数控刀具材料分类及选择 PPT
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数控铣常用刀具夹具量具ppt课件
为了规范 事业单 位聘用 关系， 建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
机床夹具的分类
为了规范 事业单 位聘用 关系， 建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
通常把孔深与孔径之比大于5～10倍的孔称为深 孔，加工所用的钻头称为深孔钻。
由于孔深与孔径之比大，钻头细长，强度和刚度 均较差，工作不稳定，易引起孔中心线的偏斜和 振动。为了保证孔中心线的直线性，必须很好地 解决导向问题；由于孔深度大，容屑及排屑空间 小，切屑流经的路程长，切屑不易排除，必须设 法解决断屑和排屑问题；深孔钻头是在封闭状态 下工作，切削热不易散出，必须设法采取措施确 保切削液的顺利进入，充分发挥冷却和润滑作用。
为了规范 事业单 位聘用 关系， 建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
刀具的分类
为了规范 事业单 位聘用 关系， 建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
刀具的分类
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刀具的分类
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刀具的分类
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数控机床刀具的选择课件
04
数控机床刀具的维护与保养刀来自的日常检查刀具的外观检查
检查刀具是否有明显的磨损、变形、裂纹 等现象，以及刀柄的紧固情况是否良好。
刀片的检查
检查刀片是否松动、磨损过度或出现裂纹， 及时更换不良刀片。
刀具夹紧力的检查
检查刀具夹紧力是否足够，避免在加工过 程中出现刀具松动或脱落现象。
刀具的保养
01
应用领域
广泛应用于航空、汽车、模具等行业的加工。
案例二：陶瓷刀具在难加工材料切削中的应用
总结词
高硬度、高耐磨性、低成本
详细描述
陶瓷刀具具有高硬度、高耐磨性和低成本等优点，适用于难加工材料的切削加工。在数控 机床中，使用陶瓷刀具可以显著提高难加工材料的加工效率，同时降低刀具消耗和成本。
应用领域
广泛应用于汽车、机械、电子等行业的加工。
01
硬质合金刀具
02 硬质合金刀具具有较高的硬度和 耐热性，适用于加工高硬度的材料。
陶瓷刀具
陶瓷刀具具有极高的硬度、耐磨
性和耐热性，适用于加工难加工
03
的材料。
金刚石刀具
04 金刚石刀具具有极高的硬度、耐 磨性和耐热性，适用于加工高硬 度的材料和高精度的切削要求。
03
数控机床刀具的材料
高碳 钢
特点
高碳钢刀具具有较高的强度和硬 度，耐磨性好，但韧性较差，切 削刃易钝化。
应用
适用于加工普通钢材、铸件和较 硬的材料。
合金 钢
特点
合金钢刀具具有较好的韧性和耐磨性， 高温性能也较好，但价格较高。
应用
适用于加工不锈钢、高温合金等难加 工材料。
硬质合金
特点
硬质合金刀具具有较高的硬度、耐磨性和热稳定性，但韧性 较差，易脆。
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。
数控刀具材料与选择
超细晶粒硬质合金多用于YG类合金，它的硬度和耐磨性 得到较大提高，抗弯强度和冲击韧度也得到提高，已接近 高速钢。适合做小尺寸铣刀、钻头等，并可用于加工高硬 度难加工材料。
普通刀具材料
三、数控刀具的材料
硬质合金 硬质合金是由难熔金属碳化物（如TiC、WC、NbC等）
和金属粘结剂（如Co、Ni等）经粉末冶金方法制成。 硬质合金的性能特点：硬质合金中高熔点、高硬度碳化物 含量高，因此硬质合金常温硬度很高，达到78～82 HRC， 热熔性好，热硬性可达800℃～1000℃以上，切削速度比 高速钢提高4～7倍。硬质合金缺点是脆性大，抗弯强度和 抗冲击韧性不强。抗弯强度只有高速钢的1/3～1/2，冲击 韧性只有高速钢的1/4～1/35。硬质合金力学性能主要由 组成硬质合金碳化物的种类、数量、粉末颗粒的粗细和粘 化剂的含量决定。碳化物的硬度和熔点越高，硬质合金的 热硬性也越好。粘结剂含量大，则强度与韧性好。碳化物 粉末越细，而粘结剂含量一定，则硬度高。
涂层刀具有四种：涂层高速钢刀具，涂层硬质合金 刀具，以及在陶瓷和超硬材料(金刚石或立方氮化硼)刀 片上的涂层刀具。
三、数控刀具的材料
涂层方式： TiN涂层：在高温时能产生氧化膜，与铁基材料摩擦 系数较小，抗粘结性能好，并能有效降低切削温度。
