高速切削加工刀具..
高速切削刀具在数控加工中的应用
高速切削刀具在数控加工中的应用摘要:高速切削刀具在数控加工的过程中存在一定的技术优势,但是受技术和操作行为的影响仍然有着许多加工问题,必须要进行全面的可靠性分析,保证数控的模块化控制分析,实现数控加工技术的全面推广。
本文从制造业的发展现状出发,分析了高速切削刀具的优势所在,总结了高速切削刀具在数控加工中容易出现的问题,并提出了高速切削刀具在数控加工中的应用措施,为我国数控机械制造业提供了刀具应用的实效建议。
关键词:高速切削刀具数控应用21世纪机械制造业的竞争,其实质是数控技术的竞争,这种竞争是全方位的,我国的数控加工技术起步虽晚,但是其发展前景广阔。
数控加工不但可以满足模具高精度制造的要求和形状的复杂变化;还能进行高速切削,提高生产效率、提高产品的竞争力。
本文从制造业的发展现状出发,分析了高速切削刀具的优势所在,总结了高速切削刀具在数控加工中容易出现的问题,并提出了高速切削刀具在数控加工中的应用措施,为我国数控机械制造业提供了刀具应用的实效建议。
1 高速切削刀具的优势机械加工发展总趋势高效率、高精度、高柔性强化环境意识。
机械加工领域,切(磨)削加工应用最广泛加工方法。
高速切削切削加工发展方向,已成为切削加工主流。
随着技术的发展,对工程材料提出了愈来愈高的要求,各种高强度、高硬度、耐腐蚀和耐高温的工程材料愈来愈多地被采用。
高速切削除了要求刀具材料具备普通刀具材料的一些基本性能之外,还突出要求刀具材料具备高的耐热性、抗热冲击性、良好的高温力学性能及高的可靠性。
而更为理想的刀具优势则要考虑到不同刀具的不同加工优势1。
例如:硬质合金刀具具有良好的抗拉强度和断裂韧性,但由于较低的硬度和较差的高温稳定性,使其在高速硬切削中的应用受到一定限制。
而如果进行了细晶粒和超细晶粒产品优化后,就可以使得其打磨加工的情况更为理想,获得更好地产品加工应用能力。
2 高速切削刀具在数控加工中容易出现的问题高速的切削刀具在生产上有着极强的优势化表现,但是受数控技术和操作情况的影响,高速切削刀具仍然有着加工操作方面的问题。
刀具高速切削加工技术特点
刀具高速切削加工技术特点
高速切削加工技术中的“高速”是一个相对概念，对于不同的加工方法和工件材料与刀具材料，高速切削加工时应用的切削速度并不相同。
通常把切削速度比常规高出5～10倍甚至以上的切削加工叫作高速切削或超高速切削。
以德国达姆施塔特工业大学H．Schulz教授提出的铣削速度范围比较具有代表性：铝合金1000～7000m/min，铸铁800～3000m/min，钢500～2000m/min，钛合金100～1000m/min，镍基合金50～500m/min。
传统硬质合金类刀具加工铝合金壳体切削速度一般在150～300m/min之间，而聚晶石（PCD）类刀具的切削速度能达到2000m/min以上，实现高速切削。
高速切削加工时，高切削速度在材料剪切区短时释放大量热能。
因此，随着切削速度的增加，切削的剪切区、切屑压缩区和变形区内材料的单位切削力反而下降。
总切削力和必需的切削功率同样下降。
高速切削工艺典型的小切削深度结合高进给速度和高主轴转速，将降低切削刃切入工件的时间，或称接触时间。
刀具监控系统在高速切削加工过程中还应该考虑的一个问题是刀柄与机床主轴锥孔的连接方式，常用的锥柄有BT、HSK、CAT及CAPITO等多种形式，但是在高速切削时HSK因其的双面接触过定位结构可以保证刀尖很高的跳动要求，，特别适合高转速工况。
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高速切削加工工艺参数与刀具磨损机理
