刀具的挑選是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容之一，不只影響機床的加工功率，并且直接影響零件的加工質(zhì)量。因為數(shù)控機床的主軸轉(zhuǎn)速及規(guī)模遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般機床，并且主軸輸出功率較大，因而與傳統(tǒng)加工辦法相比，對數(shù)控加工刀具的提出了更高的要求，包含精度高、強度大、剛性好、耐用度高，并且要求尺度安穩(wěn)，裝置調(diào)整便利。這就要求刀具的結(jié)構(gòu)合理、幾許參數(shù)規(guī)范化、系列化。

1 數(shù)控刀具是進步加工功率的先決條件之一，它的選用取決于被加工零件的幾許形狀、資料狀況、夾具和機床選用刀具的剛性。應(yīng)考慮以下方面：

（1）依據(jù)零件資料的切削功能挑選刀具。如車或銑高強度鋼、鈦合金、不銹鋼零件，建議挑選耐磨性較好的可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀具。

（2）依據(jù)零件的加工階段挑選刀具。即粗加工階段以去除余量為主，應(yīng)挑選剛性較好、精度較低的刀具，半精加工、精加工階段以確保零件的加工精度和產(chǎn)品質(zhì)量為主，應(yīng)挑選耐用度高、精度較高的刀具，粗加工階段所用刀具的精度蕞低、而精加工階段所用刀具的精度蕞高。如果粗、精加工挑選相同的刀具，建議粗加工時選用精加工篩選下來的刀具，因為精加工篩選的刀具磨損狀況大多為刃部細(xì)微磨損，涂層磨損修光，持續(xù)運用會影響精加工的加工質(zhì)量，但對粗加工的影響較小。

（3）依據(jù)加工區(qū)域的特色挑選刀具和幾許參數(shù)。在零件結(jié)構(gòu)允許的狀況下應(yīng)選用大直徑、長徑比值小的刀具；切削薄壁、超薄壁零件的過中心銑刀端刃應(yīng)有滿意的向心角，以削減刀具和切削部位的切削力。加工鋁、銅等較軟資料零件時應(yīng)挑選前角稍大一些的立銑刀，齒數(shù)也不要超越4齒。

選取刀具時，要使刀具的尺度與被加工工件的外表尺度相適應(yīng)。出產(chǎn)中，平面零件周邊概括的加工，常選用立銑刀；銑削平面時，應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀；加工凸臺、凹槽時，選高速鋼立銑刀；加工毛坯外表或粗加工孔時，可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀；對一些立體型面和變斜角概括外形的加工，常選用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。

在進行自在曲面加工時，因為球頭刀具的端部切削速度為零，因而，為確保加工精度，切削行距一般很小，硬質(zhì)合金刀具，故球頭銑刀適用于曲面的精加工。而端銑刀無論是在外表加工質(zhì)量上還是在加工功率上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于球頭銑刀，因而，在確保零件加工不過切的前提下，粗加工和半精加工曲面時，盡量挑選端銑刀。別的，刀具的耐用度和精度與刀具價格聯(lián)系極大，有必要引起注意的是，在大多數(shù)狀況下，挑選好的刀具盡管增加了刀具本錢，但由此帶來的加工質(zhì)量和加工功率的進步，則能夠使整個加工本錢大大下降。

在加工中心上，一切刀具全都預(yù)先裝在刀庫里，經(jīng)過數(shù)控程序的選刀和換刀指令進行相應(yīng)的換刀動作。有必要選用適合機床刀詳細(xì)系標(biāo)準(zhǔn)的相應(yīng)規(guī)范刀柄，以便數(shù)控加工用刀具能夠敏捷、準(zhǔn)確地裝置到機床主軸上或返回刀庫。編程人員應(yīng)能夠了解機床所用刀柄的結(jié)構(gòu)尺度、調(diào)整辦法以及調(diào)整規(guī)模等方面的內(nèi)容，以確保在編程時斷定刀具的徑向和軸向尺度，合理安排刀具的擺放次序。