TiC—TiN复合涂层： 第一层涂TiC，与刀具基体粘牢不易脱落。第二层 涂TiN,减少表面层与工件间的摩擦。 TiC-Al203复合涂层： 第一层涂TiC, 与刀具基体粘牢不易脱落。第二层涂 Al203可使刀具表面具有良好的化学稳定性和抗氧化性 能。 目前单涂层刀片已很少应用，大多采用TiC-TiN复 合涂层或TiC-Al2O3-TiN三复合涂层。
三、数控刀具的材料
陶瓷刀具的特点：有很高的硬度和耐磨性，刀具寿命 比硬质合金高；具有很好的热硬性，摩擦系数低，切削力 比硬质合金小，用该类刀具加工时能提高表面质量。 缺 点是脆性大，抗冲击性能很差。
普通刀具材料
三、数控刀具的材料
硬质合金 硬质合金是由难熔金属碳化物（如TiC、WC、NbC等）
和金属粘结剂（如Co、Ni等）经粉末冶金方法制成。 硬质合金的性能特点：硬质合金中高熔点、高硬度碳化物 含量高，因此硬质合金常温硬度很高，达到78～82 HRC， 热熔性好，热硬性可达800℃～1000℃以上，切削速度比 高速钢提高4～7倍。硬质合金缺点是脆性大，抗弯强度和 抗冲击韧性不强。抗弯强度只有高速钢的1/3～1/2，冲击 韧性只有高速钢的1/4～1/35。硬质合金力学性能主要由 组成硬质合金碳化物的种类、数量、粉末颗粒的粗细和粘 化剂的含量决定。碳化物的硬度和熔点越高，硬质合金的 热硬性也越好。粘结剂含量大，则强度与韧性好。碳化物 粉末越细，而粘结剂含量一定，则硬度高。
涂层刀具有四种：涂层高速钢刀具，涂层硬质合金 刀具，以及在陶瓷和超硬材料(金刚石或立方氮化硼)刀 片上的涂层刀具。
三、数控刀具的材料
涂层方式： TiN涂层：在高温时能产生氧化膜，与铁基材料摩擦 系数较小，抗粘结性能好，并能有效降低切削温度。
TiC—TiN复合涂层： 第一层涂TiC，与刀具基体粘牢不易脱落。第二层 涂TiN,减少表面层与工件间的摩擦。 TiC-Al203复合涂层： 第一层涂TiC, 与刀具基体粘牢不易脱落。第二层涂 Al203可使刀具表面具有良好的化学稳定性和抗氧化性 能。 目前单涂层刀片已很少应用，大多采用TiC-TiN复 合涂层或TiC-Al2O3-TiN三复合涂层。
三、数控刀具的材料
陶瓷刀具的特点：有很高的硬度和耐磨性，刀具寿命 比硬质合金高；具有很好的热硬性，摩擦系数低，切削力 比硬质合金小，用该类刀具加工时能提高表面质量。 缺 点是脆性大，抗冲击性能很差。
数控机床刀具的选择
生的碳化物偏析。其强度、韧性比熔炼 钢有很大提高。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，特别是切削时 受冲击载荷的刀具效果更好。
（2）硬质合金（Cemented Carbide）
1)普通硬质合金
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。数字表示Co的百分含量， Co多 韧性好，用于粗加工； Co少用于精加 工。
2)新型硬质合金 ①钨钛钽（铌）钴类
在YG类中添加 TaC 或 NbC，可提高 高温硬度、强度、耐磨性。用于加工 难切削材料和断续切削。
②通用合金（YW）
在YT类中添加合金，可提高抗 弯强度，冲击韧性，耐热性及高 温强度，抗氧化性等。
（3）新型刀具材料
① 涂层刀具
刀具基体材料上涂一薄层耐磨性 高的难熔金属化合物而得到的刀具材 料.
具 装三面刃铣刀
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
用数字表示工具的规格，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 该数字表示应用范围。还有表示其他参数值的，如锥度号等。
②钨钛钴类（YT）
TiC+WC+Co类（YT）：常用牌号有YT5、 YT14、YT15、YT30等。此类硬质合金硬度、 耐磨性、耐热性都明显提高，但韧性、抗冲 击振动性差，主要用于加工钢料,不宜加工脆 性材料。含TiC量多，含Co量少，耐磨性好， 适合精加工；含TiC量少，含Co量多，承受 冲击性能好，适合粗加工。
（2）硬质合金（Cemented Carbide）
1)普通硬质合金
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。数字表示Co的百分含量， Co多 韧性好，用于粗加工； Co少用于精加 工。
2)新型硬质合金 ①钨钛钽（铌）钴类
在YG类中添加 TaC 或 NbC，可提高 高温硬度、强度、耐磨性。用于加工 难切削材料和断续切削。
②通用合金（YW）
在YT类中添加合金，可提高抗 弯强度，冲击韧性，耐热性及高 温强度，抗氧化性等。
（3）新型刀具材料
① 涂层刀具
刀具基体材料上涂一薄层耐磨性 高的难熔金属化合物而得到的刀具材 料.
