长切屑可锻铸铁
铣削不锈钢和耐热合金时产生积屑瘤
铣削不锈钢时的粘刀现象
铣削 沉淀 硬化 不锈 钢时 的粘 刀和 挤屑 现象
铣削粘刀也叫积屑瘤， 它使加工表面粗糙起毛刺，积屑瘤 脱落导致刀片前刀面脱落，刀片刃口崩碎， 耐热合金类工 件的二次挤屑导致刃口快速崩碎。
原因：刃口钝化，负前角，切削速度低，切屑厚度过薄， 切屑排除不畅。
R表示右进刀，代码L表示左进刀， 代码N表示中间进刀； 。10表示为断屑槽型的代码 。11表示刀具公司材料代码
切削速度:
查阅相关刀具样本可以得到刀具材料推荐的线速度
切削速度Vc计算公式：
V式c中=：100d0n
d—工件或刀尖的回转直径，单位mm n—工件或刀具的转速，单位r/min
普通车床加工螺纹的速度
•降低切削速度
• 同时逐步加大走刀量
•采用更耐磨的刀片材料或涂层
•采用顺铣的方法
发生刻痕磨损时
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聚晶金刚石
数控刀具的失效形式及可靠性
刀具失效
在切削过程中，刀具磨损刀一定程度， 刀刃崩刃或破损，刀刃卷刃（塑变） 时，刀具丧失其切削能力或无法保证 加工质量。
刀具可靠性分析
刀具可靠性 刀具耐用度 可靠耐用度
在规定的切削条件和时间内完成额定工作的能力 （具有统计特征和随机特征）
在规定的条件和时间内完成额定工作的概率 R（t）+F(t)=1
数控刀具的分类 数控刀具的要求与特点 数控刀具的材料 数控刀具的失效形式、影响与对策 数控刀具的可靠度 选择数控刀具时应考虑的因素 车削类工具系统 铣镗类工具系统 常见的刀具库
学习要求 建议学时
了解
掌握
了解
2
掌握
了解
掌握 2了解ຫໍສະໝຸດ 数控刀具的种类按结构来分
整体式
镶嵌式
内冷式
减振式
机夹可转位式
数控刀具的种类
车刀
按加工 工艺来分
钻刀 （钻头）
镗刀
铣刀
数控刀具的要求与特点
刀具，尤其是刀片的选择是保 证加工质量提高加工效率的重要环 节。
数控刀具的要求与特点
要有高的切削效率 要有高的精度和重复定位精度
要有高的可靠性和耐用度 实现刀具尺寸的预调和快速换刀
具有完善的模块式工具系统 建立完备的刀具管理系统
要有在线监控及尺寸补偿系统
宁愿辛苦一阵子，不要辛苦一辈子
•
4、
。01:2 0:2001: 20:200 1:20We dnesda y, November 11, 2020
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积极向上的心态，是成功者的最基本要素 5、
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每天只看目标，别老想障碍
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。20.1 1.1101: 20:200 1:20Nov -2011-Nov-20
铣镗类工具系统（模块式）
模块式工具系统组成
铣镗类工具系统（模块式）
TMG21工具系统
常见的刀具库
可装20把刀的无臂式ATC刀具库 ATC刀具库自动换刀系统
（单击观看录像）
常见的刀具库
可装24把刀的有臂式ATC刀具库
常见的刀具库
可装32把刀的有臂式刀具库
常见的刀具库
可装60把刀的刀具库
每一个成功者都有一个开始。勇于开始，才能找到成
如金属、非金属，其硬度、刚度、塑性、韧性及耐 磨性等。
加工工艺类别
车削、钻削、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。
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。
AM20.11.1120.11.11
指刀具能达到规定的可靠度r时的耐用度，即 R(tr)=r 则tr=R¯¹(t)
数控刀具的选择
刀具的选择是数控加工工艺中重要内容 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。选取刀具时， 要使刀具的尺寸和形状相适应。
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
数控刀具的材料
刀具的选择是根据零件的材料种类、硬 度、以及加工表面粗糙度要求和加工余量的已 知条件来决定刀片的几何结构（如刀尖圆角）、 进合量、切削速度和刀片牌号。
数控刀具的材料
高速钢
数
控
硬质合金
刀
具
的
材
料
陶瓷
立方碳化硼
W系高速钢 Mo系高速钢
钨钴类 钨钛钴类 钨钛钽（铌）钴类 纯氧化铝类（白色陶瓷） TiC添加类（黑色陶瓷）
第二单元 数控刀具
教学目的：
了解数控刀具的种类、要求与特点，明 确数控刀具材料对加工的影响，掌握刀具的失 效形式和可靠度分析，以及依据加工环境正确 选择和使用加工刀具的方法。
第二单元
学习内容与知识点：
数控刀具
内容 数控刀具的类型与特点
数控刀具的材料 数控刀具的失效形式及可靠性
数控刀具的选择
知识点
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。