特征造型不只能表達(dá)機械零件的底層幾許信息，硬質(zhì)合金刀具價格，并且可從具有工程意義的較高層次上對產(chǎn)品進行表達(dá)和建模，有用支持產(chǎn)品整個生命周期內(nèi)的各個環(huán)節(jié)。因而，特征造型是將規(guī)劃與質(zhì)量計算、工程分析、數(shù)控加工編程等環(huán)節(jié)聯(lián)結(jié)起來的樞紐。

大多數(shù)特征造型體系均選用鴻溝表明法(B-rep)和結(jié)構(gòu)幾許法(CSG)相結(jié)合的辦法來描繪零件的形狀特征。鴻溝表明法首要用于描繪構(gòu)成幾許體的幾許元素(頂點、線、面等)之間的拓?fù)渎?lián)系，并可輔佐用戶選取特定的幾許元素；結(jié)構(gòu)幾許規(guī)律經(jīng)過樹形操作完結(jié)實體體素的拼合，構(gòu)成終究規(guī)劃特征。本文首要討論結(jié)構(gòu)幾許法的擴展及其在數(shù)控鏜刀特征造型體系中的使用。該辦法對于其它數(shù)控刀具相同適用。

2 輔佐面切開法的引進

因為數(shù)控刀具的形體為不規(guī)矩的棱柱體，而結(jié)構(gòu)幾許法選用的拼合體素為規(guī)矩形體，因而，單純選用結(jié)構(gòu)幾許法對數(shù)控刀具進行造型，既不靈敏功率又低。如引進輔佐面切開法，則可簡化造型進程，進步造型功率，在某些狀況下還可下降造型難度。

若選用輔佐面切開法解決上述問題，則只需結(jié)構(gòu)原始長方體和輔佐面P，然后用

P面切開原始長方體，即可達(dá)到目的。

為取得形體Ⅰ，選用結(jié)構(gòu)幾許法需結(jié)構(gòu)三個別素，即原始長方體、直棱柱Ⅱ和Ⅲ，且直棱柱Ⅱ和Ⅲ中總有一個直棱柱需被結(jié)構(gòu)為比實踐需要的體素大，這也增加了不必要的存儲空間。并且，如要確保圖2中Pt點的空間方位，則需進步原始長方體和直棱柱Ⅲ的造型要求，經(jīng)確規(guī)劃原始體素的尺度，硬質(zhì)合金刀具制造，才能得到符合要求的Pt點。

若選用輔佐面切開法，為取得形體Ⅰ，則只須結(jié)構(gòu)一個基本體素——原始長方體，然后結(jié)構(gòu)切開輔佐面P1和P2，如需確保Pt點的方位，只要確保P1和P2平面均過Pt點即可，而這一點不難做到。

為敘說便利和清楚，以上所舉二例都是經(jīng)化簡的模型，實踐造型中所遇到的問題要雜亂得多，并且用結(jié)構(gòu)幾許法結(jié)構(gòu)一個空間形體能夠經(jīng)由不同的拼合路徑。與一切拼合辦法相比，選用輔佐面切開法都具有明顯的優(yōu)越性。

3 輔佐面切開法的完結(jié)

盡管選用輔佐面切開法可大大簡化結(jié)構(gòu)幾許法，但并非在一切狀況下都能完結(jié)。如圖3所示狀況，為取得形體Ⅰ，有必要在原始長方體上減掉長方體Ⅱ，在此狀況下輔佐面切開法就無法運用。因而，輔佐面切開法只能作為結(jié)構(gòu)幾許法的彌補和擴展，而無法徹底取代結(jié)構(gòu)幾許法。

輔佐面切開法的使用條件為：

1) 結(jié)構(gòu)幾許法中兩體素有必要作差拼合運算；

2) 拼合構(gòu)成的終究形體有必要坐落輔佐面一側(cè)。

因而，為了蕞大限度地使用輔佐面切開法，在構(gòu)成終究形體時，應(yīng)盡量選用差拼合辦法。但凡能經(jīng)機械加工得到的零件，均可經(jīng)過精心規(guī)劃基本體素而以差拼合辦法完結(jié)其特征造型。