具 装三面刃铣刀
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
用数字表示工具的规格，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 该数字表示应用范围。还有表示其他参数值的，如锥度号等。
②钨钛钴类（YT）
TiC+WC+Co类（YT）：常用牌号有YT5、 YT14、YT15、YT30等。此类硬质合金硬度、 耐磨性、耐热性都明显提高，但韧性、抗冲 击振动性差，主要用于加工钢料,不宜加工脆 性材料。含TiC量多，含Co量少，耐磨性好， 适合精加工；含TiC量少，含Co量多，承受 冲击性能好，适合粗加工。
数控刀具培训.pptx
数控刀具的定义
数控刀具是机械制造中用于切削加工的工具， 又称切削工具。广义的切削工具既包括刀具， 还包括模具；同时“数控刀具”除切削用的 刀片外，还包括刀杆和刀柄等附件。
数控刀具的分类
根据刀具结构可分为： （1）整体式：刀具为一体，由一个坯料制造而成，不分体； （2）焊接式：采用焊接方法连接，刀杆； （3）机夹式：机夹式又可分为不转位和可转位两种；通常数控刀具采用机夹式！ （4）特殊型式：如复合式刀具，减震式刀具等。
此外，为减少换刀时间和方便换刀，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。我公司用的就是 硬质合金刀具（曾试验过陶瓷刀具、CBN刀具等）。
刀具材料—高速钢
分类 1.熔炼高速钢 2.粉末高速钢
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）陶瓷刀具； （4）超高压烧结体刀具等。
从切削工艺上可分为 （1）车削刀具，分外圆、内孔、螺纹、切断、切槽刀具等多种； （2）钻削刀具，包括钻头、铰刀、丝锥等； （3）镗削刀具； （4）铣削刀具等。
数控刀具的要求与特点（一）
成分
1.钨系（W） 碳（C）、钨（W）、铬（Cr）、钒（V）等
2.钼系（Mo） 碳（C）、钨（W）、钼（Mo）、铬（Cr）、钒 （V）等
制作方法 1.熔炼高速钢：通过熔炼，热处理加工而成 2.粉末高速钢：将高纯度、高压的氮气吹入熔化的高速钢中
形成球状微细粉末，然后将这种粉末填入软钢制的罐中， 通过真空脱气、密封后，在高温高压条件下冲压形成钢块。
特点 添加TiC的硬质合金耐热性优异，不易发生前刀 面磨损，未添加TiC的硬质合金耐冲击性与耐破 损性高。
数控机床刀具概述PPT(51张)
钻头，镗刀和内螺纹刀。
数控机床刀具概述PPT(51张)培训课件 培训讲 义培训 教材工 作汇报 课件PP T
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5.车刀刀尖的高低应对准工件的中心。车刀安装得过 高或过低都会引起车刀角度的变化而影响切削。根 据经验，粗车外圆时，可将车刀装得比工件中心稍 高一些；精车外圆时，可将车刀装得比工件中心稍 低一些，这要根据工件直径的大小来决定，无论装 高或装低，一般不能超过工件直径的 1％。
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
数控加工刀具特点
1. 刀具刚性好，切削效率高 2. 刀具精度高 3. 刀具的可靠性高，抗震及热变形好 4. 刀具尺寸能够预调 5. 互换性好，换刀速度快 6. 具有完善的工具系统 7. 具有刀具管理系统
数控机床刀具概述PPT(51张)培训课件 培训讲 义培训 教材工 作汇报 课件PP T
二、用三爪自定心卡盘装夹
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。
一、刀具安装注意事项
需要注意的是： 1.刀尖伸出长度要适中。不能过长也不能过短。过长
会降低刀杆的强度，过短可能会出现干涉。 2.安装刀具要稳固，也不易太紧，长期过紧安装可能
会损坏刀架上的丝扣。 3.安装刀具时选择刀位要结合加工工艺，根据工序来
合理安排刀具的顺序，减少换刀耗费的时间。 4.要逐一排除各刀位之间相互干涉的情况，特别注意
数控机床刀具概述PPT(51张)培训课件 培训讲 义培训 教材工 作汇报 课件PP T
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5.车刀刀尖的高低应对准工件的中心。车刀安装得过 高或过低都会引起车刀角度的变化而影响切削。根 据经验，粗车外圆时，可将车刀装得比工件中心稍 高一些；精车外圆时，可将车刀装得比工件中心稍 低一些，这要根据工件直径的大小来决定，无论装 高或装低，一般不能超过工件直径的 1％。
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
数控加工刀具特点
1. 刀具刚性好，切削效率高 2. 刀具精度高 3. 刀具的可靠性高，抗震及热变形好 4. 刀具尺寸能够预调 5. 互换性好，换刀速度快 6. 具有完善的工具系统 7. 具有刀具管理系统
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二、用三爪自定心卡盘装夹
