1、数控机床刀具数控机床刀具第一部分第一部分 数控刀具及其选用数控刀具及其选用车削加工知识车削加工知识1数控刀具的种类和特点数控刀具的种类和特点2数控数控车车刀具的选择刀具的选择3补充：补充：一、车削加工知识一、车削加工知识 卧式车床加工的典型表面卧式车床加工的典型表面（一）车外圆面 1.外圆车刀及其安装外圆车刀及其安装1)90车刀车刀 a)右偏刀右偏刀 b）左偏刀）左偏刀 c）左偏刀外形）左偏刀外形对于前置刀架来说，右偏刀是车刀从车床尾架向主轴箱方向进给的车刀对于前置刀架来说，右偏刀是车刀从车床尾架向主轴箱方向进给的车刀（一）车外圆面偏刀的使用偏刀的使用a）右偏刀的使用）右偏刀的使用 b)车台阶
2、车台阶 c）车端面）车端面（一）车外圆面2)75。车刀：刀头强度好，较耐用，适用于粗车轴车刀：刀头强度好，较耐用，适用于粗车轴类零件及强力切削余量较大的零件。类零件及强力切削余量较大的零件。75。车刀车外圆。车刀车外圆（二）车端面和阶台 车刀的选择车刀的选择：45、90、75 车刀的安装车刀的安装:车刀的刀尖要对准工件的中心车刀的刀尖要对准工件的中心 车刀刀尖不对准工件中心的后果车刀刀尖不对准工件中心的后果 中心处留有凸头中心处留有凸头 中心处会使刀尖崩碎中心处会使刀尖崩碎（三）切断及车槽v在切削加工中，若棒料较长，需在切削加工中，若棒料较长，需按要求切断后再车削，或在车削按要求切断后再车削，
3、或在车削完成后把工件从原材料上切割下完成后把工件从原材料上切割下来，称之为来，称之为切断切断。v车削外圆、内孔及轴肩部分的沟车削外圆、内孔及轴肩部分的沟槽称为槽称为车槽车槽。（三）切断及车槽1.车刀的选择车刀的选择 切断刀：切断刀以横向进给为主，前端的切切断刀：切断刀以横向进给为主，前端的切削刃为主切削刃，两侧的切削刃为副切削削刃为主切削刃，两侧的切削刃为副切削刃刃.高速钢切断刀高速钢切断刀（三）切断及车槽2.直直沟沟槽槽的的车车削削 a）窄沟槽的车削）窄沟槽的车削 b）宽沟槽的车削）宽沟槽的车削(四)车孔一次装夹中加工工件一次装夹中加工工件(五)车螺纹 1.车刀的装夹车刀的装夹 梯形螺绞车刀
4、的安装方法梯形螺绞车刀的安装方法用对刀板对刀用对刀板对刀用万能角尺对刀用万能角尺对刀(五)车螺纹2螺纹的车削方法螺纹的车削方法(以三角螺纹为例以三角螺纹为例)车螺纹时的进刀方法车螺纹时的进刀方法 直进式法直进式法 左右切削法左右切削法 斜进法斜进法 数控加工刀具特点 刀具刚性好，切削效率高刀具刚性好，切削效率高 刀具精度高刀具精度高刀具的可靠性高，抗震及热变形好刀具的可靠性高，抗震及热变形好刀具尺寸能够预调刀具尺寸能够预调互换性好，换刀速度快互换性好，换刀速度快具有完善的工具系统具有完善的工具系统具有刀具管理系统具有刀具管理系统数控加工对刀具材料的要求 v数控加工刀具对刀具材料的基本要求数控加
5、工刀具对刀具材料的基本要求有足够的硬度，刀具材料高于工件材料硬有足够的硬度，刀具材料高于工件材料硬度度有足够的强度和韧性有足够的强度和韧性有足够的耐磨性有足够的耐磨性有足够的耐热性有足够的耐热性常用的数控刀具材料高速钢高速钢（国内使用最为普遍）（国内使用最为普遍）硬质合金硬质合金陶瓷和金属陶瓷合金刀具陶瓷和金属陶瓷合金刀具聚晶金刚石（聚晶金刚石（PCB）聚晶立方氮化硼（聚晶立方氮化硼（PCBN 数控加工刀具的选择 数控机床刀具的数控机床刀具的选用原则选用原则 刀具的选用应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量、以及其他相关因素正确选用刀具和刀柄。刀具选择的基本原则是：所选刀具应
