第3章机床与刀具

习题

3-1 车圆柱面和车螺纹时各需要几个独立运动？

3-2 试将图3－1画成一个完整的铣螺纹传动原理图，并说明为实现所需成形运动需有几条传

动链？哪几条是外联系传动链？哪几条是内联系传动链？

3-3 已知：26.1min,/5.12min ==?r n ，变速级数Z ＝12，用查表法确定主轴各级转速。 3-4 有一普通车床的转速图如图3－2所示，试确定该车床主轴的计算转速，并写出各传动轴

及齿轮的计算转速。

3-5 分析图3－3所示的传动系统

(1) 写出传动路线表达式；

(2) 求主轴的转速级数；

(3) 计算主轴的最高、最低转速。

3-6 欲设计一普通卧式车床地主传动系统。给定条件为：主轴转速范围min /1700~5.37r ，从

结构和工艺考虑，要求Z ＝12级机械有级变速。试完成下述内容：

图3-1 传动原理图图3-2 转速图

图3-3 传动系统

(1) 求出机床主轴的变速范围n R ；

(2) 确定主轴转速公比?；

(3) 查表3－1确定主轴各级转速；

(4) 写出可能的的结构式，并确定一个合理的结构式，说明理由；

(5) 拟定一个合理的转速图；

(6) 根据转速图计算基本组、第一扩大组的各传动比；

(7) 用计算法确定基本组各齿轮的齿数。

3-7 成形车刀在0≠f γ和0≠f α时，为什么要进行廓形设计，设计内容是什么，为什么会产

生双曲线误差？

3-8 0=f γ，0=p λ的铲齿成形铣刀形成后刀面的基本要求是什么，重磨的基本要求是什么？ 3-9 0=f γ的铲齿成形铣刀，其轴向截面、前刀面刃形、铲刀刃形与工件槽形有何关系？

0>f γ呢？

3-10 当 0>f γ时，插齿刀的前刀面是何种表面？是顶后刀面还是齿侧刀面？

3-11 当 0>f γ时，插齿刀齿形为什么有误差？如何修正?

3-12 画麻花钻头结构图，标明切削刃、前刀面、后刀面、进给剖面前角、后角及端面刃倾角。

同时分析麻花钻头切削刃从外圆到钻心，前角和刃倾角变化趋势如何？刃磨后刀面时，为什么要从外缘到钻心使后角逐渐增大？

3-13 为何加工平面、沟槽等铣刀的刀齿常做成尖齿型，而加工成形表面的铣刀的刀齿常做成

铲齿型？这两种类型的刀齿后角应如何选取？11个齿的铣刀铲齿时铣刀与凸轮传动比是多少？设计一个成形铣刀铲齿加工机床的传动原理图。

表3-1 ? ＝1.06的标准数列

3-14 用棱体成形车刀加工圆锥体工件，见图3-4，大端直径φ100mm ，小端直径φ80mm ，长

度40mm ，刀具前角 10=f γ，后角 6=f α，计算加工工件时，轴截面廓形误差

复习思考题

3-1 机床切削成形的运动分析，机床传动链、传动原理图、传动系统图、转速图的概念。 3-2成形车刀重磨时刃磨哪个刀面，要求是什么？

3-3钻头横刃切削条件如何，为什么在切削时会产生很大的轴向力？

3-4什么是逆铣和顺铣，顺铣有哪些特点，但对机床进给机构有什么要求？

3-5铣削有哪些主要特点，可采用什么措施改进铣刀和铣削特性？

3-6拉削加工有什么特点？

3-7拉削方式（拉削图形）有哪几种，各有什么优缺点？

3-8拉刀容屑槽尺寸应满足什么条件？

3-9插齿刀顶刃后角、侧刃后角如何形成，形成侧齿面的基本要求是什么，什么叫插齿刀的原始剖面？

3-10正前角插齿刀为什么要进行齿形角修正？

3-11滚刀常用的基本蜗杆造型有哪几种，制造方法是什么？

3-12直容屑槽滚刀和螺旋容屑槽滚刀各有什么特点？

3-13蜗轮滚刀与齿轮滚刀设计方法上有什么不同？

3-14蜗轮滚刀的进给方向有哪两种，切向进给法有什么优点，受哪些条件限制？ 3-15滚切斜齿轮时滚齿机床传动原理图及分析。

3-16无心磨床的工作原理。

3-17砂轮的特性由哪些因素决定？

3-18磨料的粒度的表示方法。

3-19什么叫砂轮硬度，如何选择砂轮的硬度？

αf

图3-4 棱体成形车刀加工圆锥体

金属切削机床与刀具模拟试题必考

《金属切削机床与刀具》模拟试题一一、填空（请将正确答案填写在答卷空格处，每空1分，共8分） 1、切削用量指切削速度、_ _进给量________、___背吃刀量_______。 2、CA6140车床上控制主轴的开停采用，同时该机构还能实现主轴的功能。 3、体积大、重量重的工件上多个精度不高孔的加工宜在上加工；精度要求高的孔 4、在CA6140车床的螺纹进给传动系统中，加工英制螺纹与公制螺纹比较相同，不同。二、选择题（单项选择, 请将正确答案序号填写在括号内，每空1分，共10分） 1、.根据我国机床型号编制方法，最大磨削直径为 320毫米、经过第一次重大改进的高精度万能外圆磨床的型号为（ A ） A、MG1432A B、M1432A C、MG432 D、MA1432 2、切削用量v、f、a p对切削温度的影响程度是（C ）对切削力影响程度则是倒过来ap 最大，v最小 A、a p最大、f次之、v最小 B、f最大、v次之、a p最小 C、v最大、f次之、a p最小 D、v最大、a p次之、f最小 3、与其他机床比较，坐标镗床由于具有坐标位置的精密测量装置，能很好的保证加工孔的 ( B ) A、孔位尺寸精度 B、孔径尺寸精度 C、表面粗糙度值 D、垂直度公差 4、—般车床的加工零件的尺寸精度和表面粗糙Ra值可达( C ) A.ITl2～ITl0,3.2μm B.IT7～IT6,0.4μm C.ITlO～IT7,1.6μm D.IT6～IT4,0.16μm 5、数控机床的齿轮进给传动系统中采取了消除齿轮间隙的结构，其主要的目的是（ B ） A：减少机床传动的振动； B：消除齿侧间隙，克服反向进给的滞后现象； C：为了提高齿轮的强度； D、为了提高齿轮的传动刚性 6、为防止Z3040型摇臂钻床主轴因自重而下落，使主轴升降轻便，该钻床上采用了（ D ）平衡机构。 A、重锤式 B、圆柱弹簧式 C、圆柱弹簧一凸轮式 D、平面螺旋弹簧式