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。
一、刀具安装注意事项
需要注意的是： 1.刀尖伸出长度要适中。不能过长也不能过短。过长
会降低刀杆的强度，过短可能会出现干涉。 2.安装刀具要稳固，也不易太紧，长期过紧安装可能
会损坏刀架上的丝扣。 3.安装刀具时选择刀位要结合加工工艺，根据工序来
合理安排刀具的顺序，减少换刀耗费的时间。 4.要逐一排除各刀位之间相互干涉的情况，特别注意
数控刀具材料的选用
刚石显微硬度达 10000HV，是自然界已经发现的最硬物质。天然金 刚石的耐磨性为硬质合金的80～120倍，人造金刚 石的耐磨性为硬质合金的60～80倍。加工高硬度 材料时，金刚石刀具的寿命为硬质合金刀具的10～ 100倍，甚至高达几百倍。 ⑵各向异性。其前后刀面的选择是设计单晶金刚石 的关键。
⑶很低的摩擦系数。金刚石与一些有色金属之间的 摩擦系数比其他刀具都低，通常在0.1～0.3之间，摩 擦系数低，导致加工时变形小，可减小切削力。 ⑷切削刃非常锋利。切削刃钝圆半径一般可达0.1～ 0.5 m。天然单晶金刚石刀具可高达0.002～0.008 m。因此，天然金刚石刀具能进行超薄切削和超精 密加工，称“镜面切削”。
（p135）
2.1.2切削刀具材料与加工对象的物理性能匹配
主要是指刀具与工件材料的熔点、弹性模量、导 热系数、热膨胀系数、抗热冲击性能等物理性能参数 要相匹配。 加工导热性差的工件时，应采用导热较好的刀具 材料，以使切削热得以迅速传出而降低切削温度。金 刚石的导热系数为硬质合金的1.5～9倍，为铜的2～6 倍。由于导热系数及热扩散速率高，切削热容易散 出，故刀具切削温度低。
（p151）
金刚石薄膜涂层刀具适宜和不适宜加工的材料
（p154）
2.2.4 金刚石刀具的刃磨
PCD刀具的硬度一般在4500～8000HV之间， 其刃磨问题是PCD刀具成功应用的关键。目前有两 种常用刃磨方法： ⑴金刚石砂轮刃磨法。 ⑵电蚀刃磨法。电蚀刃磨是将工件（PCD刀具）和 电蚀轮形成正负电极，通过正负电极间放电，达到 去除PCD的效果。 金刚石刀具的刃磨一般采用树脂、陶瓷和金属 结合剂的金刚石砂轮。在满足刀具刃口加工质量的 前提下，应选择较粗粒度的砂轮。
1.7硬质合金刀具
1.7.1 硬质合金刀具的种类
⑶很低的摩擦系数。金刚石与一些有色金属之间的 摩擦系数比其他刀具都低，通常在0.1～0.3之间，摩 擦系数低，导致加工时变形小，可减小切削力。 ⑷切削刃非常锋利。切削刃钝圆半径一般可达0.1～ 0.5 m。天然单晶金刚石刀具可高达0.002～0.008 m。因此，天然金刚石刀具能进行超薄切削和超精 密加工，称“镜面切削”。
（p135）
2.1.2切削刀具材料与加工对象的物理性能匹配
主要是指刀具与工件材料的熔点、弹性模量、导 热系数、热膨胀系数、抗热冲击性能等物理性能参数 要相匹配。 加工导热性差的工件时，应采用导热较好的刀具 材料，以使切削热得以迅速传出而降低切削温度。金 刚石的导热系数为硬质合金的1.5～9倍，为铜的2～6 倍。由于导热系数及热扩散速率高，切削热容易散 出，故刀具切削温度低。
（p151）
金刚石薄膜涂层刀具适宜和不适宜加工的材料
（p154）
2.2.4 金刚石刀具的刃磨
PCD刀具的硬度一般在4500～8000HV之间， 其刃磨问题是PCD刀具成功应用的关键。目前有两 种常用刃磨方法： ⑴金刚石砂轮刃磨法。 ⑵电蚀刃磨法。电蚀刃磨是将工件（PCD刀具）和 电蚀轮形成正负电极，通过正负电极间放电，达到 去除PCD的效果。 金刚石刀具的刃磨一般采用树脂、陶瓷和金属 结合剂的金刚石砂轮。在满足刀具刃口加工质量的 前提下，应选择较粗粒度的砂轮。
1.7硬质合金刀具
1.7.1 硬质合金刀具的种类
数控加工刀具
超硬刀具材料是金刚石和立方氮化硼（cubic boron nitride,CBN）的统称，用于超精加工及硬脆材料加工，切削速 度比硬质合金刀具提高10~20倍。
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。
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。
数控刀具材料分类及选择技术材料
M M - 中等加工 R应-用粗范加围工
P U - 通用加工 来源于ISO工程制图 表面光洁度符号
• 粗加工
刀 英制 尖
英制：2代表2/64in.＝1/32in.＝0.79mm
半 公制 径
N - 负前角
P - 正前角
公制：08代表0.8mm S - 锋利刃
W -修光刃
技术课件 H – 重加工
• 中等加工 • 精加工 • 超精加工
• 分别按两组数据进行切削，收集相应的切屑装入透
明小胶袋贴于切削实验报告。
技术课件
46
• 普通高速钢：分钨钢，钨钼钢两类，V不高 于40-60%。
• 高性能高速钢：再加入一些合金、性能高。
• 高性能高速钢——如9W6MoSCr4V2
• W6MoSCr4V3
• 比通用型高速钢具有更好的切削性能，适 合于 加工奥氏体不锈钢、高温合金、钍 合金和高强度铡等难加工材料
技术课件
13
• 粉末冶金高速钢：制造工艺不同，性能高.
