(完整版)数控铣床刀具的选择
数控铣床（加工中心）刀具的应用
制作人 ： 7组组员
指导老师： 张 建
完成时间： 11月12日
数控铣床（加工中心）刀具的应用
文章摘要：随着工业水平的发展，数控铣床（加工中心）在
现代化工业生产中发挥着越来越重要的作用，在数控铣床
（加工中心）中合理的选择刀具是一件很重要的事，能否正
确的选择刀具决定着加工零件的质量、加工的效率、加工成
本等。从大的方面来说，刀具的选择决定了一个工厂的命运。
数控铣床 加工中心
数控铣床切削加工具有高速，高效的特点，铣削刀具的
刚性，强度，耐磨度和安装调整方法都会直接影响切削加工
的工作效率；刀具装卡的稳定性，尺寸精度的都会直接影响
到工件的加工精度及表面的加工质量，合理选用切削刀具也
是数控加工工艺中的重要内容之一。
一、铣削加工对刀具的要求：
金属在切削过程中，刀具切削部分是在较大的切削压
力、较高的切削温度及剧烈摩擦条件下工作的。在切削不均
匀或断续加工时，刀具会受到很大的冲击和振动，因此，刀
具切削部分材料应具备如下性能：
1） 高硬度。硬度是刀具材料最基本的性能，其硬度必
须高于工件材料的硬度，方能将工件上多余的金属
切削掉。
2） 高耐磨性。高耐磨性是刀具抵抗磨损的能力，在剧
烈的摩擦下刀具磨损要小，尤其是当一把刀具加工
的内容很多时，若刀具不耐用而磨损较快，就会影
响工件的加工质量和加工精度。
3） 足够的强度和韧度。切削时刀具要能承受各种压力
与冲击。一般用抗弯强度和冲击来衡量材料强度与
韧度的高低。
4） 高耐热性与化学稳定性。高耐热性，是指刀具在高
温下仍能保持原有的硬度，强度，韧度以及耐磨性。
化学稳定性，是指高温下不易与加工材料或周围介
质发生化学反应的能力，包括抗氧化能力。化学稳
定性越高，刀具磨损越慢，加工表面质量越好。
二、常见的刀具类型：
注：
刀具材料有高速钢、硬质合金钢和其他加工材料。
陶瓷、人造金刚石和立方氮化硼都以广泛应用于刀具当中。
（一）平面加工铣刀
铣平面显然离不开平面加工铣刀。端面铣刀、圆柱铣
刀和立铣刀是常用的平面加工铣刀。
（1）端面铣刀 端面铣刀一般采用镶齿式结构，刀
齿采用硬质合金钢制成，生产效率高，加工表面质量也高，
用于立式铣床上粗、精铣各种大平面。
（2）圆柱铣刀 圆柱铣刀通常采用整体式结构，主
要由高速钢制成。圆柱铣刀一般采用螺旋形刀齿以提高切削
工作的平稳性，用于卧式铣床上粗铣及半精铣平面。
（3）立铣刀 立式刀用于立式铣床上铣削阶台平面
和侧面。立铣刀除了用于铣削平面外，还可用于铣削沟槽、
螺旋槽及工件上各种形状的孔，铣削各种盘型凸轮与圆柱凸
轮，以及通过靠模铣削内、外曲面。
a端面铣刀 b圆柱铣刀 c立铣刀
（二）沟槽加工铣刀
注：直槽有通槽和不通槽之分，较宽的通槽可用三面刃
铣刀加工，窄的通槽可用锯片铣刀或小尺寸立铣刀加工，不
通槽则宜用立铣刀加工。横槽的价格离不开T型槽铣刀。
（1）三面刃铣刀 三面刃铣刀有直齿、错齿和镶齿
等几种结构形式，由于刀具的圆周和两个侧面上均有刀刃，
可以获得较高的加工表面质量，主要用于铣削各种槽、阶台
平面、工件的表面及凸台平面等。
（2）槽铣刀 槽铣刀用于铣削各种槽及板料、棒料和
各种型材的切断，但由于没有起修光作用的副切削刃，所以
所铣槽的侧面质量比较差。
（3）键槽铣刀 键槽铣刀主要用于铣削键槽，它具
有很高的铣削精度。
（4）燕尾槽铣刀 燕尾槽铣刀主要用于铣削诸如机
床拖板上的燕尾槽之类的表面。
（5）角度铣刀 角度铣刀分为单角铣刀、对称双角
铣刀和 不对称双角铣刀3种。单角铣刀用于各种刀具的外
圆齿槽与端面齿槽的开齿和铣削各种锯齿离合器和棘齿的