刀具基本知识

刀具基础知识一、刀具材料 1、刀具材料的要求（1）、硬度。刀具材料的硬度应高于工件材料的硬度（2）、耐磨性（3）、足够的强度和韧性（4）、较高的耐热性。通常用红硬性来表示，指在高温下保持上述性能的能力。（5）、磨削性 2、常用刀具材料（1）、工具钢：T10A、9SiGr、GCr15。主要用于制造低速刀具，目前已很少使用。（2）、高速钢高速钢是一种含钨、铬、钼、钒等合金较多的工具钢，其红硬性较普通工具钢高，允许切削速度也要高两倍以上，因此称为高速钢。高速钢的硬度、耐磨性、红硬性虽不及硬质合金，但其制造刀具的刃口的强度和韧性较硬质合金高，能承受较大的冲击载荷。 ①、普通高速钢W18Cr4V W6Mo5Cr4V2 硬度为HRC62~65 ②、高性能高速钢铝高速钢W6Mo5Cr4V2 Al 硬度为HRC68~69 钴高速钢110W1.5Mo9.5Cr4VCo8 可用于制造复杂刀具 W的作用：W和Fe、Cr一起与C形成高硬度的碳化物，可以提高纲的耐磨性 Mo的作用：与W基本相同，并能减少钢的碳化物的不均匀性，细化碳化物颗粒，增加钢对机械能的吸收能力。为了增加热硬性，添加Co、Al等元素为了提高耐磨性，可适当增加V量，但随着V量的增加，可磨性变得越来越差。（3）、硬质合金硬质合金是高硬度、难熔的金属碳化物（WC、TiC）的粉末，用Co、Mo、Ni等作粘结剂烧结而成的粉末冶金制品。其中高温碳化物的含量超过高速钢，硬度可达HRC74~81，允许切削温度可达800~1000℃，允许切削速度可比高速钢高十几倍，并能切削工具钢无法切削的难加工

材料。但其抗弯强度和冲击刃性较高速钢低的多，刃口也不易磨得很锋利。硬质合金的类别主要有： ①、YG 钨钴类硬质合金（WC-Co ）（K 类）钨钴类硬质合金的抗弯强度、韧性、磨削性、导热性较好，主要用于加工脆性材料（如铸铁）、有色金属及其合金 YG3X YG3（K01、K05） YG6（K15、K20） YG8（K30）含Co 量 ②、YT 钨钛钴硬质合金（WC-TiC-Co ）（P 类）钨钛钴硬质合金由于加入了碳化钛（TiC ），使其耐磨性提高但抗弯强度、磨削性、导热性下降，主要用于高速切削一般钢材。 YT30（P01） YT15（P10） YT14（P20） YT5（P30）含TiC 量 ③、涂层硬质合金在韧性较好的硬质合金表面上涂覆一层5~12μm ，硬度和耐磨性很高的物质，如（TiC 、TiN ），使得硬质合金既有高硬度和耐磨性表面，又有坚韧的基体。涂层可提高硬质合金的耐磨性，减少工件和刀具表面的摩擦系数，减少切削力，降低切削温度，从而能提高切削速度而不降低刀具耐用度。（4）、陶瓷刀具陶瓷刀具主要用Al2O3，加微量添加剂经冷压烧结而成，其硬度、耐磨性、红硬性均较硬质合金高，能在1200℃高温下切削，可采用比硬质合金高几倍的切削速度，可获得较高的工件表面粗糙度和尺寸稳定性，