高速切削加工工艺参数与刀具磨损机理高速切削加工工艺参数与刀具磨损机理是现代制造业中的关键研究领域，它们直接影响到加工效率、产品质量以及生产成本。
本文将探讨高速切削加工工艺参数的优化以及刀具磨损机理的分析，以期为制造业提供理论指导和实践参考。
一、高速切削加工工艺参数概述高速切削加工技术是一种先进的金属切削技术，它通过提高切削速度来实现高效率和高质量的加工。
这种技术在汽车、航空、模具制造等行业中得到了广泛应用。
高速切削加工工艺参数的优化是实现高效加工的关键，包括切削速度、进给速度、切削深度、刀具材料选择等。
1.1 高速切削加工的优势高速切削加工技术具有以下优势：- 提高生产效率：由于切削速度的提高，单位时间内可以去除更多的材料，从而缩短加工时间。
- 改善加工表面质量：高速切削可以减少切削力和切削温度，从而减少加工表面的毛刺和烧伤。
- 提高加工精度：高速切削过程中的振动较小，有利于提高加工精度。
- 减少刀具磨损：高速切削可以减少刀具与工件的接触时间，从而降低刀具磨损。
1.2 高速切削加工工艺参数高速切削加工工艺参数主要包括以下几个方面：- 切削速度：切削速度是影响高速切削效率和质量的关键参数，需要根据材料特性和刀具材料进行合理选择。
- 进给速度：进给速度影响切削的连续性和表面粗糙度，需要与切削速度相匹配。
- 切削深度：切削深度影响切削力和刀具的耐用度，需要根据工件材料和刀具强度进行选择。
- 刀具材料：刀具材料的选择直接影响切削性能和刀具寿命，常见的刀具材料有硬质合金、陶瓷、石等。
二、刀具磨损机理分析刀具磨损是高速切削加工中不可避免的现象，它会影响加工质量、生产效率和刀具成本。
研究刀具磨损机理对于延长刀具寿命、提高加工效率具有重要意义。
2.1 刀具磨损的类型刀具磨损主要包括以下几种类型：- 磨料磨损：由于切削过程中工件材料中的硬质点与刀具表面接触，导致刀具表面逐渐磨损。
- 热磨损：高速切削过程中产生的高温会使刀具材料发生热软化，从而加速磨损。
高速切削刀具在数控加工应用论文
高速切削刀具在数控加工中的应用[摘要]：随着科学技术水平的不断提高，作为先进制造技术的重要组成部分高速切削技术在模具加工制造中已得到越来越广泛的应用。
本文结合高速切削技术的发展现状，阐述了高速切削技术的应用及其未来趋势。
[关键词]：高速切削刀具数控加工应用中图分类号：tg659文献标识码：tg文章编号：1009-914x（2013）01- 0239-01一、高速切削技术和高速切削刀具目前，切削加工仍是机械制造行业应用广泛的一种加工方法。
其中，集高效、高精度和低成本于一身的高速切削加工技术已经成为机械制造领域的新秀和主要加工手段。
“高速切削”的概念首先是由德国的c.s～omom博士提出的，并于1931年4月发表了著名的切削速度与切削温度的理论。
该理论的核心是：在常规的切削速度范围内，切削温度随着切削速度的增大而提高，当到达某一速度极限后，切削温度随着切削速度的提高反而降低。
此后，高速切削技术的发展经历了以下4个阶段：高速切削的设想与理论探索阶段（193l—l971年），高速切削的应用探索阶段（1972-1978年），高速切削实用阶段（1979--1984年），高速切削成熟阶段（20世纪90年代至今）。
高速切削加工与常规的切削加工相比具有以下优点：第一，生产效率提高3～1o倍。
第二，切削力降低30%以上，尤其是径向切削分力大幅度减少，特别有利于提高薄壁件、细长件等刚性差的零件的加工精度。
第三，切削热95%被切屑带走，特别适合加工容易热变形的零件。
第四，高速切削时，机床的激振频率远离工艺系统的固有频率，工作平稳，振动较小，适合加工精密零件。