6、与被加工材料相适应、安装调整方便、刚性好、耐用度和精度高。数控刀具的种类 数控刀具的种类（按切削工艺分类）1.车削刀具车削刀具（1）外圆车刀）外圆车刀（2 2）割刀）割刀（3）螺纹刀）螺纹刀（4 4）镗刀）镗刀2.钻削刀具钻削刀具钻削刀具钻削刀具二、二、典型工具系统典型工具系统1.车削类工具系统（1）回转刀架回转式刀架回转式刀架 四方刀架方形刀体（方形刀体（机夹式机夹式）一、刀具安装注意事项需要注意的是：需要注意的是：1.刀尖刀尖伸出长度伸出长度要适中。不能过长也不能过短。过长要适中。不能过长也不能过短。过长会降低刀杆的强度，过短可能会出现干涉。会降低刀杆的强度，过短可能会出现干涉。2.安装刀
7、具要安装刀具要稳固稳固，也不易太紧，长期过紧安装可能，也不易太紧，长期过紧安装可能会损坏刀架上的丝扣。会损坏刀架上的丝扣。3.安装刀具时安装刀具时选择刀位选择刀位要结合加工工艺，根据工序来要结合加工工艺，根据工序来合理安排刀具的顺序，减少换刀耗费的时间。合理安排刀具的顺序，减少换刀耗费的时间。4.要逐一排除各刀位之间相互干涉的情况，特别注意要逐一排除各刀位之间相互干涉的情况，特别注意钻头，镗刀和内螺纹刀。钻头，镗刀和内螺纹刀。5.车刀车刀刀尖的高低刀尖的高低应对准应对准工件的中心工件的中心。车刀安装得过。车刀安装得过高或过低都会引起车刀角度的变化而影响切削。根高或过低都会引起车刀角度的变化而影
8、响切削。根据经验，粗车外圆时，可将车刀装得比工件中心稍据经验，粗车外圆时，可将车刀装得比工件中心稍高一些；精车外圆时，可将车刀装得比工件中心稍高一些；精车外圆时，可将车刀装得比工件中心稍低一些，这要根据工件直径的大小来决定，无论装低一些，这要根据工件直径的大小来决定，无论装高或装低，一般不能超过工件直径的高或装低，一般不能超过工件直径的 1。6.装车刀用的装车刀用的垫片要平整垫片要平整，尽可能地减少片数，一般，尽可能地减少片数，一般只用只用2-3片。如垫刀片的片数太多或不平整，会使片。如垫刀片的片数太多或不平整，会使车刀产生振动，影响切削。车刀产生振动，影响切削。7.车刀装上后，要紧固刀架螺钉
9、，一般要紧固两个螺车刀装上后，要紧固刀架螺钉，一般要紧固两个螺钉。紧固时，钉。紧固时，应轮换逐个拧紧应轮换逐个拧紧。同时要注意，一定。同时要注意，一定要使用专用扳手，要使用专用扳手，不允许再加套管不允许再加套管等，以免使螺钉等，以免使螺钉受力过大而损伤。受力过大而损伤。二、用三爪自定心卡盘装夹二、用三爪自定心卡盘装夹三爪卡盘特点三爪卡盘特点：三个卡爪是同步运动的，能自动定心，一般不需三个卡爪是同步运动的，能自动定心，一般不需要找正。要找正。卡爪卡爪：正爪：正爪 反爪反爪装夹直径较大的零件。装夹直径较大的零件。装夹特点装夹特点：方便、省时、自动定心好，但夹紧力：方便、省时、自动定心好，但夹紧力
