美、德、日等世界制造業發達的國家無一例外都是刀具工業先進的國家。先進刀具不但是推動制造技術發展進步的重要動力，還是提高產品質量、降低加工成本的重要手段。刀具與機床一直是互相制約又相互促進的。今天先進的數控機床已經成為現代制造業的主要裝備，它與同步發展起來的先進刀具一起共同推動了加工技術的進步，使制造技術進入了數控加工的新時代。通過本章的學習使學生掌握正確選用數控刀具所必備的基礎知識。

1數控刀具的基本特點數控刀具的材料數控刀具合理選用可轉位車刀的選用旋轉刀具的選擇工具系統選擇2切削刀具由傳統的機械工具實現了向高科技產品的飛躍，刀具的切削性能有顯著的提高。切削技術由傳統的切削工藝向創新制造工藝的飛躍，大大提高了切削加工的效率。刀具工業由脫離使用、脫離用戶的低級階段向面向用戶、面向使用的高級階段的飛躍，成為用戶可利用的專業化的社會資源和合作伙伴。切削刀具從低值易耗品過渡到全面進入“三高一專（高效率、高精度、高可靠性和專用化）”的數控刀具時代，實現了向高科技產品的飛躍；成為現代數控加工技術的關鍵技術；與現代科學的發展緊密相連，是應用材料科學、制造科學、信息科學等領域的高科技成果的結晶。數控刀具的類型與特點3數控刀具的類型與特點數控刀具的基本特征數控加工刀具必須適應數控機床高速、高效和自動化程度高的特點，一般應包括通用刀具、通用連接刀柄及少量專用刀柄。刀柄要聯接刀具并裝在機床動力頭上，因此已逐漸標準化和系列化。數控刀具的分類有多種方法。4數控刀具的類型與特點5按照刀具結構分：整體式：鉆頭、立銑刀等鑲嵌式：包括刀片采用焊接和機夾式數控刀具的類型與特點特殊形式：復合式、減振式等機夾可轉位刀具得到廣泛應用，數量上已達到整個數控刀具的30%~40%，金屬切除率占總數的80%~90%6按照切削工藝分：車削刀具：外圓、內孔、螺紋、成形車刀等銑削刀具：面銑刀、立銑刀、螺紋銑刀等數控刀具的類型與特點鉆削刀具：鉆頭、鉸刀、絲錐等鏜削刀具：粗鏜刀、精鏜刀等車削刀具圖片銑削刀具圖片鉆削刀具圖片鏜削刀具圖片7外圓車刀內孔車刀螺紋車刀數控刀具的類型與特點常用車刀8面銑刀方肩銑刀仿形銑刀三面刃和螺紋銑刀整體硬質合金銑刀數控刀具的類型與特點常用銑刀9鉸刀鉆頭絲錐數控刀具的類型與特點鉆削刀具10粗鏜刀精鏜刀數控刀具的類型與特點鏜削刀具11數控刀具的材料切削刀具材料的硬度和韌性

1923年發明的硬質合金(WC-Co)，其后因添加了TiC、TaC而改善了耐磨性，1969年開發了CVD技術，使涂層硬質合金快速普及。自1974年起，開發了TiC-TiN系金屬陶瓷12數控刀具的材料高速鋼刀具

高速鋼(HSS)刀具過去曾經是切削工具的主流，隨著數控機床等現代制造設備的廣泛應用，大力開發了各種涂層和不涂層的高性能、高效率的高速鋼刀具，高速鋼憑藉其在強度、韌性、熱硬性及工藝性等方面優良的綜合性能，在切削某些難加工材料以及在復雜刀具，特別是切齒刀具、拉刀和立銑刀造中仍有較大的比重。但經過市場探索一些高端產品逐步已被硬質合金工具代替。13硬質合金刀具普通硬質合金數控刀具的材料新型硬質合金超細晶粒硬質合金涂層硬質合金金屬陶瓷