机械加工中的刀具管理系统

机械加工中的刀具管理系统随着加工系统的高速化、无人化及智能化发展，为了提高加工产品的品质，刀具管理的必要性尤为重要。因此，各企业为了提高生产效率，减少成本，都竞相引入刀具管理系统或建立刀具数据库。 1 刀具管理系统机械加工中刀具管理系统是对N C 设备所需的刀具(铣刀和板料等1的基本信息、在库及购买的管理。其主要职能有：1 ) 刀具管理：一般N C 用刀具的入库、检收、补充及报废管理; 2 ) S ( 自动化)刀具管理：对FM s 设备所需的刀柄和主轴管理； 3 ) 库房／购买管理：刀具的异体、预算、购买、订货及来历等的管理。 2 刀具室刀具室的建立，不单单是作为一个库房来存在，它要完成的任务在制作过程中应该起到很大的作用，工作做的如何直接影响到产品质量，生产周期以及加工成本。刀具室要记录各个设备的月消耗，通过对比分析来确定刀具使用情况，以便于更好的做出成本分析。刀具室除了基础的刀具配送外，还应承担其他的任务。 1 ) 一般信息——刀具编号、材质、规格、刀具长度、直径及形状等。刀具室应该对刀具进行统一编号，以便于日后管理，并将刀具相关信息录入电脑记录，例如：F 1 2 —1 ( 编号为“l ”的直径中1 2 m l T l 平刀) ；B 1 0 —2 ( 编号为“2 ”的直径①1 0 m m球刀) 。当然可根据适合自己习惯的方法进行编号，录入刀具的一些基本参数，以方便库管员根据加工程序单所示的的参数找到相应的刀具。 2 ) 加工信息——刀具寿命、刀具磨损量及切削条件。库管员根据现场反馈情况和日常统计明确刀具的使用寿命，以此来确定刀具的更换周期，及时地更新刀具磨损量，根据实际加工情况合理的配备合适的刀具，切勿大材小用。 3 ) 库房分析——刀具选取、品质水准、刀具修理及研磨、特殊刀具制作、供应商考核、月消耗及设备考核。刀具管理可以说是～个很复杂的工作，不单单是把刀具送到现场，进行账目统计，以及刀具维修这么简单。在此过程中还要根据本部门所处的水准和加工类型来合理选用刀具。例如：对于大型汽车覆盖件，在做精加工时要使用品质有保证的机床和刀具。我们公司是采用日本东芝高速龙门铣配黛杰高精度球刀来完成作业，若是做E 类件就不必使用这类设备和刀具，国产刀具完全能够满足精度和面品需要。选用刀具的时候，是用价高的还是价低的，要考虑刀具的性价比，例如，在建厂初期，

机床与刀具简答题2

四、简答题： ▲为什么说对刀具耐用度的影响，υ为最大、f其次、p 最小？ υ↑--P↑---切削热↑----温度T急剧↑ f↑--F↑---刀头散热面积不变-----温度T↑ a p--F↑（成倍）--刀头散热面积↑（成倍）--温度T基本不变 ▲试述粗加工与精加工时如何选择切削用量？选择原则是什么？切削深度的选择：粗加工时尽可能一次去除加工余量精加工时应一次切除精加工工序余量进给量的选择：粗加工时的进给量应根据机床系统的强度和刀具强度选择精加工时，一般切削深度不大，切削力较小切削速度的选择：粗加工时切削速度受机床功率限制；而精加工时，主要受刀具耐用度的限制选择原则：首先选取尽可能大的被吃刀量；其次根据机床动力和刚性限制条件或加工表面粗糙度的要求，选取尽可能大的进给量；最后利用切削用量手册选取或者用公式计算确定切削速度。 ▲为什么加工塑性材料时，应尽可能采用大的前角？若前角选得过大又会带来什么问题，如何解决这个矛盾？ γo↑→变形程度↓→切削力F↓→切削温度θ↓→刀具耐用度T↑，质量↑（2分）同时：γo↑→刀刃和刀头强度↓，散热面积容热体积↓断屑困难。（2分）应根据不同切削条件，选择合理前角 ▲简述刀具材料应具备的基本性能。高硬度；高耐磨性；高温硬度（红硬性）；足够的强度与韧性；工艺性

▲我国金属切削机床按加工性质和所用刀具分为12类。请写出各类机床的名称及代号。 ▲试述粗加工与精加工时如何选择切削用量？选择原则是什么？切削深度的选择：粗加工时尽可能一次去除加工余量；精加工时应一次切除精加工工序余量进给量的选择：粗加工时的进给量应根据机床系统的强度和刀具强度选择精加工时，一般切削深度不大，切削力较小切削速度的选择：粗加工时切削速度受机床功率限制；而精加工时，主要受刀具耐用度的限制选择原则：首先选取尽可能大的被吃刀量；其次根据机床动力和刚性限制条件或加工表面粗糙度的要求，选取尽可能大的进给量；最后利用切削用量手册选取或者用公式计算确定切削速度。 ▲ B665, CB3463-1, M2110B各表示哪类机床，解释其中字母“B”的不同意义？ B665:B表示机床类型，指刨床。CB3463-1：B表示半自动。 M2110B：B是指机床的第二次改进。 ▲简述刀具耐用度和刀具寿命的区别及其联系。区别：刀具耐用度：是指刃磨后的刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝标准为止的切削时间，指正常使用时间范围。刀具寿命：是指一把新刀具到“报废”为止所经历的切削时间，指到报废的时间范围。联系：刀具寿命等于刀具耐用度和（n+1）的乘积。 ▲解释为什么端铣较周铣平面时，表面质量相对较好？

数控刀具基础知识

数控刀具基础知识本文介绍了数控刀具材料，数控刀具硬度，数控刀具材料特性等基础知识，数控刀具种类等基础知识，数控刀具切削速度基础知识，数控刀具振动知识等等。数控机床对刀具材料的要求较高的硬度和耐磨性刀具切削部分的硬度必须高于工件材料的硬度，刀具材料的硬度越高，其耐磨性越好。刀具材料在常温下的硬度应在HRC62以上。足够的强度和韧性刀具在切削过度中承受很大的压力，有时在冲击和振动条件下工作，要使刀具不崩刃和折断，刀具材料必须具有足够的强度和韧性，一般用抗弯强度表示刀具材料的强度，用冲击值表示刀具材料的韧性。较高的耐热性耐热性指刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度及韧性的性能，是衡量刀具材料切削性能的主要指标，这种性能也称刀具材料红硬性。较好的导热性刀具材料的导热系数越大，刀具传出的热量越多，有利于降低刀具的切削温度和提高刀具的耐用度。良好的工艺性

为便于刀具的加工制造，要求刀具材料具有良好的工艺性能，如刀具材料的锻造、轧制、焊接、切削加工和可磨削性、热处理特性及高温塑性变形性能，对于硬质合金和陶瓷刀具材料还要求有良好的烧结与压力成形的性能。刀具材料种类高速钢高速钢是由W、Cr、Mo等合金元素组成的合金工具钢，具有较高的热稳定性，较高的强度和韧性，并有一定的硬度和耐磨性，因而适合于加工有色金属和各种金属材料，又由于高速钢有很好的加工工艺性，适合制造复杂的成形刀具，特别是粉沬冶金高速钢，具有各向异性的机械性能，减少了淬火变形，适合于制造精密与复杂的成形刀具。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。切削刀具用硬质合金分类及标志