10、小小适用范围适用范围：装夹外型规则的中、小型工件。：装夹外型规则的中、小型工件。三爪卡盘装夹工件的找正找正原因：找正原因：（1）工件较长，旋转中心与主轴中心不重合）工件较长，旋转中心与主轴中心不重合（2）卡盘使用时间过长，已失去应用的精度）卡盘使用时间过长，已失去应用的精度，而加工精度要求又较高，而加工精度要求又较高自定心卡盘的拆装一、三爪卡盘装夹工件的找正找正方法：找正方法：（1）粗加工时可用）粗加工时可用目测目测和和划针划针找正毛坯表面找正毛坯表面（2）半精车、精车时可用）半精车、精车时可用百分表百分表找正工件外圆找正工件外圆和端面和端面（3）装夹轴向尺寸较小的工件，还可以先在刀）装夹轴向
11、尺寸较小的工件，还可以先在刀架上装夹一架上装夹一圆头铜棒圆头铜棒，再轻轻夹紧工件，然后，再轻轻夹紧工件，然后使卡盘低速带动工件转动，移动床鞍，使刀架使卡盘低速带动工件转动，移动床鞍，使刀架上的圆头棒轻轻接触已粗加工的工件端面，观上的圆头棒轻轻接触已粗加工的工件端面，观察工件端面大致与轴线垂直后即停止旋转，并察工件端面大致与轴线垂直后即停止旋转，并夹紧工件。夹紧工件。二、用四爪单动卡盘装夹二、用四爪单动卡盘装夹特点：特点：1.四个卡爪各自独立运动四个卡爪各自独立运动2.装夹时必须先对工件进行找正装夹时必须先对工件进行找正加工部位的加工部位的旋转中心与主轴的旋转中心重合旋转中心与主轴的旋转中心重合
12、3.找正比较麻烦，装夹所费时间较长找正比较麻烦，装夹所费时间较长4.夹紧力大夹紧力大5.同样可以装成正爪或反爪两种形式，反爪用于同样可以装成正爪或反爪两种形式，反爪用于装夹直径较大的工件装夹直径较大的工件适用范围：适用范围：适用于装夹大型或形状不规则的工件适用于装夹大型或形状不规则的工件圆柱体在单动卡盘上的安装顶尖顶尖有顶尖有前顶尖前顶尖和和后顶尖后顶尖两种，用于定心并承受工两种，用于定心并承受工件的重力和切削力件的重力和切削力前顶尖：前顶尖：可直接安可直接安装在车床主轴锥孔中装在车床主轴锥孔中，也可用，也可用三爪自三爪自定心卡盘夹住一自制定心卡盘夹住一自制有有60锥锥角的钢角的钢制前顶尖。这
13、种顶尖制前顶尖。这种顶尖卸下后再卸下后再次使用次使用时必须将锥面再车一时必须将锥面再车一刀，以保刀，以保证顶尖证顶尖锥在的轴线与车床主锥在的轴线与车床主轴旋转中轴旋转中心同轴。心同轴。后顶尖后顶尖：有固定顶尖和活顶尖两种。使用时可将后顶尖插有固定顶尖和活顶尖两种。使用时可将后顶尖插入车床尾座套筒的锥孔内。入车床尾座套筒的锥孔内。固定顶尖固定顶尖刚性好，定心准确，但中心孔与顶尖之刚性好，定心准确，但中心孔与顶尖之间是滑动摩擦，易磨损和烧坏顶尖。因此只适用间是滑动摩擦，易磨损和烧坏顶尖。因此只适用于低速加工精度要求较高的工件。支承细小工件于低速加工精度要求较高的工件。支承细小工件时可用反顶尖，这时
14、工件端部作成顶尖形。时可用反顶尖，这时工件端部作成顶尖形。活顶尖活顶尖内部装有滚动轴承，顶尖和工件一起转动内部装有滚动轴承，顶尖和工件一起转动，能在高转速下正常工件。但活顶尖的刚性较差，能在高转速下正常工件。但活顶尖的刚性较差，有时还会产生跳动而降低加工精度。所以，活，有时还会产生跳动而降低加工精度。所以，活顶尖只适用于精度要求不太高的工件。顶尖只适用于精度要求不太高的工件。拨盘和鸡心夹头工件一般不能由工件一般不能由前、后顶尖直前、后顶尖直接带动旋转，接带动旋转，必须通过拨盘必须通过拨盘和鸡心夹头带和鸡心夹头带动工件旋转。动工件旋转。拨盘装在车床拨盘装在车床主轴上，盘面主轴上，盘面有两种形状。