齿形；对称双角铣刀用于铣削各种V型槽和尖齿、梯形齿离
合器的齿形；不对称双角铣刀主要用于铣削各种角度槽。
a立铣刀 b三面刃铣刀 c槽铣刀 d T型槽铣刀
e键槽铣刀 f 燕尾槽铣刀 g 角度铣刀
（三）成形面加工铣刀
在普通铣床上加工成形面往往离不开成形铣刀，如半
圆形铣刀和专门加工叶片成形面及特殊形状的根部槽的专
用铣刀。另外，像铣削齿轮用的齿轮铣刀等，都是成形铣刀，
下图为常见的成形铣刀。
成形铣刀的缺点是制造费用较大，切削性能差。
成形铣刀
三、数控立铣刀的正确使用
在铣削加工中心上铣削复杂工件时，数控铣刀的使用
应注意以下问题：
1、 立铣刀的装夹
加工中心用立铣刀大多采用弹簧夹套装夹方式，使用
时处于悬臂状态。在铣削加工过程中，有时可能出现立铣刀
从刀夹中逐渐伸出，甚至完全掉落，致使工件报废的现象，
其原因一般是因为刀夹内孔与立铣刀刀柄外径之间存在油
膜 ，造成夹紧力不足所致。立铣刀出厂时通常都涂有防锈
油，如果切削时使用非水溶性切削油，刀夹内孔也会附着一
层雾状油膜，当刀柄和刀夹上都存在油膜时，刀夹很难牢固
夹紧刀柄 ，在加工中立铣刀就容易松动掉落。所以在立铣
刀装夹前，应先将立铣刀柄部和刀夹内孔清洗干净，擦干后
再进行装夹。
当立铣刀的直径较大时，即使刀柄和刀夹都很清洁，
还是可能发生掉刀的事故，这时应选带削平缺口的刀柄和相
应的侧面锁紧方式。
立铣刀夹紧后可能出现的另一问题是加工中立铣刀在
端口处折断，其原因一般是因为刀夹使用时间过长，刀夹端
口部已磨损成锥形所致，此时应更换新的刀夹。
2 、立铣刀的振动
由于立铣刀与刀夹之间存在微小间隙，所以在加工过
程中刀具有可能出现振动现象。振动会使立铣刀圆周刃的吃
刀量不均匀，且切扩量比原定值增大，影响加工精度和刀具
使用寿命。但当加工出的沟槽宽度偏小时，也可以有目的地
使用刀具振动，通过增大切扩量来获得所需槽宽，但这种情
况下应将立铣刀的最大振幅限制在0.02mm以下，否则无法
进行稳定的切削。在正常加工中立铣刀的振动越小越好。
当出现刀具振动时，应考虑降低切削速度和进给速度，
如两者都已降低40%后仍在较大振动，则应考虑减小吃刀量。
如加工系统出现共振，其原因可能是切削的速度过大，
进给速度偏小，刀具系统钢性不足，工件装夹力不够以及工
件形状或工件装夹方法等因素所至，此时应采取调整切削用
量，增加刀具系统刚度，提高进给速度等措施。
3、立铣刀的端刃切削
在模具等工件型腔的数控铣削加工中，当被切削点为
下凹部分或深腔时，需加长立铣刀的伸出量。如果使用长刃
型立铣刀，由于刀具的挠度较大，易产生振动和刀具折损。
因此在加工过程中，如果只需刀具端部附近的发刃参加切
削，则最好选用刀具总长度较长的短刃长柄立铣刀。在卧式
数控机床上使用大直径立铣刀加工工件时，由于刀具自重所
产生的变形较大，更应十分注意端刃切削容易出现的问题。
在必须使用长刃型立铣刀的情况下，则需大幅度降低切削速
度和进给速度。
4、切削参数的选用
切削速度的选择主要取决于被加工工件的材质；进给
速度的选择主要取决于被加工工件的材质及立铣刀的直径。
一些刀具生产厂家的刀具样本附有刀具切削参数选用表，可
供参考。但切削参数的选用同时又受机床、刀具系统、被加
工工件形状以及装夹方式等多方面因素的影响，应根据实际
情况适当调整切削速度和进给速度。
当以刀具寿命为优先考虑因素时，可适当降低切削度
和进给速度；当切屑的离刃状况不好时，则可适当增大切削
速度。
5、切削方式的先择
采用顺铣有利于防止刀刃损坏，可提高刀具寿命。但
有两点需要注意；1、如采用普通机床加工，应设法消除进
给机构的间隙。2、当工件表面残留有铸，锻工艺形成的氧
