第2章 数控刀具及其选用
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卧式多刀位刀架
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 主要部分，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，将这三部分连接成整体。
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：刀片及刀垫的载体，承担和传递切削力及切削 扭距，完成刀片与机床的联接。
2.2.1 可转位刀具的基本结构
2、可转位刀片型号表示规则
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
可转位刀片型号通过上面10个字符来表示：
1表示刀片形状及夹角 ；2表示主切削刃后角； 3表示刀片尺寸（d、s）公差；4表示刀片断屑及夹固形式； 5表示切削刃长度；6表示刀片厚度； 7表示修光刃的代码 ；8表示特殊需要的代码 ； 9表示进刀方向、倒刃角度 ；10为厂商补充代号等。
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。
2.1.3 数控加工的工具系统
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。
2.2.1 可转位刀具的基本结构
3、常用机夹可转位刀片的选用
（7）刀片厚度的选择：通常是根据背吃刀量与进给量来选用 。
（8）刀片后角的选择：0°后角一般用于粗、半精车； 5°、 7°、11°后角一般用于半精、精车、仿形及加工内孔 。
（9）刀片精度的选择：可转位刀片国家规定16种精度，其 中6种适合于车刀，代号为H、E、G、M、N、U。H最高，U最 低，普通车床粗、半精加工用U级，对刀尖位置要求较高的 或数控车床用M，更高级的用G 。
刀具刚性好，切削效率高 要有高的精度和重复定位精度
要有高的可靠性和耐用度 能实现刀具尺寸的预调和快速换刀
具有完善的工具系统 具有刀具管理系统
要有在线监控及尺寸补偿系统
2.1.2 数控刀具的特点
数控车床能兼作粗精车削，因此粗车时，要选强 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。
可转位刀具的两个特征：其一，刀体上安装 的刀片，至少有两个预先加工好的切削刃供使用。 其二，刀片转位后的切削刃在刀体上位置不变， 并具有相同的几何参数。
2.2.1 可转位刀具的基本结构
1、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。 各部分的作用为： 刀片：承担切削，形成被加工表面。
数控机床常用刀柄类型（刀柄锥度为7：24 ）有： a. JT类—带有机械手夹持槽； b. ST类—无机械手夹持槽； c. BT类—日本标准（MAS403），带机械手夹持槽。
车削类工具系统
车削类工具系统与数控车床的回转刀架配套： a.立式方形刀架+方形刀体或圆柱刀杆； b.卧式多刀位刀架+模块化车削工具系统。
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。由刀片和刀体组成。
当在使用过程中一个切削刃磨钝了后，只要 将刀片的夹紧松开，转位或更换刀片，使新的切 削刃进入工作位置，再经夹紧就可以继续使用。
减振式
复合式
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、
车槽、车成型面
丝锥
整体式、模块式、 镗头类
面铣、立铣、 成型铣刀
2.1.2 数控刀具的特点
数控加工的工具系统：由数控刀具及实现刀 具快换所必需的定位、夹紧、抓拿及刀具保 护等机构组成，是刀具与机床的接口。作用： 实现刀具快换及高效切削。
数控加工典型工具系统的种类：车削类工 具系统、TSG整体式镗铣类工具系统、 TMG镗铣类模块式工具系统。
2.1.3 数控加工的工具系统
工具系统的组成： 刀柄、刀杆、刀头或通用刀具。
数控刀具的选择：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具（刀片）的几何结构 （如刀尖圆角）、进给量、切削速度和刀片 牌号。
常用数控刀具的材料
高速钢
Baidu Nhomakorabea
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）
模块式工具系统组成
TMG镗铣类模块式工具系统
TMG21工具系统
刀具系统与加工中心的刀具库
可装20把刀的无臂式ATC刀具库
刀具系统与加工中心的刀具库
可装24把刀的有臂式ATC刀具库
2.1.4 数控刀具的材料
刀具的材料是指切削部分的材料。刀具 材料的性能必需满足：硬度、强度和韧性、 耐磨性、耐热性等条件。同时考虑经济性。
第2章 数控刀具及其选用
本章重点：
了解数控刀具的种类及特点、如 何正确选择和使用数控加工刀具；学 会根据被加工材料来合理选择数控刀 具的材料和切削参数。
2.1 数控刀具的种类及特点
数控刀具-主要指数车、数铣及加工中心上使用的刀具。 2.1.1 数控刀具的种类
整体式
按结构来分
镶嵌式
内冷式
焊接或机夹式
2.2.1 可转位刀具的基本结构
3、常用机夹可转位刀片的选用 （1）车外圆的刀片：一般要选通用性较高的及在同一 刀片上切削刃数较多刀片。粗车时选较大尺寸，精车、 半精车时选较小尺寸。 常用刀片形状：S形、T形、C形、R形、W形、D形、V形。 （2）切断刀片：使用直接压制出断屑槽形的切断刀片。 （3）切槽刀片：切深槽用切断刀片，切浅槽用成型刀片 。 （4）螺纹刀片：常用的是L形，又分内、外螺纹刀片 。 （5）切削刃长度的选择：根据背吃刀量进行选择 。 （6）刀尖圆弧的选择：粗车时尽可能采用较大刀尖圆弧 半径，精车时一般用较小圆弧半径 。