完結(jié)輔佐面切開法的關(guān)鍵是輔佐面的結(jié)構(gòu)及體素被切開后兩部分的取舍。

平面的幾許界說為：經(jīng)過空間一固定點且垂直于一空間向量的曲面。即由一空間固定點和一空間向量可僅有地斷定一個平面，其中固定點坐落平面上，空間向量為平面的法向量。因而，平面可由其點法度方程斷定，即

A(X-X0) B(Y-Y0) C( Z-Z0)=0 (1)

其中 P0(X0，Y0，Z0)為一固定點，而V={A，B，C}為平面的法向量。

依據(jù)界說，可用平面上一點和平面的法向量來結(jié)構(gòu)平面。在某些狀況下，如平面的法向量不易斷定，但能較容易地找到平面上的三個點P0、P1、P2，則可經(jīng)過結(jié)構(gòu)向量V1=P0P1和V2=P0P2，然后求V1和V2的叉積而得到平面的法向量V0=V1×V2。

輔佐面結(jié)構(gòu)完結(jié)后，切開后的形體如何取舍？在此作如下規(guī)則：凡切開后得到的兩個形體，坐落法向量正方向的形體為所需形體，坐落法向量負(fù)方向的形體為舍棄形體。在結(jié)構(gòu)平面時，一定要細(xì)心處理法向量的方向，使其指向所需形體。

4 數(shù)控刀具造型規(guī)劃實例

結(jié)構(gòu)幾許法是實體造型中廣泛使用的辦法，但單純選用結(jié)構(gòu)幾許法進行造型規(guī)劃有時難度相當(dāng)大。本文提出使用輔佐面切開法對結(jié)構(gòu)幾許法進行擴展并使用于數(shù)控刀具的特征造型進程，大大下降了造型規(guī)劃的雜亂程度和難度，具有較好的使用價值。

1．?dāng)?shù)牲加工常用刀具的種類及特色

數(shù)控加工刀具有必要適應(yīng)數(shù)控機床高速、和自動化程度高的特色，一般應(yīng)包含通用刀具、通用連接刀柄及少量專用刀柄。刀柄要聯(lián)接刀具并裝在機床動力頭上，因而已逐漸規(guī)范化和系列化。

木匠刀具涂層技能研討

“木匠刀具涂層技能研討”

化學(xué)氣相堆積法（CVD)和物理氣相堆積法 (PVD)將較硬的資料涂到硬質(zhì)合金、髙速剛刀具外表，提髙刀具耐磨性、化學(xué)穩(wěn)定性等性能已在金屬

切削刀具中得到了充分的證實?，F(xiàn)在在發(fā)達(dá)國家，涂層高速剛刀具的使用率已占金屬切削髙速剛刀具的50p%，涂層硬度合金刀片已占硬質(zhì)合金

轉(zhuǎn)位刀片的60p%。我國從八十年代初開端研 究涂層技能，八十年代中期涂層逐漸在工業(yè)生產(chǎn)中得到了使用，并開端從工業(yè)發(fā)達(dá)國家引入先進的涂層設(shè)備和技能。

1.涂層高速鋼

由于CVD是一種高溫工藝，高速剛刀具經(jīng)涂層后需求從頭熱處理，這樣就會發(fā)作變形，降低刀具的精度。因此.高速鋼涂層常選用PVD涂層。

PVD法的堆積溫度低于髙速鋼回火溫度，可使預(yù)先經(jīng)熱處理的髙速剛刀具機械性能不受影響，還可防止刀具變形。高速剛刀具選用的PVD涂層辦法

包括多弧離子涂、空心陰極離子涂和陰極等離子涂技能。

髙速剛刀具常用涂層資料有TiN和TiC，實際使用證實TiN涂層性能較為明顯，而TiC是金屬成型東西、螺紋滾壓成型模具等作業(yè)外表的理想涂層。除此之外，還在研討開發(fā)TiCN、CrCN涂層材

料及TiC-TiCN、Ti-TiC-TiN等復(fù)合涂層。我國開

發(fā)研討的（Ti，Ai)N新型涂層資料，其硬度和耐磨 性均高于TiN涂層，由于（Ti，Ai)N與基體之間有一過渡層（a —Ti FeTD，因此使涂層與基體之間具有較強的結(jié)合強度，提髙了涂層的耐磨性。