化膜或其它硬化层时，宜采用逆铣。
6、硬质合金立铣刀的使用
高速钢立铣刀的使用范围和使用要求较为宽泛，即使
切削条件的选择略有不当，也不至出现太大问题。而硬质合
金立铣刀虽然在高速切削时具有很好的耐磨性，但它的使用
范围不及高速钢立铣刀广泛，且切削条件必须严格符合刀具
的使用要求。
数控刀具及其选用
一、选择刀具时应考虑的因素 （1）被加工工件的材料类别（黑色金属，有色金属或合金）； （2）工件毛坯的成形方法（铸造，锻造，型材等）； （3）切削加工工艺方法（车，铣，钻，扩，铰，镗，粗加工，半精加工，精加工等）； （4）工件的结构与几何形状，精度，加工余量以及刀具能承受的切削用量等因素； （5）其他因数包括生产条件和生产类型。
数控刀具及选用
1.1 数控机床刀具的特点
数控机床刀具的特点是标准化、系列化、规格化、模块化和通用化。 为了达到高效、多能、快换、经济的目的，对数控机床使用的刀具有如下要求： （1）具有较高的强度、较好的刚度和抗振性能； （2）高精度、高可靠性和较强的适应性； （3）能够满足高切削速度和大进给量的要求； （4）刀具耐磨性及刀具的使用寿命长，刀具材料和切削参数与被加工件材料之间要适宜； （5）刀片与刀柄要通用化、规格化、系列化、标准化，相对主轴要有较高位置精度，转位、拆 装时要求重复定位精度高，安装调整方便。
1.5 常用数控刀具结构
一、整体式刀具结构 整体式刀具是指刀具切削部分和夹持部分为一体式结构的刀具。 制造工艺简单，刀具磨损后可以重新修磨。
二、机夹式刀具结构 机夹式刀具是指刀片在刀体上的定位形式。 机夹式刀具分为机夹可转位刀具和机夹不可转
位刀具。数控机床一般使用标准的机夹可转位刀具。 机夹可转位刀具一般由刀片、刀垫、刀体和刀
1.4 数控机床刀具分类
按照刀具材料可分为：高速钢刀具，硬质合金刀具，陶瓷刀具，立方氮化硼刀具和金刚石刀具。 按照刀具结构可分为：整体式，焊接式，机夹式(可转位和不转位)，内冷式和减振式。 按照切削工艺分为：车削刀具，孔加工刀具（如钻头，丝锥和镗刀等），铣削刀具等。 按照数控工具系统的发展可分为：由整体式工具系统向模块式工具系统发展。有利于提高劳动 生产率，提高加工效率，提高产品质量。 标准化数控刀具已形成了三大系统，即车削刀具系统、钻削刀具系统和镗铣刀具系统。
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。
刀具的选择
刀具的选择,如何选择刀具1.豆丁网址：刀具的选择原则2.（1）尽可能选择大的刀杆横截面尺寸，较短的长度尺寸进步刀具的强度和刚度，减小刀具振动；3.（2）选择较大主偏角（大于75°，接近90°）；粗加工时选用负刃倾角刀具，精加工时选用正刃倾角刀具；4.（3）精加工时选用无涂层刀片及小的刀尖圆弧半径；5.（4）尽可能选择标准化、系统化刀具；6.（5）选择正确的、快速装夹的刀杆刀柄。
7. 2.选择车削刀具的考虑要点8.数控车床一般使用标准的机夹可转位刀具。
机夹可转位刀具的刀片和刀体都有标准，刀片材料采用硬质合金、涂层硬质合金等。
9.数控车床机夹可转位刀具类型有外圆刀、端面车刀、外螺纹刀、切断刀具、内圆刀具、内螺纹刀具、孔加工刀具（包括中心孔钻头、镗刀、丝锥等）。
10.11.首先根据加工内容确定刀具类型，根据工件轮廓外形和走刀方向来选择刀片外形(如图所示)。
主要考虑主偏角，副偏角(刀尖角)和刀尖半径值。
12.13.14.可转位刀片的选择：15.(1)刀片材料选择：高速钢、硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷、立方碳化硼或金刚石。