高速切削刀具是实现高速加工技术的关键。
刀具技术是实现高速切削加工的关键技术之一，不合适的刀具会使复杂、昂贵的机床或加工系统形同虚设，完全不起作用。
由于高速切削的切削速度快，而高速加工线速度主要受刀具限制，因为在目前机床所能达到的高速范围内，速度越高，刀具的磨损越快。
浅议高速切削刀具——涂层刀具
２ ０１ ３正
山东 工 业 技 术
第１ ０ 期
浅议高速切削刀具
宫 笃篪
【 摘
涂层刀具
（ 徐州机电工程高等职业学校 数控系， 江苏 徐州 ２ ２ １ ０ １ １ ）
一
工效率 ． 因此该项 技术与材料 、 加 工工艺并称为切削 刀具制造 的三大 关键技术 随着涂层技术不断深入 的发展 ． 在机械加工 中人们越加认 识到涂层技术 的重要 性 尤其是 在高速切削加工 中， 其 作用是不可替 代的 。 在高速切削加工或干式 切削加工过程 中． 温度是影 响高速切削刀 具耐用度 的主要原 因 ． 因此采用 涂层技术提高刀具 的高温性能 ． 保证 高速切削刀具的红硬性成为近几年涂层技术 的开发热点 ；与此 同时． 通过对涂层薄膜组 织结构 的改善 ． 以及减磨涂层技术 的应用 ． 既提高 了刀具 的表 面质量 ． 又降低 了表 面摩擦系数 ． 从 而使 涂层刀具更适合 于小切削深度和厚度的高速切 削加工要求 通过化学气相 沉积（ ｃ ｖ Ｄ ） 等方法对 硬质合金刀片实行 表面涂层 ． 是近年来 的重 大技术进展 。涂层 硬质合金采用韧性 较好的基体和硬 度、 耐磨 性极高 的表层 Ｃ、 Ｔ ｉ Ｎ、 Ａ１ ２ ０ ３等 ， 厚度 ５ 一ｌ Ｏ ｍ】 ， 较好地解 决 了刀具的硬度、 耐磨性与强度 、 韧性之 间的矛盾 ， 因而具有 良 好 的切 削性能 。在相 同的刀具使用寿命下 。 涂层硬质合金允许采用较 高的切 削速度 ． 或能在同样的切削速度下 大幅度地提 高使用 寿命 。与未涂层 刀具相 比． 涂层刀具能降低切削力 、 切 削温度 ， 并 能改善 已加工 表面质 量 。此外 ， 涂层刀片的通用性较好 。 涂层材料为晶粒极细的碳化物 、 氮化物或氧化物 。其 中以 Ｔ ｉ Ｃ和 Ｔ ｉ Ｎ用得最为广泛 ． 二者各 具优缺点 ： Ｔ ｉ Ｃ硬度高 ， 耐磨性好 ， 线膨胀 系 数与基 体 比较接近 ， 结 合 比较牢 固； Ｔ ｉ Ｎ的硬度低 于 Ｔ ｉ Ｃ ， 与基体结合
高速切削刀具材料及其合理选用
具材料应具备较 高的强度和 韧性， 以便承受切削力 、冲击
和 振 动 ， 防 止 刀 具 脆 性 断 裂 和 崩 刃 。 （ ）耐 热 性 ： 刀 具 ３
材料 的耐热性要好 ，能承受高的温度，具备 良好的抗氧化
能 力 。 （ ） 工 艺 性 能 和 经 济 性 ： 刀 具 材 料 应 具 备 好 的 锻 ４ 造 或 者 其 他 成 型 性 能 、热 处理 性 能 、 焊 接 性 能 、 磨 削 加 工 性 能 等 ， 并具 有 较 高速切 削加工对刀具材料的要求 ．
刀 具 技 术 是 实 现 高 速 切 削加 工 的 关键 技 术 之 一 。 高 速
切削加工时切削温度很高 ，因此 ，高速切 削刀具的失效主
末冶金高速钢刀具等。
以上 刀具材 料各有特 点，适应的工件材料和切削速度范
围 不 同 。 一 般 而 言 ， Ｐ Ｂ 、 陶 瓷 刀 具 、 涂 层 硬 质 合 金 及 ＣＮ Ｔ Ｃ Ｎ 基 硬 质 合 金 刀 具 适 合 于 钢 铁 等 黑 色 金 属 的 高 速 切 削 ｉ （） 加 工 ， 而 Ｐ Ｄ 具 适 合 于 对 有 色 金 属 及 其 合 金 和 非 金 属 材 料 Ｃ刀 的高速切削加工。
广 － ］
