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目 录 1 ：了解数控加工对刀具的要求 2 ：熟悉刀具基本几何参数及选用 3 ：熟悉刀具材料及选用 4 ：认识可转位刀具 5: 认识数控工具系统. 一、 了解数控加工对刀具的要求. 数控加工对刀具的要求. 1 ．刀具材料应具有高的可靠性. 2 ．刀具材料应具有高的耐热性、抗热冲击性和高温力学性能. 3 ．数控刀具应具有高的精度. 4 ．数控刀具应能实现快速更换. 5 ．数控刀具应系列化、标准化和通用化. 6 ．数控刀具大量采用机夹可转位刀具. 7 ．数控刀具大量采用多功能复合刀具及专用刀具. 8 ．数控刀具应能可靠地断屑或卷屑.
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目 录 1：了解数控加工对刀具的要求 2：熟悉刀具基本几何参数及选用 3：熟悉刀具材料及选用 4：认识可转位刀具 5: 认识数控工具系统
一、了解数控加工对刀具的要求 数控加工对刀具的要求 • 1．刀具材料应具有高的可靠性 • 2．刀具材料应具有高的耐热性、抗热冲击性和高温力学性能 • 3．数控刀具应具有高的精度 • 4．数控刀具应能实现快速更换
5．数控刀具应系列化、标准化和通用化 • 6．数控刀具大量采用机夹可转位刀具 • 7．数控刀具大量采用多功能复合刀具及专用刀具 • 8．数控刀具应能可靠地断屑或卷屑 • 9．数控刀具材料应能适应难加工材料和新型材料加工的需要
二、熟悉刀具基本几何参数及选用 刀具的表面与几何参数
对于法平面参考系： 则由pr、ps、pn三平面组成，其中： 法平面pn——过切削刃选定点并垂直于切削刃的平面 对于假定工作平面参考系： 则由pr、pf、pp三平面组成， 假定工作平面pf——过切削刃选定点平行于假定进给运动方向并垂直于基面的平面。 背平面pp——过切削刃选定点和假定工作平面与基面都垂直的平面。
车刀各标注角度： 前角γo——在主切削刃选定点的正交平面po内，前刀面与基面之间的夹角。 后角αo——在正交平面po内，主后刀面与切削平面之间的夹角。 刀具的标注角度
主偏角κr——主切削刃在基面上的投影与进给方向的夹角。主偏角κr——主切削刃在基面上的投影与进给方向的夹角。 刃倾角λs——在切削平面ps内，主切削刃与基面pr的夹角。 以及还有：副前角γoˊ、副后角αoˊ、副偏角κrˊ、副倾角λsˊ
后角的选择原则 • 后角主要应根据切削层公称厚度选取。粗加工时以确保刀具强度为主，后角可取小值(α0=40～60)；精加时以保证加工表面质量为主，一般取α0=80～120。 • 当工艺系统刚性差，易产生振动时，为增强刀具对振动的阻尼作用，应选用较小的后角；对于尺寸精度要求高的精加工刀具，为减小重磨后刀具尺寸变化，保证有较高的尺寸精度，后角应选用小值。
过渡刃的功用与选择 a直线过渡刃 b圆弧过渡刃
刃倾角λs的变化能影响刀尖的强度和抗冲击性能。刃倾角λs的变化能影响刀尖的强度和抗冲击性能。 当λs取负值时，刀尖在切削刃最低点，切削刃切入工件时，切入点在切削刃或前刀面，保护刀尖免受冲击，增强刀尖强度。 一般大前角刀具通常选用负的刃倾角，既可以增强刀尖强度，又避免刀尖切入时产生的冲击。 刃倾角对刀尖的影响
三、熟悉刀具材料及选用 刀具材料应具备基本性能 • 硬度和耐磨性 • 强度和韧性 • 耐热性 • 工艺性能和经济性
刀具材料的种类 • 1．金刚石刀具材料 • 2．立方氮化硼刀具材料 • 3．陶瓷刀具材料 • 4．涂层刀具材料 • 5．硬质合金刀具材料 • 6．高速钢刀具材料
数控刀具材料的选用原则 • 1．切削刀具材料与加工对象的力学性能匹配 • 2．切削刀具材料与加工对象的物理性能匹配 • 3．切削刀具材料与加工对象的化学性能匹配 • 4．数控刀具材料的合理选择
内孔车刀 外圆车刀 螺纹车刀 常用车刀
面铣刀 方肩 铣刀 三面刃和 螺纹铣刀 整体硬质 合金铣刀 仿形 铣刀 常用铣刀
丝锥 钻头 铰刀 钻削刀具
四、认识可转位刀具 可转位刀具 cutting tool with indexable inserts • 将能转位使用的多边形刀片用机械方法夹固在刀杆或刀体上的刀具。在切削加工中,当一个刃尖磨钝后,将刀片转位后使用另外的刃尖，这种刀片用钝后不再重磨。 • 1949～1950年间，美国最早研制成采用机械夹固的可转位车刀，并于1954年开始出售称为丢弃式(throw-away)的可转位刀片和车刀商品。中国曾称这种刀具为“不重磨刀具”。