16.(2)刀片尺寸选择：有效切削刃长度、主偏角等。
17.(3)刀片外形选择：依据表面外形、切削方式、刀具寿命等。
18.(4)刀片的刀尖半径选择19.1)粗加工、工件直径大、要求刀刃强度高、机床刚度大时选大刀尖半径值。
20.2)精加工、切深小、细长轴加工、机床刚度小选小刀尖半径值。
21.3.选择铣削刀具的考虑要点22.在数控铣床上使用的刀具主要立铣刀、面铣刀、球头刀、环形刀、鼓形刀和锥形刀等。
如图所示。
常用到面铣刀、立铣刀、球头铣刀和环形铣刀。
除此以外还有各种孔加工刀具，如钻头（锪钻、铰刀、丝锥等）镗刀等。
23.面铣刀（也叫端铣刀）如图所示，面铣刀的圆周表面和端面上都有切削刃。
面铣刀多制成套式镶齿结构和刀片机夹可转位结构，刀齿材料为高速钢或硬质合金，刀体为40Cr。
24.立铣刀如图所示，立铣刀是数控机床上用得最多的一种铣刀。
数控铣削加工刀具选择和切削用量确定
0引言刀具选择与切削用量确定是数铣加工中十分重要的环节,直接关系到加工精度、加工表面质量、加工效率。
选择合适的刀具和切削用量可使加工以最低的成本、最短的时间达到最佳的加工质量。
随着CAD /CAM 技术的发展,许多软件都有自动编程功能,数铣加工刀具的选择和切削用量的确定都在计算机上使用软件完成。
编程人员只要在CAD/CAM 软件的工艺规划中设置了刀具和切削用量等参数,就可通过后置处理自动生成NC 程序。
数铣加工中是在人机交互状态下完成加工刀具的选择和切削用量的确定,因此要求编程人员必须懂得刀具选择和切削用量确定的基本原则和方法。
1数控铣削加工的刀具选择[1]编程人员应按数控铣床的加工能力、工件的材料性能、加工工序、切削用量、相关因素正确地选用刀具。
(1)数控铣床常用的刀具种类。
按铣刀形状可分为:1)平刀;2)球刀;3)牛鼻刀;4)异形刀等。
按铣刀用途可分为:1)立铣刀;2)端铣刀;3)键槽铣刀等。
按铣刀材料可分为:1)高速钢铣刀;2)硬质合金铣刀;3)金刚石铣刀;4)立方氮化硼铣刀;5)陶瓷铣刀等。
(2)选择刀具应考虑的主要因素。
1)工件的材料和性能:有色金属、黑色金属、复合材料、塑料等;及其硬度、刚度、塑性、韧性、耐磨性等。
2)加工工艺类别:粗加工、半精加工、精加工等。
3)工件的几何形状、加工余量、零件精度等。
4)机床的加工能力、刀具能承受的切削用量等。
(3)铣刀类型的选择。
数铣加工CAD/CAM (如:M asterCAM )中可选用的刀具种类很多,数铣中常用刀具的用途如下:1)平刀(r =0)用于加工凸台、凹槽、小平面,开粗和光刀时都可使用,平刀主要用于开粗、平面光刀、外形光刀、清角(清根)。
2)球刀(r =D/2)主要用于曲面光刀,对平面开粗及光刀时粗糙度大,效率低。
3)牛鼻刀(<D )主要用于开粗、平面光刀,适合于加工硬度较高的材料,常用的牛鼻刀圆角半径为R0.2～R6。
4)面铣刀用于较大平面的加工。
数控刀具材料与选择
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。
数控刀具选用指南第二版
数控刀具选用指南第二版
标题：数控刀具选用指南第二版
简介：本文将为您介绍数控刀具的选用指南，帮助您在数控加工过程中正确选择刀具，提高加工效率和质量。
本指南经过第二版修订，内容更加全面详实，希望能对您有所帮助。
正文：
第一节：数控刀具的分类和特点
在本节中，我们将介绍不同类型的数控刀具，包括立铣刀、立铣刀片、钻头、镗刀等。
同时，我们还将详细解释每种刀具的特点和适用范围，帮助您根据具体加工需求选择合适的刀具。
第二节：数控刀具选用的关键因素