董
高速切削刀具材料及其合理选用
宋炎荣 熊建 武 周 进
（ ． 南 铁 道 职 业技 术 学 院 ， 湖 南 株 洲 ４ ０ １ ． 南 工 业 职 业 技 术 学 院 ，湖 南 长 沙 ４ ２ ８ Ｉ湖 １ ０ ；２湖 ２ １ ０） ０
摘
要 ：刀具是 实现 高速 切削加工的 关键 ，本 文阐述 了高速 切削 刀具材 料的要 求、 高速 切削加工 刀具材料 的种 类， 以及
３ 高速切 削刀具材料的选用
高速数控切削加工中的刀具研究
第一 ， 输入漏电流及处理 。 当使用 双线式 传感 器 ， 如光 电 传感器 、接近开关或带氖灯的限位开关等作为输入装置 与 Ｐ Ｃ连接时 ， Ｌ 由于这些元件在关断时有较大的漏 电流 ， 会 引起输入信号错误接通 。 电流小于 １ Ａ时一般没 漏 ．ｍ ３ 有 问题 ； 如果大 于 １ Ａ， ． ｍ 为防止信号错误接通 的发生 ， ３ 可在 Ｐ Ｃ的相应输入端并联一个泻放 电阻 ，以降低输人 Ｌ 阻抗 ， 减少漏 电流的影 响。 第二 ， 输出漏电流及处理 ： 对晶 体管或可控硅输 出型 Ｐ Ｃ 其输出接上负载后 ， Ｌ， 由于输 出 漏 电流会造成设 备的误动作 。 了防止这种情况 ， 为 可在输 出负载两端并联旁路 电阻。
序编制 中增加软件容错技术 ，提高 Ｐ Ｃ控制系统的可靠 Ｌ 性设计水平 。 具体方法如下 ： 其一 ， 加程序复执技术 。 增 该 技术 的主要功能就是如果程序在执行的进程 中出现了错 误或者故障 ，将会对被干扰 的先行指令进行若干次的重 新执行。 假如复执成功 ， 则表示干扰 ； 假如复执失败 ， 则表
切 削相 适 应 的 刀具 材 料 、 具 结构 及 刀 具 监控 技 术 。 刀
关键词： 高速 切 削 ； 刀具 ； 数控 加 工 中图 分 类 号 ： Ｇ ５ Ｔ ６９ 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ６ ８３ （０ １２ — ０６ ０ １０ — ９７ ２ｌ） ２ ０９ — １
示软件失败 （ 通常显示为“ ａｌ ）其二 ， Ｆｕ ” 。 ｔ 处理死循 环。 由 程序确定导致死循 环的原因是主要故障还是次要故障 ， 如果是主要故障则要进行停机处理 ；如果是次要故 障则
要进行相应的子程序处理 。 其三 ， 设置软件延时。 对于控
高速切削加工与刀具技术
刀具 的安全性等刀具技术 。 关键词 ：高速切 削 刀具材料 刀柄 刀具的安全性
中 圈分 类 号 ；Ｔ ５ ６ １ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章编 号 ； １７ －４ ０ （０ ７ ４ ３— ４ Ｇ０。 ６ ２ ８ １ ２ ０ ）０ － ３ ０
１概 述
早在 ２ 世 纪 ３ 年 代 ， 国切 削物 理学家 Ｃｒ Ｏ Ｏ 德 ａｌ Ｓ ｌｍｎ根据 实验提 出 了高速切 削的概念 ， ａ ｏｏ 他指 出 切 削速 度 与工件 的材料 有 关 ，每 一种 材料 都存在
高 刀具 硬度 和表 面光 洁度 ，刀 具制造 采 用涂 层技
术 。用 于高速 切 削 的涂层材 料 刀具可 按 加： 不 同 ［
素的 产生 ，影 响加工 ，应如 何合 理选 定切 削参 数 及 与切 速 的运 转 下 刀 具 的 安全 保 障 ３对
规高 ５ ｌ 倍以上的切削称为高速切削。 至 Ｏ
问题。
高速切削加工由于切削机理不同，因此具有 ２ 高速切削的刀具技术
维普资讯
机械 设计制造
《 电技术》２ ０ 机 ０７年第 ４期
高速 切 削加 工 与刀 具技 术
林 明 山