粒徑在1μm以下，這種材料具有硬度高、韌性好、切削刀可靠性高等優異性能保持了普通硬質合金機體的強度和韌性，又使表面有很高的硬度和耐磨性TiC(N)基硬質合金，其性能介于陶瓷和硬質合金之間新型硬質合金刀具加工實例14新型硬質合金刀具加工實例數控刀具的材料加工示意圖加工切削參數毛坯尺寸和材料使用刀具主軸轉速(r/min)進給速度(mm/min)側吃刀量(mm)背吃刀量(mm)100X80X50（HRC50）Φ8，4齒（超細晶硬質合金）1000030000.21015數控刀具的材料陶瓷刀具不僅能對高硬度材料進行粗、精加工，也可進行銑削、刨削、斷續切削和毛坯拔荒粗車等沖擊力很大的加工；可加工傳統刀具難以加工或根本不能加工的高硬材料；刀具耐用度比傳統刀具高幾倍甚至幾十倍，減少了加工中的換刀次數；可進行高速切削或實現“以車、銑代磨”，切削效率比傳統刀具高3-10倍。16數控刀具的材料超硬刀具是指比陶瓷材料更硬的刀具材料。包括：單晶金剛石、聚晶金剛石(PCD)、聚晶立方氮化硼(PCBN)和CVD金剛石等。超硬刀具主要是以金剛石和立方氮化硼為材料制作的刀具，其中以人造金剛石復合片(PCD)刀具及立方氮化硼復合片(PCBN)刀具占主導地位。許多切削加工概念，如綠色加工、以車代磨、以銑代磨、硬態加工、高速切削、干式切削等都因超硬刀具的應用而起，故超硬刀具已成為切削加工中不可缺少的重要手段。

超硬刀具加工實例17超硬刀具加工實例數控刀具的材料加工模具示意圖高速加工切削參數毛坯尺寸和材料使用刀具主軸轉速(r/min)進給速度(mm/min)背吃刀量(mm)加工時間(min)60X60X50（HRC60）R1X8（CBN）2000020000.0250.318硬質合金的分類和標志P類數控刀具的材料

藍色（包括P01~P50),系高合金化的硬質合金牌號。這類合金主要用于加工長切屑的黑色金屬

M類，黃色（包括M10~M40），系中合化的硬質合金牌號。這類合金為通用型，適于加工長切屑或短切屑的黑色金屬及有色金屬

切削刀具用硬質合金根據國際標準ISO分類，把所有牌號分成用顏色標志的三大類，分別用P、M、K表示M類K類紅色（包括K10~K40），系單純WC的硬質合金牌號。主要用于加工短切屑的黑色金屬、有色金屬及非金屬材料19數控刀具的材料

課堂討論根據國際標準ISO分類的硬質合金牌號P、M、K，分別相當于我國國家標準的哪一類硬質合金？20

市場經濟不斷地推進，現代企業在高目標和低成本的追求過程中，已逐漸改變了傳統的“大而全”、“小而全”的模式，取而代之的是以投入最小的人力、物力獲得最大效益的“主題”生產。體現在金屬切削刀具領域，成本已不再是簡單的購買刀具的費用，一方面，采用什么樣的刀具會影響到產品工藝、機床的選型和配置、生產效率、產品質量等，因而受到越來越多的重視；另一方面，自制刀具是否劃算？人力物力的投入也成為企業考慮的問題。企業內部的成本核算推進了生產過程的專業化服務。因此，對一般機械加工企業來說，刀具的配置，更多的是如何選、如何用，而不是在如何設計與制造上。