技术课件
5
• 五 刀具材料及合理选用 • 刀具材料是指刀具切削部分的材料。合理
选择刀具材料影响到：
• （1）切削加工生产率 • （2）刀具耐用度 • （3）刀具消耗和加工成本 • （4）加工精度和表面质量
技术课件
6
• 选择刀具材料时，各性能之间相互矛盾， 如硬度高，则强度低；耐磨，则加工工艺 困难，要抓住主要矛盾。
• (5)螺纹刀具 包括螺纹车刀、丝锥、板牙、 螺纹切头，搓丝板等。
技术课件
2
• (6)齿轮刀具 包括齿轮滚刀，蜗轮滚刀、插 齿刀、剃齿刀、花键滚刀等。
• (7)磨具 包括砂轮、砂带、砂瓦、油石和 抛光轮等。
• (8)其它刀具 包括数控机床专用刀具、自 动线专用刀具等。
P U - 通用加工 来源于ISO工程制图 表面光洁度符号
• 粗加工
刀 英制 尖
英制：2代表2/64in.＝1/32in.＝0.79mm
半 公制 径
N - 负前角
P - 正前角
公制：08代表0.8mm S - 锋利刃
W -修光刃
技术课件 H – 重加工
• 中等加工 • 精加工 • 超精加工
• 分别按两组数据进行切削，收集相应的切屑装入透
明小胶袋贴于切削实验报告。
技术课件
46
• 普通高速钢：分钨钢，钨钼钢两类，V不高 于40-60%。
• 高性能高速钢：再加入一些合金、性能高。
• 高性能高速钢——如9W6MoSCr4V2
• W6MoSCr4V3
• 比通用型高速钢具有更好的切削性能，适 合于 加工奥氏体不锈钢、高温合金、钍 合金和高强度铡等难加工材料
技术课件
13
• 粉末冶金高速钢：制造工艺不同，性能高.
技术课件
5
• 五 刀具材料及合理选用 • 刀具材料是指刀具切削部分的材料。合理
选择刀具材料影响到：
• （1）切削加工生产率 • （2）刀具耐用度 • （3）刀具消耗和加工成本 • （4）加工精度和表面质量
技术课件
6
• 选择刀具材料时，各性能之间相互矛盾， 如硬度高，则强度低；耐磨，则加工工艺 困难，要抓住主要矛盾。
• (5)螺纹刀具 包括螺纹车刀、丝锥、板牙、 螺纹切头，搓丝板等。
技术课件
2
• (6)齿轮刀具 包括齿轮滚刀，蜗轮滚刀、插 齿刀、剃齿刀、花键滚刀等。
• (7)磨具 包括砂轮、砂带、砂瓦、油石和 抛光轮等。
• (8)其它刀具 包括数控机床专用刀具、自 动线专用刀具等。
数控刀片型号与介绍课件
数控刀片的工作原理
切削过程
数控刀片通过高速旋转或线性运 动，利用刀刃的切削作用将被加
工材料切除。
刀具角度
数控刀片的切削性能与其前角、 后角、主偏角等几何参数密切相 关，这些角度的设计和调整可影 响切削力、切削热、刀具磨损等
方面。
涂层技术
通过在刀片表面涂覆高性能材料 ，可有效提高数控刀片的硬度、 耐磨性、抗高温性能，从而延长
修复技术
对于轻微磨损或损伤的数控刀片，可采用修复技术进行修复 。修复方法包括研磨、焊接、涂层等，具体修复方法应根据 刀片材质和损伤程度来选择。修复后的刀片应经过严格检测 ，确保其性能达到使用要求。
THANKS
感谢观看
安全性原则
选择符合安全规范的刀片，避 免使用过程中出现危险。
典型数控刀片应用案例
01
02
03
04
05
案例一：铝合金零件的 加工。选用锋利度高、 切削力小的PCD（聚晶 金刚石）刀片，可实现 高速切削，提高加工效 率。
案例二：淬硬钢零件的 加工。采用具有高硬度 和高耐磨性的CBN（立 方氮化硼）刀片，可有 效解决淬硬钢切削过程 中的刀具磨损问题。
刀具寿命和提高切削效率。
数控刀片在制造业中的应用
汽车制造
航空航天
数控刀片在汽车发动机、变速器、车身等 零部件的加工过程中发挥重要作用，提高 汽车零部件的精度和表面质量。
航空航天领域对材料性能要求极高，数控 刀片可实现高温合金、钛合金等难加工材 料的高效精确切削。
模具制造
通用机械
