数控车削刀具的选用

结构示意图
数控车削刀具的选用
“选择刀片形状”应考虑以下因素:
1）刀尖角：刀尖角的
大小决定了刀片的强度。
刀
在工件结构形状和机床
数控车削刀具的选用
数控车削刀具的选用
在数控加工工艺系统中，刀具是最活跃的 因素；由于数控切削刀具必须具备 “高速”、 “高精度”、“高可靠性”和“专用化”的性 前 能；绝大多数的使用厂商基于成本、生产技术 言 等原因，不再自行制造刀具，而采用向相关专 业厂商采购的模式。
因此，操作者根据具体的生产图纸、工装 条件、工艺要求等去选择适用的数控刀具，就 显得极其的重要。通过本节的学习，希望同学 们掌握选用数控车削类刀具的基本过程和注意 事项，为后续阶段的数控车削实践做好准备。
屑的黑色金属、有色金属和非金属材料，用红色
作标志。
数控车削刀具的选用
数控刀具的材料
超细晶粒 硬质合金
抗弯强度和冲击韧性高，抗热冲击性 能好，适于制造尺寸较小的整体复杂 硬质合金刀具。用于高速切削各种难 加工材料。
数 控 刀
新型 硬质合金
涂层 硬质合金
在普通硬质合金刀片表面涂覆高耐磨 性的金属化合物，使刀片在硬度、耐 磨性与强度、韧性之间较为协调。
数控车削刀具的选用
数控车削刀具是指数控车床上 应用的各种刀具的统称。
数 控
按加工功能分：内（外）端面、轮廓、切槽、 螺纹车刀，外圆、内孔车刀。
车
削 刀
按切削刃形状分：尖形车刀、圆弧形车刀和 成形车刀。
刀具图片
具
按刀具材料成分：金刚石车刀、立方氮化硼
的
车刀、陶瓷车刀、硬质合金车刀、涂层车刀。
类 型
按刀具结构分：整体式车刀、机夹可转位车 刀、焊接式车刀等。
结构示意图
紧
偏心式：这种夹紧方式具有结构简单、紧凑，
方 零件少，制造容易、成本低的优点，且刀片
结构示意图
式 转位迅速，方便，不妨碍切屑的流动。
的 比 较
压孔式：用螺钉直接固定刀片，这种方式结 构紧凑，夹紧可靠，刀头尺寸可做得较小。 适合于容屑空间、刀具头部尺寸要求小的情
结构示意图
况下，如车孔刀。
楔销式：结构比较简单，夹紧力大，夹紧可 靠，排屑流畅，但由于定位销易变形，精度 差。
数控车削刀具的选用
在刀具选择前必须确定与机床有关的如下因素：
1）机床类型；是数控车床还是车削中心。车削
中心，应选用专用性强、高精度的刀具，如车床
类数控工具系统；对于数控车床（尤其是普通车
机
床结构形式的），则应选用通用性强的普通机夹
床
类刀具。
影 响
2）刀具附件：机床类型决定了刀柄的形状和直径， 左切和右切刀柄；
具 的
金属陶瓷
即指TiC基硬质合金（YN），其性能 介于硬质合金与陶瓷之间。
材
料wk.baidu.com
陶瓷材料
耐磨性好，与多种金属的亲和力小；但脆性大、抗 弯强度和冲击韧性低、导热性差 ，主要用于高速切
削金属材料。
超硬刀具 材料
有金刚石、立方氮化硼，都具有很高的硬度、导热 性，摩擦系数和线膨胀系数低；由于碳对于Fe的亲 和力，金刚石适合于高速切削铝合金；立方氮化硼 适合于高速切削黑色金属。
数控车削刀具的选用
数控车床刀具的选刀过程，有两种方法：
数⒈ 控 车 削 刀 具 的 选 刀 方 法
被加工零件的图样 机床影响因素 选择刀杆 刀片夹紧系统 选择刀片形状