數控刀具合理選用21數控刀具合理選用22可轉位車刀的選用刀片的夾緊方式

各種夾緊方式是為適用于不同的應用范圍設計的。為了幫助您選擇具體工序的最佳刀具，按照適合性對它們分類，適合性有1-3個等級，3為最佳選擇。

山特維克可樂滿車刀的夾緊方式選擇23可轉位車刀的選用刀片形狀的選擇正型（前角）刀片：對于內輪廓加工，小型機床加工，工藝系統剛性較差和工件結構形狀較復雜應優先選擇正型刀片。負型（前角）刀片：對于外圓加工，金屬切除率高和加工條件較差時應優先選擇負型刀片。24可轉位車刀的選用刀片形狀的選擇根據加工輪廓選擇刀片形狀一般外圓車削常用80°凸三角形、四方形和80°菱形刀片；仿形加工常用55°、35°菱形和圓形刀片；在機床剛性、功率允許的條件下，大余量、粗加工應選擇刀尖角較大的刀片，反之選擇刀尖角較小的刀片。25刀具前角的作用大負前角用于切削硬材料需切削刃強度大，以適應斷續切削、切削含黑皮表面層的加工條件大正前角用于切削軟質材料易切削材料被加工材料及機床剛性差時前角對切削力、切屑排出、切削、刀具耐用度影響都很大前角的影響正前角大，切削刃鋒利前角每增加1°，切削功率減少1％正前角大，刀刃強度下降；負前角過大，切削力增加26刀具后角的作用后角的影響后角大，后刀面磨損小后角大，刀尖強度下降小后角用于切削硬材料需切削刃強度高時大后角用于切削軟材料切削易加工硬化的材料27主偏角的作用主偏角的影響進給量相同時，余偏角大，刀片與切屑接觸的長度增加，切削厚度變薄，使切削力分散作用在長的刀刃上，刀具耐用度得以提高主偏角小，分力a’也隨之增加，加工細長軸時，易發生撓曲主偏角小，切屑處力性能變差主偏角小，切削厚度變薄，切削寬度增加，將使切屑難以碎斷大主偏角用于切深小的精加工切削細而長的工件機床剛性差時小主偏角用于工件硬度高，切削溫度大時大直徑零件的粗加工機床剛性高時余偏角等于90°減主偏角，其作用是緩和沖擊力，對進給力，背向力，切削厚度都有影響28副偏角的作用副偏角具有減少已加工表面與刀具摩擦的功能。一般為5°～15°副偏角的影響副偏角小，切削刃強度增加，但刀尖易發熱副偏角小，背向力增加，切削時易產生振動粗加工時副偏角宜小些；而精加工時副偏角則宜大些29刃傾角的作用刃傾角的影響刃傾角為負時，切屑流向工件；為正時，反向排出刃傾角為負時，切削刃強度增大，但切削背向力也增加，易產生振動刃傾角是前刀面傾斜的角度。重切削時，切削開始點的刀尖上要承受很大的沖擊力，為防止刀尖受此力而發生脆性損傷，故需有刃傾角。推薦車削時為3°～5°；銑削時10°～15°30刀尖圓弧半徑的作用刀尖圓弧半徑的影響刀尖圓弧半徑大，表面粗糙度下降刀尖圓弧半徑大，刀刃強度增加刀尖圓弧半徑過大，切削力增加，易產生振動刀尖圓弧半徑大，刀具前、后面磨損減小刀尖圓弧半徑過大，切屑處理性能惡化刀尖圓弧半徑對刀尖的強度及加工表面粗糙度影響很大，

一般適宜值選進給量的2～3倍刀尖圓弧小用于切深削的精加工細長軸加工機床剛性差時刀尖圓弧大用于需要刀刃強度高的黑皮切削，斷續切削大直徑工件的粗加工機床剛性好時31可轉位車刀的選用切削范圍代號斷屑槽形狀特點精加工切削FH

精加工專用斷屑槽輕切削SH

適合用于小切深,大進給大的前角刃口鋒利中切削MV

適用于仿形向上切削加工正角刀棱鋒利準重切削GH

大進給粗加工斷續、黑皮切削兩面均有斷屑槽重切削HX

不等棱邊刀刃不僅刀刃鋒利且強度也好連續或繼續加工均適合斷屑槽的參數直接影響到切削的卷曲和折斷，目前刀片的斷屑槽形式較多，各種斷屑槽刀片的使用情況不盡相同，選用時一般參照具體的產品樣本MITSUBISHI推薦的適用于加工鋼材的斷屑槽形32可轉位銑刀的選用特點可轉位銑刀的選用類型的選擇可轉位面銑刀、立銑刀、槽銑刀、專用銑刀等可轉位銑刀的角度有前角、后角、主偏角、副偏角、刃傾角等。為滿足不同的加工需要，有多種角度組合型式刀片牌號和斷屑槽形的選擇可轉位銑刀直徑的選用主要取決于設備的規格和工件的加工尺寸為滿足不同用戶的需要，同一直徑的可轉位銑刀一般有粗齒、中齒、密齒三種類型齒數的選擇角度的選擇直徑的選擇合理選擇刀片硬質合金牌號的主要依據是被加工材料的性能和硬質合金的性能。用于銑削的刀片槽形一般有輕型、中型和重型旋轉刀具的選擇33可轉位銑刀類型的選擇可轉位銑刀的類型可轉位面銑刀：主要用于加工較大平面選擇，主要有平面粗銑刀、平面精銑刀、平面粗精復合銑刀三種

可轉位槽銑刀：主要有三面刃銑刀、兩面刃銑刀、精切槽銑刀旋轉刀具的選擇可轉位立銑刀：主要用于加工凸臺、凹槽、小平面、曲面等。主要有立銑刀、孔槽銑刀、球頭立銑刀、R立銑刀、T型槽銑刀、倒角銑刀、螺旋立銑刀、套式螺旋立銑刀等可轉位專用銑刀：用于加工某些特定零件，其型式和尺寸取決于所用機床和零件的加工要求34可轉位銑刀齒數（齒距）的選擇可轉位銑刀的齒數粗齒銑刀：大余量粗加工、軟材料、切削寬度較大、機床功率較小