（ 州 职 业技 术学 院 机 械 与 自动化 工 程 系 ，福 建 漳 州 ３ ３ ０ ） 漳 ６０ ０
摘
要 ：根据高速切削的特 点，高速切削的加工对刀具 的要求，介绍刀具材料 的选用、刀柄 的改进、刀具 的结构及
金 ＴＣ （ ）等 。涂层硬 质合 金在 高速 加工 中应用 Ｉ Ｎ 最 为广泛 ，对 耐热 合金 、钛合 金 、高温 合金 、铸
好加工状态 ，从而保证了工件的加工精度 。⑤加
铁、纯钢 、铝合金及复合材料的高速切削加工耐
高速切削刀具在数控加工中的应用
金属 、陶瓷 、玻 璃 、石墨 等非金 属材 料最 高速 切削措施 的运用 中 ，要 把硬质 采用 了 超 细 晶粒 的梯 度硬 质合金 基体 ，配以氮碳 ２ ． ２ 立 方氮化 硼刀 具材 料 化 钛 中温化 学 涂层 和 细 晶柱状 化 学 涂层 ， 和 金 刚 石 相 比，Ｃ Ｂ Ｎ是 人 工 合 成 表 面 则采 用 消 除表 面应 力 的后 处 理工 艺 ， 材 料 。它 的 生 产 加 工 技 术 和 金 刚 石 差 不 能 够提 升硬质 合金 的使用 能力 ，使其 硬度 多 ，其 硬度 仅次 于金 刚石 而远高 于其他 材 以及耐 磨性 能更 高 ，能够 普遍 的在 硬切 削 料 。一 样拥 有高硬 度 、高稳 固性 、高化 学 中运用 。实 际上最佳 的刀 具原 料不光 能够 稳 定性 等 特 点 。现 在 普 遍 适 用 于 钢 质 材 耐 磨 、 硬度 高 ， 还要 拥有 稳定 的化学 性能 ， 料 的切 割。 这 种 材 质 要 达 到 氧 化 程 度要 良好 的传 热功 能 以及 机械 功能 ，这样 才符 １ ３ ６ ０ ℃ ，能 够和钢 铁材 质 的原料相 容 ，并 合 高速 切削措 施对 刀具 的需求 。切 削过程 且Ｃ Ｂ Ｎ材 质 的 刀具 是 固结 体 的 结构 ，拥 中 ，对稳 定性 要求较 高 的 ，就 可 以使 用 陶 有 高耐 磨 的性能 。生产 这种 刀具要 在持 续 瓷 刀具 ， 更能 够达 到切削设 施 的工作 要求 。 高 温进行 加热 的方 式下 掺人催 化剂 转变来 降低 切 削的 困难 ，直 接受 影 响的就是 其效 的 ，它 的稳定 性 比金刚 石好 。在生 产制 造 率 以及失 误率 。不过 由于 陶瓷 刀具拥 有强 硬 度原料 的 时候适 合选择 这种 刀具 。此 刀 抗 断性 ，因此 在续切 工作 中得 到 了普遍 的 具 不光抗 高 温抗热 抗磨 ，并且 和铁 相 比 ， 运用。 其 惰性很 大 。随着 技术进 步 ，能够 代替 达 结语 不 到高 速切 削刀具 标准 的黑色 金属 ，或 者 高 速 切 削 加 工 工艺 的 出现 改 变 了 以 能 够在 高难度 加工 的材 料 中普 遍使 用 。它 往 传 式 的 切 削 模 式 ，在 很 大 程 度 上 提 高 适 合制作 铁 、高合 金钢 、高温 合金 或者表 了工 作 效 率 ，因 为 切 割 的 速 度 比 较快 ， 传 导 性 能 比较 优 越 ，大 大 缩 短 了工 作 时 面 具有 喷料 的工件 等 。在发达 国家 汽车 生 产 加工行 业 中就普 遍使用 立方 氮化 硼刀具 间 。 同 时 它可 以根 据 不 同 的施 工 工 艺 采 切 割铸铁 。立 方氮 化硼 刀具 已经成 为发达 取 不 同切 削 方 式 。 同 时 由于 加 工 产 生 热 国家汽 车生产 行业 中各个 生产 流水线 中普 量 的 ７ ０ ％～ ８ ０ ％ 都集 中在切 屑上 ，而切 屑 遍使 用 的刀具 。 的去 除 速 度 很 快 ，传 导 到 工 件 上 的热 量 ２ － ３ 陶瓷刀 具 大 大 减 少 ，提 高 了加 工 精 度 。