本节将重点介绍数控刀具选用的关键因素，包括切削材料、切削速度、切削深度、刀具刚度等。
我们将详细解释每个因素对刀具性能的影响，并提供一些建议和注意事项，以帮助您进行正确的刀具选择。
第三节：数控刀具选购和维护注意事项
在本节中，我们将介绍数控刀具的选购和维护注意事项，包括选择可靠的供应商、选购时的注意事项、刀具的正确使用和保养等。
我们还将提供一些常见问题的解答，以帮助您更好地了解如何正确选购和维护数控刀具。
第四节：数控刀具选用案例分析
通过本节的案例分析，我们将具体展示数控刀具选用的实际应用。
我们将选取几个常见的加工场景，分析刀具选择的关键因素和具体操作步骤，帮助读者更好地理解和运用本指南提供的选用指南。
结语：
本文通过对数控刀具的选用指南进行详细介绍，帮助读者更好地选择合适的刀具，提高加工效率和质量。
同时，我们也强调了避免不良因素对阅读体验的负面影响，确保文章的清晰性和流畅性。
希望本指南对读者在数控加工中的刀具选用提供有益的帮助。
数控加工常用刀具的种类及选择
数控加工常用刀具的种类及选择1．数牲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。
2．1数控刀具的分类有多种方法a．根据刀具结构可分为（1）整体式；（2）镶嵌式，采用焊接或机夹式联接，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。
b．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。
c．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％一40％，金属切除量占总数的80％～90％。
2．2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：（1）刚性好（尤其是粗加工刀具）、精度高、抗振及热变形小；互换性好，便于快速换刀；（2）寿命高，切削性能稳定、可靠；（3）刀具的尺寸便于调整，以减少换刀调整时间;（4）刀具应能可靠地断屑或卷屑，以利于切屑的排除；（5）系列化标准化以利于编程和刀具管理。
2．数控加工刀具的选择刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。
应根据机床的加工能力、工件材科的性能、加工工序切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。
刀具选择总的原则是：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。
（1）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。
高速铣削刀具及切削参数的选择
高速铣削刀具及切削参数的选择摘要：通过等效类比的方法研究了高速铣削刀具选择的一般原则。
推导了球头铣刀的有效直径和有效线速度的计算公式，以此进一步确定转速，通过试验的方法测定了径向铣削深度和每齿进给量对表面粗糙度的影响。
关键词：高速铣削刀具；有效直径；有效线速度；切削参数；表面粗糙度作者：宋志国，宋艳，常州信息职业技术学院0 引言传统意义上的高速切削是以切削速度的高低来进行分类的，而铣削机床则是以转速的高低进行分类。
如果从切削变形的机理来看高速切削，则前一种分类比较合适；但是若从切削工艺的角度出发，则后一种更恰当。
这是因为随着主轴转速的提高，机床的结构、刀具结构、刀具装夹和机床特性都有本质上的改变。