可转位刀具的优点 • 避免了硬质合金钎焊时容易产生裂纹的缺点 • 可转位刀片适合用气相沉积法在硬质合金刀片表面沉积薄层更硬的材料(碳化钛氮化钛和氧化铝),以提高切削性能。 • 换刀时间较短 • 由于可转位刀片是标准化和集中生产的,刀片几何参数易于一致,切屑控制稳定。
可转位刀片的型号及表示方法 • 按国家标准规定，不同用途的可转位刀具，型号的表示也有所不同，如果型号中不加前缀，即指装有硬质合金可转位刀片的可转位刀具；可转位刀具可以根据被加工材料的需要装夹其他材料的可转位刀片，但必须加前缀。如装夹陶瓷可转位刀片的车刀，称为陶瓷可转位车刀。
可转位刀具选用方法 • ⑴刀片夹紧方式的选择 • ⑵刀片外形的选择 • ⑶刀片后角的选择 • ⑷切削刃长度的选择 • ⑸刀片精度等级的选择
刀片的夹紧方式 山特维克可乐满车刀的夹紧方式选择 各种夹紧方式是为 适用于不同的应用 范围设计的。为了 帮助您选择具体工 序的最佳刀具，按 照适合性对它们分 类，适合性有1-3 个等级，3为最佳 选择。
刀片形状的选择 正型（前角）刀片： 对于内轮廓加工，小 型机床加工，工艺系 统刚性较差和工件结 构形状较复杂应优先 选择正型刀片。 负型（前角）刀片： 对于外圆加工，金属 切除率高和加工条件 较差时应优先选择负 型刀片。
刀片形状的选择 一般外圆车削常用80° 凸三角形、四方形和 80 °菱形刀片；仿形 加工常用55 °、35 ° 菱形和圆形刀片； 在机床刚性、功率允 许的条件下，大余量、 粗加工应选择刀尖角 较大的刀片，反之选 择刀尖角较小的刀片。 根据加工轮廓 选择刀片形状
断屑槽的参数直 接影响到切削的 卷曲和折断，目 前刀片的断屑槽 形式较多，各种 断屑槽刀片的使 用情况不尽相同， 选用时一般参照 具体的产品样本 MITSUBISHI推荐的适用 于加工钢材的断屑槽形
可转位面铣刀、立铣刀、槽铣刀、专用铣刀等 可转位铣刀 的选用特点 类型的选择 为满足不同用户的需要，同一直径的可转位铣刀一般有 粗齿、中齿、密齿三种类型 齿数的选择 可转位铣刀的角度有前角、后角、主偏角、副偏角、刃 倾角等。为满足不同的加工需要，有多种角度组合型式 角度的选择 可转位铣 刀的选用 可转位铣刀直径的选用主要取决于设备的规格和工件的 加工尺寸 直径的选择 合理选择刀片硬质合金牌号的主要依据是被加工材料的 性能和硬质合金的性能。用于铣削的刀片槽形一般有轻 型、中型和重型 刀片牌号和断 屑槽形的选择
可转位铣刀类型的选择 可转位面铣刀：主要用于加工较大平面选择，主要有平面粗 铣刀、平面精铣刀、平面粗精复合铣刀三种 可转位立铣刀：主要用于加工凸台、凹槽、小平面、曲面等。 主要有立铣刀、孔槽铣刀、球头立铣刀、R立铣刀、T型槽铣 刀、倒角铣刀、螺旋立铣刀、套式螺旋立铣刀等 可转位铣 刀的类型 可转位槽铣刀：主要有三面刃铣刀、两面刃铣刀、精切槽铣刀 可转位专用铣刀：用于加工某些特定零件，其型式和尺寸取决 于所用机床和零件的加工要求
可转位铣刀齿数（齿距）的选择 粗齿铣刀：大余量粗加工、软材料、切削 宽度较大、机床功率较小 中齿铣刀：通用系列，使用范围广泛，具 有较高的金属切除率和切削稳定性 可转位铣 刀的齿数 密齿铣刀：用于铸铁、铝合金和有色金属 的大进给速度切削加工 不等分齿距铣刀：防止工艺系统出现共振， 使切削平稳 ，在铸钢、铸铁件的大余量粗 加工中建议优先选用不等分齿距的铣刀
各种角度中最主要的是主偏角和前角 (制造厂的产品样本中对刀具的主偏角 和前角一般都有明确说明) 可转位铣刀角度的选择 主偏角：可转位铣刀的主偏角有90°、88°、75°、 70°、60°、45°等几种 可转位铣 刀的角度 铣刀角度 的功能 前角：铣刀的前角可分解为径向前角和轴向前角。 常用的前角组合形式如下：双负前角、双正前角、 正负前角(轴向正前角、径向负前角)三种
面铣刀直径选择：主要是根 据工件宽度选择，同时要考虑机 床的功率、刀具的位置和刀齿与 工件接触形式等，也可将机床主 轴直径作为选取的依据，面铣刀 直径可按D＝1.5d（d为主轴直径） 选取。一般来说，面铣刀的直径 应比切宽大20%～50% 立铣刀直径选择：主要 考虑工件加工尺寸的要求，并 保证刀具所需功率在机床额定 功率范围以内。如系小直径立 铣刀，则应主要考虑机床的最 高转速能否达到刀具的最低切 削速度要求 可转位铣刀 直径的选择 面铣刀的直径应比 切宽大20%～50% 两次走刀铣削平面，轨迹之间须有重叠部分
P类合金（含金属陶瓷）：P01P05 P10P15P20P25P30P40P50 刀片牌号和断 屑槽形的选择 一般用户选用可 转位铣刀时，均 由刀具制造厂根 据用户加工的材 料及加工条件配 备相应牌号的硬 质合金刀片 M类合金：M10M20M30M40 K类合金：K01K10K20K30K40 可转位铣刀 刀片牌号和 断屑槽形 断屑槽形的选择