髙速剛刀具涂層目的是提髙刀具耐磨性和化學(xué)穩(wěn)定性。但TiN和TiC化學(xué)穩(wěn)定性并不令人滿意，TiC涂層在300400C時就開端氧化，TiN涂層在450 C以上時也開端氧化。

2.涂層硬質(zhì)合金

硬質(zhì)合金是由硬度和熔點都很髙的碳化物和金屬粘結(jié)劑組成，用粉末冶金工藝制成的。硬質(zhì)合 金的硬度很高，可達(dá)HRC7482，耐磨性也較好，

特別是耐熱性，它所答應(yīng)的作業(yè)溫度可達(dá)800‰1000C。因此，硬質(zhì)合金涂層既可選用CVD技能，也可選用PVD技能。等離子輔佐化學(xué)氣相堆積

(PCVD)利用CVD和PVD的利益，成功地用于硬質(zhì)合金涂層。由于涂層溫度（450650 C)低，在硬

質(zhì)合金基體與涂層資料之間不會發(fā)作分散、相變或 交流反響，因此基本上堅持了刀片原有的韌性，具有良好的切削性能。此外，硬質(zhì)合金刀具還可以采 用CVD和PVD聯(lián)合涂層辦法：經(jīng)CVD涂層后又

進行PVD涂層。其間CVD涂層資料為TiC和TiN，主要目的是提髙刀片刃口的尖利性。

3.涂層木匠刀具

近來研討標(biāo)明TiN涂層高速剛刀具在切削山毛櫸、棟木、云杉和翠柏時，刀具耐磨性都有不同程 度的提高。但是，關(guān)于硬質(zhì)合金刀具而言，涂層后的

耐磨性，其成果比較復(fù)雜。在用TiN涂層硬質(zhì)合金鋸齒時，鋸齒的耐磨性僅有輕微的改進。用A12Os- TiC復(fù)合涂層（CVD法）時，也只有輕微的提髙（涂在鋸齒的前刀面，切削柏樹）。另一研討發(fā)現(xiàn)，在銑

削刨花板時，TiN涂層硬質(zhì)合金刀具（CVD法）的耐磨性改進甚微；TiN涂層鋸齒前刀面，耐磨性有

些改進。以上研討顯示?木匠刀具耐磨性和涂層的 關(guān)系并不能闡明涂層的真實價值。

在用PVD法涂層木匠刀具進行切削試驗時，發(fā)現(xiàn)T!N涂層的碳化鎢硬質(zhì)合金鋸片（涂覆前齒面）鋸切硬質(zhì)纖維板時，鋸齒磨損量降低了，但鋸切

刨花板、膠合板時，卻沒有明顯的優(yōu)越性。

硬質(zhì)合金刀具通過涂層后，耐磨性之所以改進不明顯，是因為刀具刃口鄰近的涂層資料過早地脫落。CVD法涂層溫度較髙，導(dǎo)致在基體和涂層之間

構(gòu)成脆性的粘結(jié)相。在涂層剩余應(yīng)力及切削熱、切削力作用下，刃口上的涂層很快地脫落。和CVD法相比，PVD法涂層溫度低得多。因此，PVD法涂層的刀具，可獲得較好涂層結(jié)構(gòu)和髙的涂層硬度，刀具刃口尖利度也改進了。此外，PVD法涂層刀具有較好抗龜裂的能力。

九十年代中期，研討人員在用PVD法涂層木匠刀具方面進行了一些研討，從硬質(zhì)合金碳化物尺寸、粘結(jié)劑含量和涂層資料等方面進行研討。碳化

物顆粒尺寸分別為0.8pm，1.7;im和1.7fxm，對應(yīng)的鈷含量分別為3%，4%，6%和10%。涂層資料為TiN，TiN-TiCN-TiN和TiAlN2，對應(yīng)的涂層厚度為3. 5/xm，5.5pm和3/im。涂在刀具的前刀面上。試驗成果標(biāo)明三種涂層資料均出現(xiàn)涂層剝落，