基于数据库的刀具管理系统的设计与实现

基于数据库的刀具管理系统的设计与实现来源:数控机床网作者:数控车床栏目:行业动态本文通过需求分析、数据库设计和实现，提出了快速刀具查询和数据库管理系统，从而使刀具适应了数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，提高了刀具利用率以及数控加工的灵活性与效率，最终降低了新产品的开发成本，缩短了试制周期。一、前言随着人们对机械加工精度、效率以及特殊工件加工要求的提高，数控车间和加工中心已广泛应用于现代化大中型企业。在加工中心中，刀具管理是一项重要任务，它不仅为智能制造技术系统和PDM/ERP系统提供有效的技术支持，而且可为制造业进行网络化的虚拟制造技术研究与开发奠定技术基础，是关系到加工产品的技术先进性、质量可靠性、供货周期、制造成本的关键环节。作为加工中心工作中不可缺少的步骤，如何有效地组织刀具是影响加工中心乃至柔性制造系统效率的一个重要因素，现有的问题主要是以下几个方面：如何组织刀具使刀具的存取更方便；如何调度刀具使刀具交换次数最少；如何选配刀具使刀具准备时间最短、利用率最高。总之，研究刀具资源的管理就是用最小的刀具资源来达到生产要求，尽可能减少对刀具资源的占有。经过大量调研和分析，该系统以VC++为开发工具，以Microsoft SQL Server 2000为后台数据库建立。二、数据库设计车间刀具的数据库管理系统，必须能满足不同用户的需要和要求，这里只详细说明设计过程中的概念结构设计和安全性设计。 1．概念结构设计该数据库是一套高端数控程序管理系统，可以对程序的编辑者、刀具清单进行管理，还可以对数控程序的各种信息，如程序号、图号、零件号、机床、用户信息等进行管理，下面是创建与数据库相关部分的实体关系图（ERD），如图1所示。图1 DNC数据库总体E-R图 2．安全性设计用户只能用账号登陆到应用软件，通过应用软件访问数据库，而没有其他途径操作数据库。对用户账号的密码进行加密处理，确保在任何地方都不会出现密码的明文。除非是数据库管理员才能看到，因为他拥有应用软件的所有权限。确定每个角色对数据库表的操作权限，在应用时再为用户分配角色。角色的权限如表1所示。表1 角色权限表三、后台数据库的实现以VC++开发工具，运用VC++的数据库接口技术、Microsoft SQL Server2000为后台数据库进行dncdb数据库的设计，其具体设计过程包括建立数据库、建立表、建立关系、实现数据完整性等几个步骤，下面分别介绍。 1．建立数据库

数控车床常用刀具及选择

数控车床常用刀具及选择 1．数控刀具的结构数控车床刀具种类繁多，功能互不相同。根据不同的加工条件正确选择刀具是编制程序的重要环节，因此必须对车刀的种类及特点有一个基本的了解。在数控车床上使用的刀具有外圆车刀、钻头、镗刀、切断刀、螺纹加工刀具等，其中以外圆车刀、镗刀、钻头最为常用。数控车床使用的车刀、镗刀、切断刀、螺纹加工刀具均有整体式和机夹式之分，除经济型数控车床外，目前已广泛使用可转位机夹式车刀。 (1) 数控车床可转位刀具特点数控车床所采用的可转位车刀，其几何参数是通过刀片结构形状和刀体上刀片槽座的方位安装组合形成的，与通用车床相比一般无本质的区别，其基本结构、功能特点是相同的。但数控车床的加工工序是自动完成的，因此对可转位车刀的要求又有别于通用车床所使用的刀具，具体要求和特点如下表所示。表2-2 可转位车刀特点 (2) 可转位车刀的种类可转位车刀按其用途可分为外圆车刀、仿形车刀、端面车刀、内圆车刀、切槽车刀、切断车刀和螺纹车刀等，见表2-3。表2-3 可转位车刀的种类

端面车刀900、450、750 普通车床和数控车床内圆车刀450、600、750、900、910、930、 950、107.50 普通车床和数控车床切断车刀普通车床和数控车床螺纹车刀普通车床和数控车床切槽车刀普通车床和数控车床 (3) 可转位车刀的结构形式 ①杠杆式：结构见图2-16，由杠杆、螺钉、刀垫、刀垫销、刀片所组成。这种方式依靠螺钉旋紧压靠杠杆，由杠杆的力压紧刀片达到夹固的目的。其特点适合各种正、负前角的刀片，有效的前角范围为-60°～ +180°；切屑可无阻碍地流过，切削热不影响螺孔和杠杆；两面槽壁给刀片有力的支撑，并确保转位精度。 ②楔块式：其结构见图2-17，由紧定螺钉、刀垫、销、楔块、刀片所组成。这种方式依靠销与楔块的挤压力将刀片紧固。其特点适合各种负前角刀片，有效前角的变化范围为-60～+180。两面无槽壁，便于仿形切削或倒转操作时留有间隙。 ③楔块夹紧式：其结构见图2-18，由紧定螺钉、刀垫、销、压紧楔块、刀片所组成。这种方式依靠销与楔块的压下力将刀片夹紧。其特点同楔块式，但切屑流畅不如楔块式。此外还有螺栓上压式、压孔式、上压式等形式。 2、刀片材料刀具材料切削性能的优劣直接影响切削加工的生产率和加工表面的质量。刀具新材料的出现，往往