中齒銑刀：通用系列，使用范圍廣泛，具有較高的金屬切除率和切削穩定性密齒銑刀：用于鑄鐵、鋁合金和有色金屬的大進給速度切削加工旋轉刀具的選擇不等分齒距銑刀：防止工藝系統出現共振，使切削平穩，在鑄鋼、鑄鐵件的大余量粗加工中建議優先選用不等分齒距的銑刀35可轉位銑刀角度的選擇可轉位銑刀的角度主偏角：可轉位銑刀的主偏角有90°、88°、75°、70°、60°、45°等幾種前角：銑刀的前角可分解為徑向前角和軸向前角。常用的前角組合形式如下：雙負前角、雙正前角、正負前角(軸向正前角、徑向負前角)三種旋轉刀具的選擇各種角度中最主要的是主偏角和前角(制造廠的產品樣本中對刀具的主偏角和前角一般都有明確說明)銑刀角度的功能36旋轉刀具的選擇可轉位銑刀直徑的選擇立銑刀直徑選擇：主要考慮工件加工尺寸的要求，并保證刀具所需功率在機床額定功率范圍以內。如系小直徑立銑刀，則應主要考慮機床的最高轉速能否達到刀具的最低切削速度要求面銑刀直徑選擇：主要是根據工件寬度選擇，同時要考慮機床的功率、刀具的位置和刀齒與工件接觸形式等，也可將機床主軸直徑作為選取的依據，面銑刀直徑可按D＝1.5d（d為主軸直徑）選取。一般來說，面銑刀的直徑應比切寬大20%～50%面銑刀的直徑應比切寬大20%～50%兩次走刀銑削平面，軌跡之間須有重疊部分37刀片牌號和斷屑槽形的選擇可轉位銑刀刀片牌號和斷屑槽形一般用戶選用可轉位銑刀時，均由刀具制造廠根據用戶加工的材料及加工條件配備相應牌號的硬質合金刀片P類合金（含金屬陶瓷）：P01

P05P10

P15

P20

P25

P30

P40

P50M類合金：M10

M20

M30

M40

K類合金：K01

K10

K20

K30

K40

斷屑槽形的選擇旋轉刀具的選擇38旋轉刀具的選擇面銑刀切削刃各角度的功能

39旋轉刀具的選擇基本刃形

前角的正負基本刃形的組合40旋轉刀具的選擇45°面銑刀為一般加工首選，背向力大，約等于進給力。加工薄壁零件時，工件會發生撓曲，導致加工精度下降。切削鑄鐵時，有利于防止工件邊緣產生崩落41旋轉刀具的選擇面銑加工視頻90°面銑刀適用于薄壁零件、裝夾較差的零件和要求準確90°成形場合，進給力等于切削力，進給抗力大，易振動，要求機床具有較大功率和剛性42旋轉刀具的選擇方肩銑加工視頻方肩銑刀銑削開放或封閉的槽、面或孔時均有上佳表現43旋轉刀具的選擇各種高效銑削方法視頻：插銑44旋轉刀具的選擇多功能圓刀片銑刀刀片可多次轉位，切削刃強度高，切削刃強度高；隨切深不同，其主偏角和切屑負載均會變化，切屑很薄，最適合加工耐熱合金45旋轉刀具的選擇視頻：插銑球頭立銑刀通用性：仿形銑和曲面銑，以坡走銑或螺旋插補銑加工型腔適用于高速加工46旋轉刀具的選擇加工視頻各種整體硬質合金銑刀47旋轉刀具的選擇螺紋銑刀分類螺紋銑刀螺紋銑削的優點：螺紋銑削免去了采用大量不同類型絲錐的必要性；加工具有相同螺距的任意螺紋直徑；加工始終產生的是短切屑，因此不存在切屑處置方面的問題；刀具破損的部分可以很容易地從零件中去除；不受加工材料限制，那些無法用傳統方法加工的材料可以用螺紋銑刀進行加工；采用螺紋銑刀，可以按所需公差要求加工，螺紋尺寸是由加工循環控制的；與傳統HSS(高速鋼)攻絲相比，采用硬質合金螺紋銑削可以提高生產率48旋轉刀具的選擇螺紋銑刀分類圓柱螺紋銑刀：