高 速 切 削 陶瓷 刀 具 韧 度 不 够 、 比钢 刀 翠 ，限 加 工 是 一 种 不 增加 设 备 数 量 而 大 幅 度 提 制 了其普 遍使 用 ， 因为纳米 氧化 锆 的出现 ， 高 加 工 效 率 所 必 不 可少 的技 术 ，优 点 主 和 陶瓷 刀具结 合 ，为陶瓷 刀具 的普及 增加 要 在 于 ：提高 生产 效 率 ；提 高 加 工 精 度 了动力 。陶瓷 刀具有 高潜 力 的高速 切削使 和 表 面 质 量 ； 降低 切 削 阻力 。 高 速 切 削 用 的工具 ， 在加 工制 造业 中有着 美好远 景 ， 措 施 的 研 发 以及 运 用 转 变 了人 们 在 以 往 已经 受到 各 国关 注 。 切 削 工 作 中 的 思 想 以及 形 式 ，在 很 大 程 ２ ． ４ 涂 层刀 具 度 上 提 升 了 制 作 速 度 以及 制 作 品质 。 而 以往 的 涂 层 刀 具 通 过 了从 简单 到繁 且 高 速 切 削 措 施 运 用 到模 具 制 作 中 ，转 琐 的加工 技术 过程 。随着 技术进 步 ，涂层 变 了 以 往 模具 制作 的生 产 程 序 。 高 速 切 刀具 得 到普遍 应用 。在发 展起来 的硬 质涂 削措 施 中使用 的 刀具 是这 项 措施 的重点 ， 层 刀具 材 料 中 ，Ｔ ｉ ｎ措施 作 为一 种 新技 术 伴 随 着措 施 的 持续 改 善 ，会 推 动模 具 的 得 到了普 遍使 用 。金 属 陶瓷 的硬度 比陶瓷 加工 迈 向一个全 新 的发展模 式 。 原料 的刀 具差 ， 但 是 比硬质 合金 的硬度 强 ， 参考文 献 水平方 向的断 裂强度 比硬 质合金 小 ，但是 ［ １ 】 李 良才 ． 插 齿 刀 前 角对 刀 具 耐 用 度 及 比陶瓷原料的刀具好 ，其化学性能稳固， 齿形误 差 的影响 Ｄ １ ． 工具技 术 ，２ ０ ０ ２ ． 具有 强耐 氧化性 ， 拥有 比较 低 的粘 结性 能 ， ｆ ２ １ 张林 ． 刀具在数控 加 工 中的应 用 『 Ｚ １ ． 以及 比较 高的刀 刃强 度 。 ３ 高 速切削 刀具 的具体 应用 情况 硬 质 合 金 刀 具 具 有 硬 度 高 、耐磨 、
高速切削加工的刀具选择
Ｔｉ Ｎ＋ ２ ＋ Ｎ， Ｎ＋ ２ ， Ｔｉ Ｔｉ ， Ｃ ＡｌＯ３ Ｈｌ Ｔｉ Ａｌ Ｏ３ ＣＮ， Ｂ２
碳 纤 维塑 料等 非金 属材 料 的加工 。 如 在铝合 金 例
ＴＡｌ １Ｎ Ｉｉ Ｎ等 。最 新 发展 的ＴＮ， ｌ ｉ Ｎ， ｉ Ｔ Ａ１ ｒ ｉ Ａ Ｎ纳米
温性 能 ，适合 高速 加工合 金钢 和铸 铁 。
陶瓷 刀具 ：陶瓷 刀具分 为氧 化铝 陶 瓷、氮化
砖 陶 瓷和 复合陶 瓷三类 ， 具有 高硬度 、 高耐磨 性 、
热稳定性。其中Ａ２ ３ ｌ 基陶瓷约ｌ２３ Ｏ ／，这种陶瓷
刀 具适合 加工 钢件 ；Ｓ３ 基陶 瓷约 Ｉ １３ ｉ Ｎ４ ‘ ／ ，这 种
２ 刀具结构
弹性 夹紧式 、液 压夹 紧式和 热膨胀 式刀 杆示 意 图 。其 中热膨 胀式 结构 简单 ，夹 紧可 靠 、同心 度 高 ， 递扭矩 和径 向力火 ， 传 刚性足 ， 动平 衡性 好 ，
摘
要 作 为先进制造技术 ，高速切削加 工 已成为机械制造业的主流发展方向 ， 它的应 用将 大幅度
地提 高加 工效率和加 工质量 。高速切 削刀具技术是 实现 高速 切削的关键技术之一 。本文根据 高速切 削加工
对刀具 系统 的要求 ，分 别从 刀具材料 、结构和刀杆 结构及切削参数等 方面阐述 了 高速切 削加工 中如何合 在