高转速意味着高离心力，传统的7∶24锥柄，弹簧夹头、液压夹头在离心力的作用下，难以提供足够的夹持力；同时为避免切削振动要求刀具系统具有更高的动平衡精度。
高速切削的最大优势并不在于速度、进给速度提高所导致的效率提高；而是由于采用了更高的切削速度和进给速度，允许采用较小的切削用量进行切削加工。
由于切削用量的降低，切削力和切削热随之下降，工艺系统变形减小，可以避免铣削颤振。
1 刀具的选择通常选用图1所示的3种立铣刀进行铣削加工，在高速铣削中一般不推荐使用平底立铣刀。
平底立铣刀在切削时刀尖部位由于流屑干涉，切屑变形大，同时有效切削刃长度最短，导致刀尖受力大、切削温度高，导致快速磨损。
在工艺允许的条件下，尽量采用刀尖圆弧半径较大的刀具进行高速铣削。
图1 立铣刀示意图随着立铣刀刀尖圆弧半径的增加，平均切削厚度和主偏角均下降，同时刀具轴向受力增加可以充分利用机床的轴向刚度，减小刀具变形和切削振动（图2）。
图2 立铣刀受力示意图图3为高速铣削铝合金时，等铣削面积时两种刀具的铣削力对比。
刀具为直径Φ10mm的2齿整体硬质合金立铣刀，螺旋角30度。
刀尖圆弧半径为1.5mm和无刀尖圆弧的两种刀具。
图3 刀尖圆弧半径对铣削力的影响铣削面积同定为a，a p·a e=2.Omm2。
数控机床的刀具选用及效率提升
然而单机或柔性制造系统的需求又不一样。他们在生产中大多承 担者多品种小批量的生产任务，同时，他们所受的约束较少，即与其他 工序的相关度较小，往往是由单台或很少几台设备就可以完成整个零件 的加工。由于柔性化，某个零件或某个工序制造周期的缩短常常意味着 能够使该设备投入其他零部件或其他工序的生产，从而创造更多的效 益。
1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，—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 刀具并装在机床主轴上，现在已经标准化和系列化。 1．1数控刀具的分类 根据使用设备可分为：数控车床刀具、数控铣床刀具和加工中心 刀具： 根 据制 造刀 具所 用的 材料 可分 为： 高速 钢刀 具； 硬质 合金 刀； 金 刚石刀 具： 立方 氮化 硼刀 具 、陶瓷 刀具 等。 根据 切削工艺 上可分为 ： 车削 刀具 ，分 外圆 、内 孔、 螺纹 、切 槽刀 具等 多种 ： 钻削 刀具 ，包括 钻头 、铰 刀、丝 锥等 ： 镗削刀具： 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 ％一40％，金属切除量占总数的80 ％一900 10。 12数控 刀具 的特 点 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： 刚性好( 尤其是粗加工刀具) 、精度高、抗振及热变形小： 互换 性好，便于 快速换刀 ： 寿命 高，切 削性能 稳定 、可靠 ： 刀具 的尺 寸便 于调 整， 以减少 换刀 调整 时间 ： 刀 具应能 可靠 地断 屑或 卷屑 ， 以利于 切屑 的排 除： 系列 化、 标准 化， 以利 于编 程和 刀具 管理 。 2数控加 工刀 具的选 择 21刀 具选择 的基本原 则 刀具选择要考虑许多问题，相应地就有许多原则，如效率原则、 加 工精 度原 则、 稳 定性 原则 、经 济 性原 则等 等。 首先 谈一下 效率原则 。 效率原则其实与其他原则密不可分，尤其是经济性原则。要求效 率的主要目的，就是保证整个加工的经济性。但效率特别重要，所以把
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。