模具制造精度要求高，数控刀片在模具型 腔、型芯的加工中有着广泛应用，提高模 具的制造精度和效率。
04
数控刀片维护与保养
数控刀片的磨损与更换时机
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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• 韧性差，抗弯强度低，不能承受较大的冲 击载荷
• 涂层刀具材料
• 在硬质合金或高速钢基体上，涂敷一层几 微米厚的高硬度、高耐磨性的金属化合物 (如碳化钛、氮化钛、氧化铝等)而制成的。
• 涂层硬质合金的刀具寿命至少可提高l～3倍 • 涂层高速钢的刀具寿命可提高2～10倍
刀具的选择
目的
• 通过刀具选择过程，理解影响刀具选择的 主要因素
• 中等加工 • 精加工 • 超精加工
车刀片选择实验实例
车刀片选择练习
• 精车图示的细长轴 • 加工余量: 0.5 mm • 根据表面粗糙度要求必须使用的进给
率f =0.1 mm(刀尖R0.4) • 连续切削，表面已经经过加工 • 材料 C45 • 机床刚性不好 • 工件装夹不够牢固
• 普通高速钢：分钨钢，钨钼钢两类，V不高 于40-60%。
• 高性能高速钢：再加入一些合金、性能高。
• 高性能高速钢——如9W6MoSCr4V2
• W6MoSCr4V3
• 比通用型高速钢具有更好的切削性能，适 合于 加工奥氏体不锈钢、高温合金、钍 合金和高强度铡等难加工材料
• 粉末冶金高速钢：制造工艺不同，性能高.
• 4、刀具制造工艺简单：能锻造，制作形状 复杂刀具，大型成型刀具（这一点极为重 要）如钻头、丝锥、成型刀具、拉刀、齿 轮刀具。
• 5、材料性能较硬质合金和陶瓷稳定，在自 动机床上使用可靠。因此，尽管各种新型 刀具材料不断出现，高速钢仍占现用刀具 材料的一半以上。
• 高速钢分：普通高速钢（通用型）、高性 能高速钢和粉末冶金高速钢）
• 陶瓷、金刚石和立方氮化硼等目前仅用于 较为有限的场合
• 高速钢和硬质合金 ——最广泛使用
• 高速钢是一种加入了较多的钨、钼、铬、 钒等合金元素的高合金工具钢。
• 别名：
• （风钢）良好的淬透性，空气中冷却就 可
•
得到高硬度。
• （锋钢）刃容锋利。
• （白钢）磨光后，表面光亮。
特点：
• 1、较高的热稳定性：切削温度高达500-
• 长度
5
• 刀片夹紧方式 °
• 刀杆几何角度
5 °
选择与加工任务相适应的车刀片
选择刀具材料的基本要求
• 熟悉工件与刀具材料特性 • 被选用的刀具材料与工件材料相互
“匹配” • 既充分发挥刀具特性 • 又较经济的满足加工要求
切削刀具用硬质合金分类及标志
通用材质
专用材质
选择刀片槽形
刀片上的标记
高职高专刀具实验
高职数控技术专业刀具实验指导
(数控车床部分)
肯纳飞硕金属()
• 四 刀具分类
• (1)切刀 包括各种车刀、刨刀、插刀、镗 刀、成形车刀等．
• (2)孔加工刀具 包括各种钻头、扩孔钻、 铰刀、复合孔加工刀具(如钻-铰复合刀具) 等。
• (3)拉刀 包括圆拉刀、平面拉刀、成形拉 刀(如花键拉刀)等。
普通内外圆车削 刀具选择
普通内外圆车削刀具选择
工件的影响
• 形状 • 刚性 • 材质 • 毛坯条件 • 装夹 • 尺寸公差要求 • 表面质量要求
机床的影响
• 机床类型 • 刀位数量 • 刀具装夹方式和尺寸 • 切削方向 • 转速范围 • 主轴功率
刀杆的影响
• 主偏角
• 进给方向
• 截面形状和尺寸
• 650℃，与碳素工具钢，合金工具钢相 比，切削速度提高1-3倍，耐用度提高1040倍，可加工有色金属至高温合金（范围 广）。
• 2、高强度，韧性：抗弯强度为硬质合金的 2-3倍数，是陶瓷的5-6倍，韧性比它们高几 十倍。