证 刀 具动平 衡 ，在 高速 铣 削时不 宜采用 。图２ 为
金刚石： 分天然金刚石和聚晶金刚石， 高速
铣 削主要采 用 聚品金 刚石 ， 常用 于高速 加：＝ 通 Ｉ ＝ 有 色金 属和非 金属 材料 。 目前在 高速铣 削 加工 中 ， 应用最 多 的是整体
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机株式会社推出了自动平衡补偿的镗头——EWB，其极
限镗削速度可达2000m/min。
四、高速加工刀具的发展趋势
目前，先进刀具发展迅速，各种专用性能刀具不 断推陈出新。在刀具材料方面，超细晶粒硬质合金刀 具和超硬材料刀具获得了广泛的应用；在涂层方面， 多层梯度复合涂层和高强度耐热纳米涂层也得到了长 足的发展，并在航空航天、汽车船舶等领域得到应用； 在刀具结构方面，将朝可转位、多功能、专用复合刀
陶瓷及立方氮化硼刀具，对于镁、铝等有色金属，
宜采用PCD和CVD等刀具材料。
3 高速切削加工对刀具接口技术的要求
主要包括：刀具——机床接口技术 刀具——刀柄接口技术 4 高速切削加工对刀具平衡技术的要求 高速加工对刀具的动平衡提出了很高的要求。如日
本NT公司推出的高平衡等级热缩夹头的适用转速可达
70000r/min，对于带微调机构的精镗头，日本大昭和精
高速切削加工刀具技术
江苏科技大学现代制造技术研究所
汇报提纲
一 高速切削加工技术简介
二 传统加工刀具的弊端
三 高速切削加工刀具的要求
四 高速加工刀具的发展趋势
一、高速切削加工技术简介
高速切削加工是集高效、优质和低耗于一身的现
代制造技术，具有高效率、低成本、表面质量好、单
位切削力小和工件温升小等特点。
具和模块式方向发展。
专用高性能刀具主要发展趋势
1 刀具材料的最新发展
（1）新型高速钢； 2
刀具涂层的最新发展
（1）复合涂层； （2）梯度涂层； （3）多层涂层；
（4）纳米多层涂层
3
刀具结构的最新发展 当前刀具结构变革正朝着可转位、多功能、专 用复合刀具和模块式方向发展，刀具结构不断创新。
二、传统加工刀具的弊端
（1）刀具定位精度和重复定位精度低
（2）刀具动态与静态刚度低
（3）刀柄锥部较长，不利于快速换刀和机床主轴的小
型化。
由于以上问题，传统刀具系统已不能满足高速切
削加工的需求，必须研究开发适宜高速切削加工的刀
具系统。
三、高速切削加工刀具的要求
1 高速切削加工对刀具系统的要求
（1）刀具结构的高度安全性；
（2）刀具系统优异的动平衡性；
（3）高的系统刚性； （4）高的系统精度； （5）高的互换性； （6）高效性； （7）高适应性。
2
高速切削加工对刀具材料的要求
高速切削加工对材料的主要要求是：良好的高
温化学性能、热物理性能、化学稳定性、抗涂层破
裂性、抗粘接性和抗热振性。
对于钢、铸铁等黑色金属，宜选用陶瓷、金属
高速切削加工代表了现代机械加工的主流方向， 顺应了世纪机械加工高效率、高精度 、柔性与绿色化 的要求。高速切削作为先进制造技术的一项全新的共 性基础技术，已经成为现代切削加工技术的重要发展 方向。
先进刀具在机械加工中起到了越来越重要的作用。
刀具作为切削加工工艺系统中最活跃的因素已经成为
实现高速切削加工的必要条件。
总
结
随着制造技术的全球化，制造业的竞争也日趋激烈。 高速切削作为先进制造技术的一项全新的共性基础技 术，已经成为现代切削加工技术的重要发展方向。 先进刀具在机械加工中起到了越来越重要的作用， 选择合理的刀具材料、涂层及几何参数将是实现高效
切削加工的关键。因此，刀具作为切削加工工艺系统
中最活跃的因素已经成为实现高速切削加工的必要条
件。