它的螺紋切削刃與絲錐不同，刀具上無螺旋升程，加工中的螺旋升程靠機床運動實現；該刀具既可加工右旋螺紋，也可加工左旋螺紋；適用于鋼、鑄鐵和有色金屬材料的中小直徑螺紋銑削，切削平穩，耐用度高。缺點是刀具制造成本較高，結構復雜，價格昂貴

機夾螺紋銑刀：

適用于較大直徑(如D>25mm)的內、外螺紋加工；刀片易于制造，價格較低，有的螺紋刀片可雙面切削；抗沖擊性能較整體螺紋銑刀稍差49旋轉刀具的選擇絲錐的選擇：工件材料的可加工性是攻螺紋難易的關鍵，對于高強度的工件材料，絲錐的前角和下凹量（前面的下凹程度）通常較小，以增加切削刃強度。下凹量較大的絲錐則用在切削扭矩較大的場合，長屑材料需較大的前角和下凹量，以便卷屑和斷屑；加工較硬的工件材料需要較大的后角，以減小磨擦和便于冷卻液到達切削刃，加工軟材料時，太大的后角會導致螺孔擴大；螺旋槽絲錐主要用于盲孔的螺紋加工。加工硬度、強度高的工件材料，所用的螺旋槽絲錐螺旋角較小，這可改善其結構強度絲錐攻螺紋是在數控銑床和加工中心上加工小螺紋孔最常用的方法

50工具系統選擇數控車床工具系統鏜銑類整體式工具系統工具系統是針對數控機床要求與之配套的刀具必須可快換和高效切削而發展起來的，是刀具與機床的接口。工具系統分類鏜式銑工類具模系塊統模塊式刀柄通過將基本刀柄、接桿和加長桿（如需要）進行組合，可以用很少的組件組裝成非常多種類的刀柄。整體式刀柄用于刀具裝配中裝夾不改變，或不宜使用模塊式刀柄的場合。51工具系統選擇JT(BT)40-XS16-75123工具系統型號表示方法1.柄部型式及尺寸JT：表示采用國際標準ISO7388號加工中心機床用錐柄柄部；BT：表示采用日本標準MAS403號加工中心機床用錐柄柄部；其后數字為相應的ISO錐度號：如

50和40分別代表大端直徑69.85和44.45的7:24錐度。2.刀柄用途及主參數XD–裝三面銑刀刀柄

MW--無扁尾氏錐柄刀柄XS–裝三面刃銑刀刀柄M–有扁尾氏錐柄刀柄Z（J）--裝鉆夾頭刀柄（賈式錐度加J）XP–裝削平柄銑刀刀柄用途后的數字表示工具的工作特性，其含義隨工具不同而異。

3.工作長度52常用刀柄工具系統面銑刀刀柄整體鉆夾頭刀柄53常用刀柄工具系統鏜刀柄54常用刀柄工具系統莫式錐度刀柄快換式絲錐刀柄鉆夾頭刀柄55常用刀柄工具系統ER彈簧夾頭刀柄ER彈簧夾頭側壓式立銑刀柄56ISO7388及DIN69871

的A型拉釘

ISO7388及DIN69871

的B型拉釘

MASBT的拉釘

拉釘是帶螺紋的零件，常固定在各種工具柄的尾端。機床主軸內的拉緊機構借助它把刀柄拉緊在主軸中。數控機床刀柄有不同的標準，機床刀柄拉緊機構也不統一，故拉釘有多種型號和規格拉釘的選擇：根據數控機床說明書選擇；對機床自帶的拉釘進行測量后來確定注意：如果拉釘選擇不當，裝在刀柄上使用可能會造成事故。拉釘的種類及選擇工具系統5758謝謝觀看/歡迎下載BYFAITHIMEANAVISIONOFGOODONECHERISHESANDTHEENTHUSIASMTHATPUSHESONETOSEEKITSFULFILLMENTREGARDLESSOFOBSTACLES.BYFAITHIBYFAITH最易遭老板“炒”的15種員工廣東韋邦集團李雙華有人在工作中出了問題，于是首先想到的是換一家企業去工作，考慮的只是換一個環境而已，根本沒有反思自身的問題。可是，換了工作環境問題卻依然存在啊！老板雖然換了，但他們考慮“炒魷魚”的因素是一致的。那么，老板眼中什么樣的人會被炒掉呢？這類對象一般是剛剛參