金属加工刀具的基本知识

金属加工刀具的基本知识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，还包括磨具。绝大多数的刀具是机用的，但也有手用的。由于机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料，所以“刀具”一词一般就理解为金属切削刀具。切削木材用的刀具则称为木工刀具。刀具的发展在人类进步的历史上占有重要的地位。中国早在公元前28~前20世纪，就已出现黄铜锥和紫铜的锥、钻、刀等铜质刀具。战国后期(公元前三世纪)，由于掌握了渗碳技术，制成了铜质刀具。当时的钻头和锯，与现代的扁钻和锯已有些相似之处。然而，刀具的快速发展是在18世纪后期，伴随蒸汽机等机器的发展而来的。1783年，法国的勒内首先制出铣刀。1792年，英国的莫兹利制出丝锥和板牙。有关麻花钻的发明最早的文献记载是在1822年，但直到1864年才作为商品生产。那时的刀具是用整体高碳工具钢制造的，许用的切削速度约为5米/分。1868年，英国的穆舍特制成含钨的合金工具钢。1898年，美国的泰勒和．怀特发明高速钢。1923年，德国的施勒特尔发明硬质合金。在采用合金工具钢时，刀具的切削速度提高到约8米/分，采用高速钢时，又提高两倍以上，到采用硬质合金时，又比用高速钢提高两倍以上，切削加工出的工砻嬷柿亢统叽缇纫泊蟠筇岣摺? 由于高速钢和硬质合金的价格比较昂贵，刀具出现焊接和机械夹固式结构。1949~1950年间,美国开始在车刀上采用可转位刀片，不久即应用在铣刀和其他刀具上。1938年，德国德古萨公司取得关于陶瓷刀具的专利。1972年，美国通用电气公司生产了聚晶人造金刚石和聚晶立方氮化硼刀片。这些非金属刀具材料可使刀具以更高的速度切削。 1969年，瑞典山特维克钢厂取得用化学气相沉积法，生产碳化钛涂层硬质合金刀片的专利。1972年，美国的邦沙和拉古兰发展了物理气相沉积法，在硬质合金或高速钢刀具表面涂覆碳化钛或氮化钛硬质层。表面涂层方法把基体材料的高强度和韧性，与表层的高硬度和耐磨性结合起来，从而使这种复合材料具有更好的切削性能。刀具按工件加工表面的形式可分为五类。加工各种外表面的刀具，包括车刀、刨刀、铣刀、外表面拉刀和锉刀等；孔加工刀具，包括钻头、扩孔钻、镗刀、铰刀和内表面拉刀等；螺纹加工工具，包括丝锥、板牙、自动开合螺纹切头、螺纹车刀和螺纹铣刀等；齿轮加工刀具，包括滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮加工刀具等；切断刀具，包括镶齿圆锯片、带锯、弓锯、切断车刀和锯片铣刀等等。此外，还有组合刀具。按切削运动方式和相应的刀刃形状，刀具又可分为三类。通用刀具，如车刀、刨刀、铣刀(不包括成形的车刀、成形刨刀和成形铣刀)、镗刀、钻头、扩孔钻、铰刀和锯等；成形刀具，这类刀具的刀刃具有与被加工工件断面相同或接近相同的形状，如成形车刀、成形刨刀、成形铣刀、拉刀、圆锥铰刀和各种螺纹加工刀具等；展成刀具是用展成法加工齿轮的齿面或类似的工件，如滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮刨刀和锥齿轮铣刀盘等。各种刀具的结构都由装夹部分和工作部分组成。整体结构刀具的装夹部分和工作部分都做在刀体上；镶齿结构刀具的工作部分(刀齿或刀片)则镶装在刀体上。

金属切削机床与刀具教案

绪言一、本课程的任务和目的：金属切削机床（概论）金属切削原理三部内容构成金属切削刀具（如何选用） 1.金属切削机床概论的教学目标（1）掌握机床的类别，各类机床的用途，达到能根据零件的形状，精度要求，正确选择机床。（2）掌握机床的调整计算方法，为机床设计和机床的加工调整打下基础。（3）认识一些典型的结构，为设计和机床的维护打下基础。 2.金属切削原理：（1）认识金属切削过程及各种参数的变化规律，能正确进行切削用量的合理选择。 3.金属切削刀具（1）能正确画出并标注刀具角度及几何参数。选用切削原理对加工刀具的几何参数进行优化设计和选用。（2）能熟悉标准刀具的结构，正确选用标准刀具。二、金属切削加工的发展 1.发展历史 2.发展方向——刀具的发展机床的发展数控化高速，高效加工三、学习要求：第一章机床的基础知识第二节、机床的分类和型号一、机床的分类

按加工方法分（P3）：12类（车、钻、镗、磨、齿、螺、铣、刨、拉、等）按其他特征分：工艺范围：重量和尺寸：P3 自动化程度：二、机床的技术参数和尺寸系列技术参数（P3）：表示了规格大小、工作能力大小。主参数和第二参数：系列化数值（附表Ⅰ，表4）其他参数：→P3 例：卧式车床的主要技术参数/P23 三、机床的型号：要求：掌握类型；主参数；理解其他参数。 GB/T15375-94是现行机床型号编制标准类别→按加工方法分类的12类组别：P225 （实例对比讲解） CA6140 C 车床（类代号） A 结构特性代号 6 组代号（落地及卧式车床） 1 系代号（普通落地及卧式车床）主参数（最大加工件回转直径400mm） XKA5032A X 铣床（类代号） K 数控（通用特性代号） A （结构特性代号） 50 立式升降台铣床（组系代号） 32 工作台面宽度320mm（主参数） A 第一次重大改进（重大改进序号）第三节、机床的一般要求总体要求：经济地完成一定的机械加工工艺，同时满足经济性，人机关系和环境保护方向的要求。一、工艺能力：工艺范围，加工精度和表面粗糙度。 1. 工艺范围：P4 2. 加工精度、粗糙度：P5（经济精度的概念）