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 主要部分，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，将这三部分连接成整体。
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：刀片及刀垫的载体，承担和传递切削力及切削 扭距，完成刀片与机床的联接。
2.2.1 可转位刀具的基本结构
2、可转位刀片型号表示规则
1
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5
6
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9
10
可转位刀片型号通过上面10个字符来表示：
1表示刀片形状及夹角 ；2表示主切削刃后角； 3表示刀片尺寸（d、s）公差；4表示刀片断屑及夹固形式； 5表示切削刃长度；6表示刀片厚度； 7表示修光刃的代码 ；8表示特殊需要的代码 ； 9表示进刀方向、倒刃角度 ；10为厂商补充代号等。
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。
2.1.3 数控加工的工具系统
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。
2.2.1 可转位刀具的基本结构
3、常用机夹可转位刀片的选用
（7）刀片厚度的选择：通常是根据背吃刀量与进给量来选用 。
（8）刀片后角的选择：0°后角一般用于粗、半精车； 5°、 7°、11°后角一般用于半精、精车、仿形及加工内孔 。
（9）刀片精度的选择：可转位刀片国家规定16种精度，其 中6种适合于车刀，代号为H、E、G、M、N、U。H最高，U最 低，普通车床粗、半精加工用U级，对刀尖位置要求较高的 或数控车床用M，更高级的用G 。
刀具刚性好，切削效率高 要有高的精度和重复定位精度
要有高的可靠性和耐用度 能实现刀具尺寸的预调和快速换刀
具有完善的工具系统 具有刀具管理系统
要有在线监控及尺寸补偿系统
2.1.2 数控刀具的特点
数控车床能兼作粗精车削，因此粗车时，要选强 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。
可转位刀具的两个特征：其一，刀体上安装 的刀片，至少有两个预先加工好的切削刃供使用。 其二，刀片转位后的切削刃在刀体上位置不变， 并具有相同的几何参数。
2.2.1 可转位刀具的基本结构
1、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。 各部分的作用为： 刀片：承担切削，形成被加工表面。
数控机床常用刀柄类型（刀柄锥度为7：24 ）有： a. JT类—带有机械手夹持槽； b. ST类—无机械手夹持槽； c. BT类—日本标准（MAS403），带机械手夹持槽。
车削类工具系统
车削类工具系统与数控车床的回转刀架配套： a.立式方形刀架+方形刀体或圆柱刀杆； b.卧式多刀位刀架+模块化车削工具系统。
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。由刀片和刀体组成。
当在使用过程中一个切削刃磨钝了后，只要 将刀片的夹紧松开，转位或更换刀片，使新的切 削刃进入工作位置，再经夹紧就可以继续使用。
减振式
复合式
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、
车槽、车成型面
丝锥
整体式、模块式、 镗头类
面铣、立铣、 成型铣刀
2.1.2 数控刀具的特点
数控加工的工具系统：由数控刀具及实现刀 具快换所必需的定位、夹紧、抓拿及刀具保 护等机构组成，是刀具与机床的接口。作用： 实现刀具快换及高效切削。
数控加工典型工具系统的种类：车削类工 具系统、TSG整体式镗铣类工具系统、 TMG镗铣类模块式工具系统。
2.1.3 数控加工的工具系统
工具系统的组成： 刀柄、刀杆、刀头或通用刀具。
数控刀具的选择：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具（刀片）的几何结构 （如刀尖圆角）、进给量、切削速度和刀片 牌号。
常用数控刀具的材料
高速钢
Baidu Nhomakorabea
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）
模块式工具系统组成
TMG镗铣类模块式工具系统
TMG21工具系统
刀具系统与加工中心的刀具库
可装20把刀的无臂式ATC刀具库
刀具系统与加工中心的刀具库
可装24把刀的有臂式ATC刀具库
2.1.4 数控刀具的材料
刀具的材料是指切削部分的材料。刀具 材料的性能必需满足：硬度、强度和韧性、 耐磨性、耐热性等条件。同时考虑经济性。
第2章 数控刀具及其选用
本章重点：
了解数控刀具的种类及特点、如 何正确选择和使用数控加工刀具；学 会根据被加工材料来合理选择数控刀 具的材料和切削参数。
2.1 数控刀具的种类及特点
数控刀具-主要指数车、数铣及加工中心上使用的刀具。 2.1.1 数控刀具的种类
整体式
按结构来分
镶嵌式
内冷式
焊接或机夹式
2.2.1 可转位刀具的基本结构
3、常用机夹可转位刀片的选用 （1）车外圆的刀片：一般要选通用性较高的及在同一 刀片上切削刃数较多刀片。粗车时选较大尺寸，精车、 半精车时选较小尺寸。 常用刀片形状：S形、T形、C形、R形、W形、D形、V形。 （2）切断刀片：使用直接压制出断屑槽形的切断刀片。 （3）切槽刀片：切深槽用切断刀片，切浅槽用成型刀片 。 （4）螺纹刀片：常用的是L形，又分内、外螺纹刀片 。 （5）切削刃长度的选择：根据背吃刀量进行选择 。 （6）刀尖圆弧的选择：粗车时尽可能采用较大刀尖圆弧 半径，精车时一般用较小圆弧半径 。