• 3、一定的硬度（HRC63-70）：耐磨性好， 适合各类切削刀具的要求，也可用于在刚 性较差的机床上加工。
• 540℃ HRA82~87
• 760℃ HRA77~85 • 800--1000℃时，尚能进行切削 • 刀具耐用度提高几~几十倍，同时切削速
度提高4~10倍。
• 缺点：比高速钢强度低，冲击韧性差，不 能承受切削振动和冲击负荷。
• 硬质合金硬度可达89~93HRA（74-82HRC） • 切削温度达800~1000℃ • 切削速度可达100~300m／min
选择刀具材料影响到：
• （1）切削加工生产率 • （2）刀具耐用度 • （3）刀具消耗和加工成本 • （4）加工精度和表面质量
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
• 选择刀具材料时，各性能之间相互矛盾， 如硬度高，则强度低；耐磨，则加工工艺 困难，要抓住主要矛盾。
• 刀具材料类型：
•
工具钢（高速钢）
•
硬质合金
•
陶瓷
•
超硬材料
• 刀具材料有—— • 碳素工具钢 • 合金工具钢 • 高速钢 • 硬质合金 • 陶瓷 • 金刚石 • 立方氮化硼
• 碳素工具钢(如T10A、T12A)及合金工具钢 (如9SiCr、CrWMn)，因耐热性较差——通 常仅用于手工工具和切削速度较低的刀具
断屑槽代号
F - 精加工
M M - 中等加工 R应-用粗范加围工
P U - 通用加工 来源于ISO工程制图 表面光洁度符号
• 粗加工
刀 英制 尖
英制：2代表2/64in.＝1/32in.＝0.79mm
半 公制 径
N - 负前角
P - 正前角
公制：08代表0.8mm S - 锋利刃
W -修光刃
H – 重加工
• (7)磨具 包括砂轮、砂带、砂瓦、油石和 抛光轮等。
• (8)其它刀具 包括数控机床专用刀具、自 动线专用刀具等。
• 单刃(单齿)刀具和多刃(多齿)刀具；
• 标准刀具(如麻花钻、铣刀、丝锥等)和非标 准刀具(如拉刀、成形刀具等)；
• 定尺寸刀具(如扩孔钻、铰刀等)和非定尺寸 刀具(如外圆车刀、直刨刀等)；
• (4)铣刀 包括加工平面的圆柱铣刀、面铣刀 等；加工沟槽的立铣刀、键槽铣刀、三面 刃铣刀、锯片钝刀等；加工特形面的模数 铣刀、凸(凹)圆弧铣刀、成形铣刀等。
• (5)螺纹刀具 包括螺纹车刀、丝锥、板牙、 螺纹切头，搓丝板等。
• (6)齿轮刀具 包括齿轮滚刀，蜗轮滚刀、插 齿刀、剃齿刀、花键滚刀等。
• 整体式刀具、装配式刀具和复合式刀具等
• 形状、结构和功能各不相同的各种刀具都 有功能相同的组成部分
•部分将工作 部分与机床连接在一起，传递切削运动和 动力，并保证刀具正确的工作位置．
• 五 刀具材料及合理选用 • 刀具材料是指刀具切削部分的材料。合理
• 涂层刀具材料
• 在硬质合金或高速钢基体上，涂敷一层几 微米厚的高硬度、高耐磨性的金属化合物 (如碳化钛、氮化钛、氧化铝等)而制成的。
• 涂层硬质合金的刀具寿命至少可提高l～3倍 • 涂层高速钢的刀具寿命可提高2～10倍
刀具的选择
目的
• 通过刀具选择过程，理解影响刀具选择的 主要因素
• 中等加工 • 精加工 • 超精加工
车刀片选择实验实例
车刀片选择练习
• 精车图示的细长轴 • 加工余量: 0.5 mm • 根据表面粗糙度要求必须使用的进给
率f =0.1 mm(刀尖R0.4) • 连续切削，表面已经经过加工 • 材料 C45 • 机床刚性不好 • 工件装夹不够牢固
• 普通高速钢：分钨钢，钨钼钢两类，V不高 于40-60%。
• 高性能高速钢：再加入一些合金、性能高。
• 高性能高速钢——如9W6MoSCr4V2
• W6MoSCr4V3
• 比通用型高速钢具有更好的切削性能，适 合于 加工奥氏体不锈钢、高温合金、钍 合金和高强度铡等难加工材料
• 粉末冶金高速钢：制造工艺不同，性能高.