刀具的基本知识

一、运动及切削要素.......................................................................................................... - 3 - 1、切削运动................................................................................................................................ - 3 - 2、切屑要素................................................................................................................................ - 3 - 3、刀具切削部分的几何参数.................................................................................................... - 4 - 4、刀具几何角度及其对切屑的影响........................................................................................ - 4 - 5、刀尖型式的选择（过渡刃的选择）............................................................................ - 8 - 二、刀具的材料.......................................................................................................................... - 9 - 1. 刀具材料应具备的性能................................................................................................. - 9 - 2.常用刀具材料................................................................................................................... - 9 - 三、金属切削加工中的主要现象及规律................................................................................ - 12 - 1、切屑的形成.................................................................................................................. - 12 - 2、切削中的变形.............................................................................................................. - 12 - 3、切屑的种类及断屑...................................................................................................... - 13 - 1．积屑瘤的成因.............................................................................................................. - 15 - 2．积屑瘤对切削过程的影响.......................................................................................... - 15 - 3. 积屑瘤的控制措施....................................................................................................... - 15 -

机床与刀具2014复习 2

一、填空题： 1、刀具角度标注通常采用主剖面参考系，它由基面、切削平面及主剖面三个基准平面构成，刀具的主偏角、副偏角和刀尖角在基面内测量。 2、我们将金属切削运动分为主运动和进给运动，其中主运动只能有一个。而进给运动则可能有多个。外圆磨削时，共有砂轮转动、工件转动和工件移动三个运动，它们分别属主运动、径向进给运动和轴向进给运动。 3、金属切削过程中，切削用量三要素表示三个物理量，它们的名称、代号分别为切削速度v、进给量f、和背吃刀量ap，其中切削速度v对切削温度及刀具耐用度影响最大。 4 、由法平（剖）面Pn、基面Pr及切削平面Ps三个基准平面构成的刀具标注角度参考系称正交平面参考系，对应此参考系的六个独立刀具标注角度为前角、后角、副后角、主偏角、副偏角和刃倾角。 5、金属切削过程中，切削速度、进给量和背吃刀量称为切削用量三要素。若背吃刀量增加，切削变形不变，而切削力成倍增大。 6、切屑通常分为带状切削、节状切削、粒状切削、和崩碎切削等四种形态。一般，在切削脆性材料铸铁时，不会产生的切屑形态为带状切削。 7、刀具的主切削刃与基面之间的夹角称为刃倾角，改变刃倾角可以改变切屑流出方向。当刀尖位于切削刃的最高点时，其角度为正，切屑流向已加工表面表面；反之，切屑流向待加共表面表面。 9、通常切削用量的选择应考虑有效控制切削温度以提高刀具的耐用度，在机床条件允许下，选用大的进给量，背吃刀量，比选用大的切削速度有利。 10、砂轮的五个特性参数包括磨料、粒度、硬度、结合剂和气孔。其中，硬度是指磨粒在磨削力作用下，从砂轮表面脱落的难易程度。工件材料越硬，则选用的砂轮越软。 11、、砂轮的组织由磨粒、结合剂、气孔三部分组成，粗磨时，应选择软砂轮，精磨时应选择紧密组织砂轮。 12、铣削加工时，工件的进给方向与铣刀转动方向一致的称为顺铣，方向相反的则称为逆铣。采用顺铣方法加工，加工表面质量较好，铣刀寿命也可提高。对于进给丝杆和螺母有间隙的铣床，采用顺铣方法会造成工作台窜动。 13、齿轮加工按轮齿成形原理分两大类：分别是成形法和展成法，铣齿加工属成形法，滚齿加工属展成法。其中，展成加工的加工精度和生产率较高，一把刀可加工相同模数、压力角的任何齿数的齿轮。

599_车间刀具管理系统

摘要我国的刀具管理技术与世界发达国家相比，发展还较为滞后。在制造业进入信息化、智能化的今天，用计算机技术实现工艺问题中的刀具选用，和在CIMS 中实现刀具的自动调配、修整、报废、订购和技术统计等问题，已经成为企业降低使用刀具成本，提高生产效率的重要途径。为了适应新的市场环境，企业必须使生产柔性化以快速响应市场。而刀具在整个生产过程中占有相当重要的地位，因此提高刀具利用率，对刀具进行有效地管理就变得十分重要。刀具管理系统是先进制造技术领域的重要研究课题，对于全面增强企业应变能力和市场竞争力有着十分重要的意义。本文探讨了刀具管理系统的主要技术，主要有：（1）对刀具的编码系统进行了分析，并结合企业的状况，设计了数控车间的刀具编码（2）建立了添加、删除和统计刀具信息的模型。（3）使用 SQL Server 2008 作为物理数据库建立了数据之间的联系。该系统具有较强的实用性，为企业提高生产率，促进企业各部门的信息共享，提供了有效的工具。关键词：刀具管理系统；SQL Server；数据库

Abstract China tool management technology compared with developed countries,is lagging behind. Tool used in the process issues with computer technology, manufacturing information, intelligence, and in CIMS tool automatically deploy, trim, scrap, ordering and technical statistics, has become the enterprises to reduce the use of tool costs,and it is an important way to improve production efficiency. In order to adapt to the new market environment, companies must make the production flexibility to respond quickly to market. Tool occupies a very important position in the entire production process, thereby increasing the utilization of the tool, the tool to effectively manage becomes very important. The tool management system is an important research topic in the field of advanced manufacturing technology, comprehensively enhance the resilience and competitiveness in the market has a very important significance. This paper discusses the tool management system technologies,mainly in the following: (1) analysis of the coding system of the tool,combined with the state of the business, the design of the NC workshop tool coding (2) established a model to add, delete, and statistical tool information. (3) using SQL Server 2008 as a physical database to establish a link between the data. The system has a strong practical and provides an effective tool for enterprises to improve productivity to promote various departments of the enterprise information sharing. Key words:Tool management system? SQL Server；data base