但TiN和TKN、CN)要比TiAlN2小得多，并且細(xì)顆粒和低含鈷量的刀具，耐磨性提髙了10%至30%。但關(guān)于含鈷量髙的刀具，涂層反而降低了耐磨性。研討還指出涂層粘結(jié)強度是涂層脫落的致命因素。

在切削過程中，由于車刀的前刀面和后刀面處于劇烈的沖突和切削熱的效果之中，會使車刀切削刃口變鈍而失去切削才能，只要經(jīng)過磨才能康復(fù)切削刃口的尖利和正確的車刀視點。因此，車工不只要懂得切削原理合理地挑選車刀視點的有關(guān)常識，還必須熟練地掌握車刀的刃磨技能。下面就由小編來問大家介紹下車刀刃磨的一些經(jīng)驗吧！

老外磨車刀

一、車刀的組成

車刀由刀頭和刀體兩部分組成。刀頭用于切削，刀體用于裝置。刀頭一般由三面，兩刃、一尖組成。

前刀面     是切屑流經(jīng)過的外表。  

主后刀面   是與工件切削外表相對的外表。 

副后刀面   是與工件已加工外表相對的外表。  

主切削刃   是前刀面與主后刀面的交線，背負(fù)主要的切削作業(yè)。  

副切削刃   是前刀面與副后刀面的交線，背負(fù)少數(shù)切削作業(yè)，起一定修光效果

刀尖      是主切削刃與副切削刃的相交部分，一般為一小段過渡圓弧。

二、車刀的方式結(jié)構(gòu)

常用的車刀結(jié)構(gòu)方式有以下兩種：

（1）全體車刀

刀頭的切削部分是靠刃磨得到的，全體車刀的資料多用高速鋼制成，一般用于低速切削。

（2）焊接車刀

將硬質(zhì)合金刀片焊在刀頭部位，不同品種的車刀可使用不同形狀的刀片。焊接的硬質(zhì)合金車刀，可用于高速切削。

三、車刀的主要視點及效果

車刀的主要視點有前角（γ0）、后角（α0）、主偏角（Kr）、副偏角（Kr’）和刃傾角（λs）。 為了確定車刀的視點，要建立三個坐標(biāo)平面：切削平面、基面和主剖面。對車削而言，假如不考慮車刀裝置和切削運動的影響，切削平面可以認(rèn)為是鉛垂面；基面是水平面；當(dāng)主切削刃水平時，垂直于主切削刃所作的剖面為主剖面。

（1）前角γ0在主剖面中丈量，是前刀面與基面之間的夾角。其效果是使刀刃尖利，便于切削。但前角不能太大，否則會削弱刀刃的強度，簡單磨損乃至崩壞。加工塑性資料時，前角可選大些，如用硬質(zhì)合金車刀切削鋼件可取γ0=10～20，加工脆性資料，車刀的前角γ0應(yīng)比粗加工大，以利于刀刃尖利，工件的粗糙度小。

（2）后角α0在主剖面中丈量，是主后邊與切削平面之間的夾角。其效果是減小車削時主后邊與工件的沖突，一般取α0=6～12°，粗車時取小值，精車時取大值。

（3）主偏角Kr在基面中丈量，它是主切削刃在基面的投影與進給方向的夾角。其效果是：

1）可改變主切削刃參與切削的長度，影響刀具壽命。

2）影響徑向切削力的大小。

小的主偏角可增加主切削刃參與切削的長度，因而散熱較好，對延伸刀具使用壽命有利。但在加工細(xì)長軸時，工件剛度不足，小的主偏角會使刀具效果在工件上的徑向力增大，易產(chǎn)生曲折和振動，因此，主偏角應(yīng)選大些。