• 4、刀具制造工艺简单：能锻造，制作形状 复杂刀具，大型成型刀具（这一点极为重 要）如钻头、丝锥、成型刀具、拉刀、齿 轮刀具。
• 5、材料性能较硬质合金和陶瓷稳定，在自 动机床上使用可靠。因此，尽管各种新型 刀具材料不断出现，高速钢仍占现用刀具 材料的一半以上。
• 高速钢分：普通高速钢（通用型）、高性 能高速钢和粉末冶金高速钢）
• 陶瓷、金刚石和立方氮化硼等目前仅用于 较为有限的场合
• 高速钢和硬质合金 ——最广泛使用
• 高速钢是一种加入了较多的钨、钼、铬、 钒等合金元素的高合金工具钢。
• 别名：
• （风钢）良好的淬透性，空气中冷却就 可
•
得到高硬度。
• （锋钢）刃容锋利。
• （白钢）磨光后，表面光亮。
特点：
• 1、较高的热稳定性：切削温度高达500-
• 长度
5
• 刀片夹紧方式 °
• 刀杆几何角度
5 °
选择与加工任务相适应的车刀片
选择刀具材料的基本要求
• 熟悉工件与刀具材料特性 • 被选用的刀具材料与工件材料相互
“匹配” • 既充分发挥刀具特性 • 又较经济的满足加工要求
切削刀具用硬质合金分类及标志
通用材质
专用材质
选择刀片槽形
刀片上的标记
高职高专刀具实验
高职数控技术专业刀具实验指导
(数控车床部分)
肯纳飞硕金属()
• 四 刀具分类
• (1)切刀 包括各种车刀、刨刀、插刀、镗 刀、成形车刀等．
• (2)孔加工刀具 包括各种钻头、扩孔钻、 铰刀、复合孔加工刀具(如钻-铰复合刀具) 等。
• (3)拉刀 包括圆拉刀、平面拉刀、成形拉 刀(如花键拉刀)等。
普通内外圆车削 刀具选择
普通内外圆车削刀具选择
工件的影响
• 形状 • 刚性 • 材质 • 毛坯条件 • 装夹 • 尺寸公差要求 • 表面质量要求
机床的影响
• 机床类型 • 刀位数量 • 刀具装夹方式和尺寸 • 切削方向 • 转速范围 • 主轴功率
刀杆的影响
• 主偏角
• 进给方向
• 截面形状和尺寸
• 650℃，与碳素工具钢，合金工具钢相 比，切削速度提高1-3倍，耐用度提高1040倍，可加工有色金属至高温合金（范围 广）。
• 2、高强度，韧性：抗弯强度为硬质合金的 2-3倍数，是陶瓷的5-6倍，韧性比它们高几 十倍。
• 3、一定的硬度（HRC63-70）：耐磨性好， 适合各类切削刀具的要求，也可用于在刚 性较差的机床上加工。
• 540℃ HRA82~87
• 760℃ HRA77~85 • 800--1000℃时，尚能进行切削 • 刀具耐用度提高几~几十倍，同时切削速
度提高4~10倍。
• 缺点：比高速钢强度低，冲击韧性差，不 能承受切削振动和冲击负荷。
• 硬质合金硬度可达89~93HRA（74-82HRC） • 切削温度达800~1000℃ • 切削速度可达100~300m／min
选择刀具材料影响到：
• （1）切削加工生产率 • （2）刀具耐用度 • （3）刀具消耗和加工成本 • （4）加工精度和表面质量
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
• 选择刀具材料时，各性能之间相互矛盾， 如硬度高，则强度低；耐磨，则加工工艺 困难，要抓住主要矛盾。
• 刀具材料类型：
•
工具钢（高速钢）
•
硬质合金
•
陶瓷
•
超硬材料
• 刀具材料有—— • 碳素工具钢 • 合金工具钢 • 高速钢 • 硬质合金 • 陶瓷 • 金刚石 • 立方氮化硼
• 碳素工具钢(如T10A、T12A)及合金工具钢 (如9SiCr、CrWMn)，因耐热性较差——通 常仅用于手工工具和切削速度较低的刀具
断屑槽代号
F - 精加工
M M - 中等加工 R应-用粗范加围工
P U - 通用加工 来源于ISO工程制图 表面光洁度符号
• 粗加工
刀 英制 尖
英制：2代表2/64in.＝1/32in.＝0.79mm
半 公制 径
N - 负前角
P - 正前角
公制：08代表0.8mm S - 锋利刃
W -修光刃
H – 重加工
• (7)磨具 包括砂轮、砂带、砂瓦、油石和 抛光轮等。
• (8)其它刀具 包括数控机床专用刀具、自 动线专用刀具等。
• 单刃(单齿)刀具和多刃(多齿)刀具；
• 标准刀具(如麻花钻、铣刀、丝锥等)和非标 准刀具(如拉刀、成形刀具等)；
• 定尺寸刀具(如扩孔钻、铰刀等)和非定尺寸 刀具(如外圆车刀、直刨刀等)；
• (4)铣刀 包括加工平面的圆柱铣刀、面铣刀 等；加工沟槽的立铣刀、键槽铣刀、三面 刃铣刀、锯片钝刀等；加工特形面的模数 铣刀、凸(凹)圆弧铣刀、成形铣刀等。
• (5)螺纹刀具 包括螺纹车刀、丝锥、板牙、 螺纹切头，搓丝板等。
• (6)齿轮刀具 包括齿轮滚刀，蜗轮滚刀、插 齿刀、剃齿刀、花键滚刀等。
• 整体式刀具、装配式刀具和复合式刀具等
• 形状、结构和功能各不相同的各种刀具都 有功能相同的组成部分
•部分将工作 部分与机床连接在一起，传递切削运动和 动力，并保证刀具正确的工作位置．
• 五 刀具材料及合理选用 • 刀具材料是指刀具切削部分的材料。合理