15、有两种形状。一种是有一种是有U型型槽的拨盘，用槽的拨盘，用来拨弯尾鸡心来拨弯尾鸡心夹头夹头中心孔A型（不带护锥）型（不带护锥）：圆锥孔圆锥孔：圆锥角一般为：圆锥角一般为60（重型工件为（重型工件为90），），它与顶尖锥面配合，起定心作用并承受工件的重它与顶尖锥面配合，起定心作用并承受工件的重力和切削力；力和切削力；圆柱孔圆柱孔：储存润滑油，并防止顶尖触及工件，保证：储存润滑油，并防止顶尖触及工件，保证顶尖锥面和中心孔锥面配合贴切，以达到正确定顶尖锥面和中心孔锥面配合贴切，以达到正确定中心的目的。中心的目的。适用范围适用范围：精度要求不太高的工件：精度要求不太高的工件中心孔B型（带护锥）型（带护
16、锥）：是在是在A型中心孔的端部再加型中心孔的端部再加120的圆锥面，其作用是的圆锥面，其作用是：保护：保护60锥面不致碰毛，并使工件端面容易加工锥面不致碰毛，并使工件端面容易加工。适用范围适用范围：精度要求较高、工序较多的工件。：精度要求较高、工序较多的工件。中心孔C型（带螺孔）型（带螺孔）：是在是在B型中心孔的型中心孔的60锥孔后加一短圆柱孔，锥孔后加一短圆柱孔，（为防止（为防止攻螺纹时碰毛攻螺纹时碰毛60锥孔）锥孔），短圆柱孔后面有一内螺纹，短圆柱孔后面有一内螺纹。适用范围适用范围：当需要把其他零件轴向固定在轴上时：当需要把其他零件轴向固定在轴上时 中心孔R型（圆弧型）型（圆弧型）：形状与
17、形状与A型中心孔相似，只是将型中心孔相似，只是将A型中心孔的型中心孔的60圆锥面圆锥面改成圆弧面，这样与顶尖锥面的配合变为线接触。改成圆弧面，这样与顶尖锥面的配合变为线接触。在轴类工件装夹时，能减小尾座位置偏移的影响。在轴类工件装夹时，能减小尾座位置偏移的影响。钻中心孔钻中心孔中心钻折断的原因及预防中心钻折断的原因及预防1、中心钻轴线与工件旋转中心不一致时，使中心、中心钻轴线与工件旋转中心不一致时，使中心钻受到一个附加力而折断。钻受到一个附加力而折断。这通常是由于车床尾座偏移，或装夹中心钻的钻这通常是由于车床尾座偏移，或装夹中心钻的钻夹头锥柄与尾座套筒锥孔配合不准确而引起的夹头锥柄与尾座套筒锥
18、孔配合不准确而引起的偏位等原因造成的。所以钻中心孔前必须严格偏位等原因造成的。所以钻中心孔前必须严格找正尾座的位置。找正尾座的位置。2、工件端面没有车平或中心处留有凸台，使中心、工件端面没有车平或中心处留有凸台，使中心钻不能正确地定心而折断。因此钻中心孔处的钻不能正确地定心而折断。因此钻中心孔处的端面必须平整。端面必须平整。3、切削用量选用不合适。切削用量选用不合适。如工件如工件 转速太低而中转速太低而中心钻进给太快，使中心钻折断。中心钻直径很心钻进给太快，使中心钻折断。中心钻直径很小，即使选用较高的工件转速，小，即使选用较高的工件转速，Vc仍然很低。仍然很低。如果用低的如果用低的vc钻中心孔