比较国内外机床与刀具的发展趋势

在工业、农业等各个生产领域里，在我们的日常生活中，我们会使用各种各样的机器设备和工具。这些机器和工具都是由一定的形状和尺寸的机械零件组成的。生产这些零件并把它们装配成机器或工具的工业成为机械制造业。而在机械制造业中所使用的主要加工设备就是机床。目前在世界各个国家中，加工制造业所创造的产值，均占有很大的比重，因此机床及其相关的产业发展直接关系到经济的发展和我们的生活水平的提高。由此我们可以看到机床及刀具的发展的重要性! 现代切削技术和高效先进刀具是制造业提高生产效率的最重要、最活跃的因素之一，目前我国的道具发展与机床相比，有很大的差距，大多数依然使用的是一些廉价的刀具。有先进的机床，却配不上先进的道具，使高效机床的加工效率得不到发挥，严重影响生产效率的提高，制约了制造业的现代化。刀具产业的发展从另一方面会所直接影响制约了我国加工制造业的发展。我们就来看一下未来刀具的发展趋势：刀具的发展趋势： 1、硬质合金材料及涂层应用增多。细颗粒、超细颗粒硬质合金材料是发展方向；纳米涂层、梯度结构涂层及全新结构、材料的涂层将大幅度提高刀具使用性能；物理涂层（PVD）的应用继续增多。 2、新型刀具材料应用增多。陶瓷、金属陶瓷、氮化硅陶瓷、PCBN、PCD等刀具材料的韧性进一步增强，应用场合日趋增多。 3、高速切削、硬切削、干切削继续快速发展，应用范围在迅速扩大。 4、刀具制造商研发的重点不再是通用品牌和通用结构。面对复杂多变的应用场合和加工条件，研发针对性更强的刀片槽形结构、牌号及相应配套刀具取代通用的槽形、牌号的刀片及刀具。 5、刀具制造商角色转变。从单纯的刀具生产、供应，扩展至新切削工艺的开发及相应成套技术和解决方案的开发，为用户提供全面的技术支持和服务 6、信息化程度提高，刀具制造企业合作增强，市场竞争加剧。世界著名刀具品牌：山特维克集团旗下品牌——山特维克.可乐满、德国瓦尔特（含德国蒂泰克斯、德国普瑞特）美国万耐特、法国塞菲提、德国多马以及瑞典本土的山高（荷兰嘉伯乐、法国EPB IMC金属切削集团现旗下品牌——以色列的伊斯卡、英格索尔、特固克日本东芝——泰珂洛、德国的创新、法国的无敌泰克美国肯纳金属——旗下知名品牌：美国肯纳金属、德国威迪亚、以色列的赫尼塔、曼彻斯特等德国——刀柄工具系统有雄克、海默、凯狮、格威法、戴博、瑞品等，丝锥螺纹工具有卡迈斯、脑尼斯、埃莫克.法兰肯、钴领、毅力等

数控机床刀具的选择

数控机床刀具的选择数控机床刀具的选择由于数控机床的主轴转速及范围远远高于普通机床，而且主轴输出功率较大，因此与传统加工方法相比，对数控加工刀具的提出了更高的要求，包括精度高、强度大、刚性好、耐用度高，而且要求尺寸稳定，安装调整方便。这就要求刀具的结构合理、几何参数标准化、系列化。数控刀具是提高加工效率的先决条件之一，它的选用取决于被加工零件的几何形状、材料状态、夹具和机床选用刀具的刚性。数控机床选择刀具应考虑以下方面： (1)根据零件材料的切削性能选择刀具。如车或铣高强度钢、钛合金、不锈钢零件，建议选择耐磨性较好的可转位硬质合金刀具。 (2)根据零件的加工阶段选择刀具。即粗加工阶段以去除余量为主，应选择刚性较好、精度较低的刀具，半精加工、精加工阶段以保证零件的加工精度和产品质量为主，应选择耐用度高、精度较高的刀具，粗加工阶段所用刀具的精度最低、而精加工阶段所用刀具的'精度最高。如果粗、精加工选择相同的刀具，建议粗加工时选用精加工淘汰下来的刀具，因为精加工淘汰的刀具磨损情况大多为刃部轻微磨损，涂层磨损修光，继续使用会影响精加工的加工质量，但对粗加工的影响较小。 (3)根据加工区域的特点选择刀具和几何参数。在零件结构允许的情况下应选用大直径、长径比值小的刀具;切削薄壁、超薄壁零件的过中心铣刀端刃应有足够的向心角，以减少刀具和切削部位的切削力。加工铝、铜等较软材料零件时应选择前角稍大一些的立铣刀，齿数也不要超过4齿。选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。生产中，平面零件周边轮廓的加工，常采用立铣刀;铣削平面时，应

选硬质合金刀片铣刀;加工凸台、凹槽时，选高速钢立铣刀;加工毛坯表面或粗加工孔时，可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀;对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工，常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。在进行自由曲面加工时，由于球头刀具的端部切削速度为零，因此，为保证加工精度，切削行距一般很小，故球头铣刀适用于曲面的精加工。而端铣刀无论是在表面加工质量上还是在加工效率上都远远优于球头铣刀，因此，在确保零件加工不过切的前提下，粗加工和半精加工曲面时，尽量选择端铣刀。另外，刀具的耐用度和精度与刀具价格关系极大，必须引起注意的是，在大多数情况下，选择好的刀具虽然增加了刀具成本，但由此带来的加工质量和加工效率的提高，则可以使整个加工成本大大降低。在加工中心上，所有刀具全都预先装在刀库里，通过数控程序的选刀和换刀指令进行相应的换刀动作。必须选用适合机床刀具系统规格的相应标准刀柄，以便数控加工用刀具能够迅速、准确地安装到机床主轴上或返回刀库。编程人员应能够了解机床所用刀柄的结构尺寸、调整方法以及调整范围等方面的内容，以保证在编程时确定刀具的径向和轴向尺寸，合理安排刀具的排列顺序。