⒉ 被加工零件的图样
工件影响因素
选择工件材料代码 确定刀片的断屑槽型代码 （或ISO断屑范围代码 ）
选择加工条件脸谱
选定刀具
选刀过程示意图
刀
高速钢（9W8Cr4V）。数控加工中如使用高速
具
钢，应优先用高性能高速钢。
的
材 料
普通 硬质合金
按ISO标准，分为P、M、K三类 P类，相当于钨钛钴类（YT）；主要用于加工长 切屑的黑色金属，用蓝色作标志；
M类，相当于钨钛钽钴类通用合金（YW）；主要 用于加工黑色金属和有色金属，用黄色作标志；
K类，相当于钨钴类（YG）；主要用于加工短切
因
素
3）主轴功率：机床的功率主要决定了刀杆、刀
柄的尺寸，如截面尺寸、直径的粗细。
4）工件夹持方式：当工件的夹持方式能保证加 工过程中的刚性，如一夹一顶，则对于刀具的刚 性要求就可相对放低。
数控车削刀具的选用
在选用刀杆时，首先应选用尺寸尽可能大的刀杆， 同时要考虑以下几个因素：
1）夹持方式：如采用普通的螺钉夹紧， 表3.1 刀杆类型尺寸
刀杆 尺寸
柄部长度 l1 主偏角
的大，刀杆直径尽可能的粗。
数控车削刀具的选用
刀片压紧方式
刀
上压式
片
压 紧 系
刀
带
桥勾
片
可
式形
带
调
压压
压
装
统
板板
紧
置
上上
槽
的
压压
上
上
式式
压
压
式
式
杠杆式
腰 槽 形 螺 钉 夹 紧
平 端 紧 定 螺 钉 夹 紧
偏心式
光
螺
杆
杆
偏
偏
心
心
夹
夹
紧
紧
刀片的压紧形式还有： 楔销式、压孔式（螺钉夹紧型）、楔钩式 、螺销上压
式、弹性刀槽压紧式样。
数控车削刀具的选用
刀 片 压 紧 类 型 的 比 较
表3.2 山特维克可乐满车刀夹紧方式的选择
数控车削刀具的选用
上压式：这种结构的夹紧力大，稳定可靠，
装夹方便，制造容易；适用于不带孔的刀片， 结构示意图
特别是带后角的刀片的装夹。
刀
片
杠杆式：该结构特点是定位精度高、夹固牢
压
靠、受力合理、适用方便，但工艺性较差。
还是利用楔块进行固定；后者对于刀杆
选
的尺寸精度要求比较严格。如果是车床
外圆加工刀杆
择
类数控工具系统，则所选用的刀杆以更
刀杆 内孔加工刀杆
刀
换迅速、重复定位精度高的为佳。
类型
杆
柄部截面形状
2）切削层截面形状，即切削深度和进给量： 数值越大，则刀杆尺寸的数值就也越大。
柄部直径 D
3）刀柄的悬伸：如果刀柄的悬伸量较 长，所选用的刀杆的截面积就应尽可能
加工录像
按刀具及配套系统的系列化、标准化程度分： 普通机夹可转位车刀、车床类数控工具系统。
刀具图片
数控车削刀具的选用
数控刀具的材料
高速钢在复杂刀具的制造中，仍占有主要地位。
数 控
高速钢
高速钢有普通高速钢（W18Cr4V）和高性能高 速钢：铝高速钢（501）、高钒高速钢（B212） 和（W6Cr4V4Mo）、钴高速钢（M42）、高碳
数控车削刀具的选用
数 选用刀具材料
控 时，先考虑耐
刀 具 材 料
磨性，崩刃问 题尽可能靠刀 具合理几何参 数解决。一般 在低速切削时， 应选用强度、
性 磨 耐 和 度
的 选
韧性好的刀具 材料；高速切 削时，应选用
速 削 切
用 耐磨性好的刀
原 具材料。
则
韧性和进给量 图3.1 不同材料刀具的性能与切削参数关系