19、，由于手摇尾座手轮的钻中心孔，由于手摇尾座手轮的速度太快，这样相对的进给量就太大，会使中速度太快，这样相对的进给量就太大，会使中心钻折断。心钻折断。4、中心钻磨钝后强行钻入工件也易折断。、中心钻磨钝后强行钻入工件也易折断。因此因此，中心钻磨损后应及时修磨或调换。，中心钻磨损后应及时修磨或调换。5、没有及时清除切屑，以致切屑堵塞而使中心、没有及时清除切屑，以致切屑堵塞而使中心钻折断。钻折断。所以钻中心孔时必须及时清除切屑。所以钻中心孔时必须及时清除切屑。注意事项：注意事项：如果中心钻折断，必须将折断部分从中心孔内取如果中心钻折断，必须将折断部分从中心孔内取出，并将中心钻修整或调换后才能继续钻。出
20、，并将中心钻修整或调换后才能继续钻。用两顶尖装夹工件的注意事项用两顶尖装夹工件的注意事项1、前后顶尖的连接应与主轴轴线重合，否则前后顶尖的连接应与主轴轴线重合，否则车出的工件会产生锥度。车出的工件会产生锥度。2、在不影响车刀切削的前提下，尾座套筒伸在不影响车刀切削的前提下，尾座套筒伸出的长度应尽量短些，以增加刚性，减少出的长度应尽量短些，以增加刚性，减少振动。振动。3、中心孔形状正确。中心孔应符合要求，表中心孔形状正确。中心孔应符合要求，表面粗糙度值要小。装入顶尖前，应清除中面粗糙度值要小。装入顶尖前，应清除中心孔内的切屑或异物。心孔内的切屑或异物。4、如果后顶尖用固定顶尖（死顶尖），应在中心
21、孔内加如果后顶尖用固定顶尖（死顶尖），应在中心孔内加入工业润滑脂（黄油），以防止温度过高而入工业润滑脂（黄油），以防止温度过高而“烧坏烧坏”顶尖和中心孔。顶尖和中心孔。5、两顶尖与中心孔的配合必须松紧合适。如果顶得太紧两顶尖与中心孔的配合必须松紧合适。如果顶得太紧，工作易引起弯曲变形。对于固定顶尖，会增加摩擦，工作易引起弯曲变形。对于固定顶尖，会增加摩擦；对于回转顶尖，容易损坏顶尖内的滚动轴承。如果；对于回转顶尖，容易损坏顶尖内的滚动轴承。如果顶得太松，工件不能正确定中心，车削时容易振动，顶得太松，工件不能正确定中心，车削时容易振动，甚至会使工件从顶尖上掉下来。所以车削中必须随时甚至会使工件从
22、顶尖上掉下来。所以车削中必须随时注意顶尖的松紧及工件靠近顶尖部分的摩擦发热情况注意顶尖的松紧及工件靠近顶尖部分的摩擦发热情况。当发现温度过高时（一般用手感来掌握），必须加。当发现温度过高时（一般用手感来掌握），必须加黄油或机械没进行润滑，并及时调整松紧。黄油或机械没进行润滑，并及时调整松紧。6、在两顶尖间装夹工件时，不能切断工件，以防止发生在两顶尖间装夹工件时，不能切断工件，以防止发生意外事故。意外事故。四、用一夹一顶装夹四、用一夹一顶装夹 用两顶尖装夹虽然精度较高，但装夹刚性用两顶尖装夹虽然精度较高，但装夹刚性差。因此，车削一般工件，尤其是较重的工件差。因此，车削一般工件，尤其是较重的工件，可采用一端用卡盘夹住，另一端用后顶尖顶，可采用一端用卡盘夹住，另一端用后顶尖顶住的装夹方法。住的装夹方法。特点：特点：装夹刚性好，能承受较大的切削力，安装夹刚性好，能承受较大的切削力，安全可靠。但对工序较多的轴类工件，多次装夹全可靠。但对工序较多的轴类工件，多次装夹则不能达到同轴度要求。则不能达到同轴度要求。为了防止工件由于切削力作用而产生为了防止工件由于切削力作用而产生轴向轴向位移，可在卡盘内装一限位支承，或利用工件位移，可在卡盘内装一限位支承，或利用工件的阶台作限位。的阶台作限位。谢谢 谢！谢！