車刀常用的主偏角有45°、60°、75°、90°等幾種，其中45°多。

（4）副偏角Kr’在基面中丈量，是副切削刃在基面上的投影與進給反方向的夾角。其主要效果是減小副切削刃與已加工外表之間的沖突，以改善已加工外表的精糙度。

在切削深度ap、進給量f、主偏角Kr持平的條件下，減小副偏角Kr’，可減小車削后的殘留面積，從而減小外表粗糙度，一般選取Kr′=5～15°。

（5）刃傾角入λs在切削平面中丈量，是主切削刃與基面的夾角。其效果主要是控制切屑的流動方向。主切削刃與基面平行，λs=0;刀尖處于主切削刃的蕞低點，λs為負(fù)值，刀尖強度增大，切屑流向已加工外表，用于粗加工；刀尖處于主切削刃的蕞高點，λs為正值，刀尖強度削弱，切屑流向待加工外表，用于精加工。車刀刃傾角λs，一般在-5- 5°之間選取。

四、車刀的刃磨

車刀用鈍后，必須刃磨，以便康復(fù)它的合理形狀和視點。車刀一般在砂輪機上刃磨。磨高速鋼車刀用白色氧化鋁砂輪，磨硬質(zhì)合金車刀用綠色碳化硅砂輪。

車刀重磨時，涂層硬質(zhì)合金刀具，往往依據(jù)車刀的磨損狀況，磨削有關(guān)的刀面即可。車刀刃磨的一般順序是：磨后刀面→磨副后刀面→磨前刀面→磨刀尖圓弧。車刀刃磨后，還應(yīng)用油石細(xì)磨各個刀面。這樣，可有效地進步車刀的使用壽命和減小工件外表的粗糙度。

車刀刃磨的過程如下：

磨主后刀面，一起磨出主偏角及主后角，如圖(a)所示；

磨副后刀面，一起磨出副偏角及副后角， 如上圖(b)所示；

磨前面，一起磨出前角， 如上圖(c)所示；

修磨各刀面及刀尖， 如上圖(d)所示。

刃磨車刀的姿勢及方法是：

人站立在砂輪機的旁邊面，以防砂輪碎裂時，碎片飛出傷人；

兩手握刀的間隔放開，兩肘夾緊腰部，以減小磨刀時的顫動；

磨主、副后刀面時，車刀要放在砂輪的水平中心，刀尖略向上翹約3°~8°，車刀接觸砂輪后應(yīng)作左右方向水平移動。當(dāng)車刀離開砂輪時，車刀需向上抬起，以防磨好的刀刃被砂輪碰傷；

磨后刀面時，刀桿尾部向左偏過一個主偏角的視點；磨副后刀面時，刀桿尾部向右偏過一個副偏角的視點；

修磨刀尖圓弧時，通常以左手握車刀前端為支點，用右手滾動車刀的尾部。

刃磨車刀時要注意以下事項：

（1）刃磨時，兩手握穩(wěn)車刀，刀桿靠于支架，使受靡面輕貼砂輪。切勿用力過猛，防止擠碎砂輪，形成事端。

（2）應(yīng)將刃磨的車刀在砂輪圓周面上左右移動，使砂輪磨耗均勻，不出溝槽。防止在砂輪兩旁邊面用力粗磨車刀，以致砂輪受力偏擺，跳動，乃至破碎。

（3）刀頭磨熱時，即應(yīng)沾水冷卻，防止刀頭因溫升過高而退火軟化。磨硬質(zhì)合金車刀時，刀頭不應(yīng)沾水，防止刀片沾水急冷而產(chǎn)生裂紋。

（4）不要站在砂輪的正面刃磨車刀，以防砂輪破碎時使操作者受傷。

五、常用的車刀品種和用處

車刀按用處可分外圓車刀，端面車刀，堵截刀，鏜孔刀，成形車刀和紋車刀等。

常用的車刀的品種

（a）90°車刀（偏刀）

（b）45°車刀(彎頭車刀)

（c）堵截刀

（d）鏜孔刀

（e）成形車刀

（f）螺紋車刀

（g）硬質(zhì)合金不重磨車刀

硬質(zhì)合金刀具價格-硬質(zhì)合金刀具-昂邁工具(查看)由常州昂邁工具有限公司提供。常州昂邁工具有限公司擁有很好的服務(wù)與產(chǎn)品，不斷地受到新老用戶及業(yè)內(nèi)人士的肯定和信任。我們公司是商盟認(rèn)證會員，點擊頁面的商盟客服圖標(biāo)，可以直接與我們客服人員對話，愿我們今后的合作愉快！