机床与刀具认知实验报告

《机床与刀具认知》实验报告 2014011673 航41 罗毅晗一、试验目的： 1、了解数控机床的组成与特点； 2、了解典型表面（外圆、内孔、平面）加工方法及所采用的刀具； 3、加深对车刀几何形状与参数、刀具角度参考坐标参考系的认识； 4、了解切削力的测量方法及切削参数对切削力影响的规律。二、试验内容： 1、参观典型机床； 2、参观典型表面（外圆、内孔、平面）加工刀具； 3、车刀几何角度的测量。三、课后题及总结： 1、从展示的四台德玛吉数控机床中任选一台进行详细分析：选择如图所示的ULTRASONIC 50超声加工机床（1）分析该机床的所有运动，并以某一典型表面加工为对象，分析主运动和进给运动：该机床为五轴式机床（X、Y、Z、B、C），采用三轴联动（X、Y、Z）。因此该机床可以实现XYZ三个轴方向上的直线运动，绕Y、Z两个轴旋转的旋转运动。并且还能实现XYZ三个方向上的协同运动。以切削加工中的钻孔为例。给机床

换上钻头，则主运动是钻头绕自身轴的旋转运动，进给运动是钻头沿Z轴方向的运动。（2）分析该机床可加工的表面范围：由于采用了金刚石刀具以及采用了超声技术，因此ULTRASONIC 50超声加工机床可以加工很多传统加工工艺难切削材料的机加工。ULTRASONIC 50超声加工机床可以同时进行超声加工和传统铣削加工，特别适合加工光学玻璃、陶瓷、宝石、半导体硅、硬质合金等超硬脆性材料的高效高质量加工。 2、从刀具区任选一种刀具进行详细分析：（1）该刀具可加工的表面类型：以山高钻削刀具为例。由于山高刀具采用了整体硬质合金钻头，可以提供最先进的硬质合金、镀层和几何角度的组合技术，因此可以多种材料的钻削加工。典型的加工表面有铸铁、有色金属及其合金、碳素钢以及合金钢的加工。对于硬度不那么高、韧性较好的硬质合金钻头，还可以加工高温合金、高锰钢以及不锈钢等难加工材料的加工。 3、总结切削力的测量方法和切削力三个方向分力的特点，分析切削参数对切削力的影响：（1）切削力的测量方法：可以采用测力仪进行切削力的测量。测力仪包括压电式和应变式两种。压电式测力仪利用的是压电传感器，压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。压电传感器主要利用压电效应进行力的测量，所谓压电效应是指在缺少对称中心的晶态物质中，由电极化强度产生与电场强度成线性关系的机械变形和反之由机械变形产生电极化强度的现象。也就是说可以利用压电效应将材料上作用的机械力转化为电信号，由此完成对机械力的测量。应变式测力仪则是利用电阻应变片来进行力的测量。在测量力时，将电阻应变片贴在待测表面上，则待测表面的应变变化则能通过应变片转换成为一种电信号。利用该电信号则能完成对力的测量。应变式测力仪主要能测的是待测件的内部应力。（2）切削力分力的特点：切削力有三个分力，有主切削力Fc、切深抗力Fp、进给抗力Ff。它们的特

机加工刀具的选择

刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容，它不仅影响数控机床的加工效率，而且直接影响加工质量。CAD/CAM技术的发展，使得在数控加工中直接利用CAD的设计数据成为可能，特别是微机与数控机床的联接，使得设计、工艺规划及编程的整个过程全部在计算机上完成，一般不需要输出专门的工艺文件。现在，许多CAD/CAM软件包都提供自动编程功能，这些软件一般是在编程界面中提示工艺规划的有关问题，比如，刀具选择、加工路径规划、切削用量设定等，编程人员只要设置了有关的参数，就可以自动生成NC程序并传输至数控机床完成加工。因此，数控加工中的刀具选择和切削用量确定是在人机交互状态下完成的，这与普通机床加工形成鲜明的对比，同时也要求编程人员必须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则，在编程时充分考虑数控加工的特点。本文对数控编程中必须面对的刀具选择和切削用量确定问题进行了探讨，给出了若干原则和建议，并对应该注意的问题进行了讨论。一、数控加工常用刀具的种类及特点数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专

用刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上，因此已逐渐标准化和系列化。数控刀具的分类有多种方法。根据刀具结构可分为：①整体式；②镶嵌式，采用焊接或机夹式连接，机夹式又可分为不转位和可转位两种；③特殊型式，如复合式刀具，减震式刀具等。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金刚石刀具；④其他材料刀具，如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等。从切削工艺上可分为：①车削刀具，分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种； 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。为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求，近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用，在数量上达到整个数控刀具的30%～40%，金属切除量占总数的80%～90%。数控刀具与普通机床上所用的刀具相比，有许多不同的要求，主要有以下特点： ⑴刚性好（尤其是粗加工刀具），精度高，抗振及热变形小； ⑵互换性好，便于快速换刀； ⑶寿命高，切削性能稳定、可靠； ⑷刀具的尺寸便于调整，以减少换刀调整时间； ⑸刀具应能可靠地断屑或卷屑，以利于切屑的排除； ⑹系列化，标准化，以利于编程和刀具管理。

第3章 机床与刀具