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1、会计学1数控机床刀具数控机床刀具(doj)的选择的选择第一页，共46页。2.1.1 刀具材料刀具材料(cilio)应具备的基本性应具备的基本性能能n n刀具材料(cilio)应具备的基本性能（3）较强的耐磨性和耐热性）较强的耐磨性和耐热性（2）高强度与韧性）高强度与韧性(rn xn)刀具材料耐热性是衡量刀具切削性能的主要标志刀具材料耐热性是衡量刀具切削性能的主要标志 ，通常用高温下保持高硬度的性能来衡量，也称热硬性，通常用高温下保持高硬度的性能来衡量，也称热硬性（1）高硬度）高硬度（5）良好的工艺性与经济性）良好的工艺性与经济性（4）优良的导热性）优良的导热性第1页/共46页第二页，共46页。
2、（1）高硬度）高硬度n n刀具是从工件刀具是从工件(gngjin)上去上去除材料，所以刀具材料的硬度除材料，所以刀具材料的硬度必须高于工件必须高于工件(gngjin)材料材料的硬度。的硬度。n n刀具材料最低硬度应在刀具材料最低硬度应在60HRC以上。以上。n n对于碳素工具钢材料，在室温对于碳素工具钢材料，在室温条件下硬度应在条件下硬度应在62HRC以上；以上；高速钢硬度为高速钢硬度为63HRC70HRC；硬质合金刀具硬度；硬质合金刀具硬度为为89HRC93HRC。第2页/共46页第三页，共46页。（2）足够的强度）足够的强度(qingd)与韧性与韧性n n刀具材料在切削时受到很大的刀具材料
3、在切削时受到很大的切削力与冲击切削力与冲击(chngj)力。力。n n如车削如车削45钢，在背吃刀量钢，在背吃刀量ap4，进给量，进给量f 0.5/r的条的条件下，刀片所承受的切削力达件下，刀片所承受的切削力达到到4000N，可见，刀具材料必，可见，刀具材料必须具有较高的强度和较强的韧须具有较高的强度和较强的韧性。性。n n一般刀具材料的韧性用冲击一般刀具材料的韧性用冲击(chngj)韧度韧度aK表示，反映表示，反映刀具材料抗脆性和崩刃能力。刀具材料抗脆性和崩刃能力。第3页/共46页第四页，共46页。（3）高耐磨性和耐热性）高耐磨性和耐热性n nA A、刀具耐磨性是刀具抵抗磨损能力。、刀具耐磨
4、性是刀具抵抗磨损能力。、刀具耐磨性是刀具抵抗磨损能力。、刀具耐磨性是刀具抵抗磨损能力。n n一般一般一般一般(ybn)(ybn)刀具硬度越高，耐磨性越好。刀具硬度越高，耐磨性越好。刀具硬度越高，耐磨性越好。刀具硬度越高，耐磨性越好。n n刀具金相组织中硬质点（如碳化物、氮化物刀具金相组织中硬质点（如碳化物、氮化物刀具金相组织中硬质点（如碳化物、氮化物刀具金相组织中硬质点（如碳化物、氮化物等）越多，颗粒越小，分布越均匀，则刀具等）越多，颗粒越小，分布越均匀，则刀具等）越多，颗粒越小，分布越均匀，则刀具等）越多，颗粒越小，分布越均匀，则刀具耐磨性越好。耐磨性越好。耐磨性越好。耐磨性越好。n nB
5、B、刀具材料耐热性是衡量刀具切削性能的主、刀具材料耐热性是衡量刀具切削性能的主、刀具材料耐热性是衡量刀具切削性能的主、刀具材料耐热性是衡量刀具切削性能的主要标志，通常用高温下保持高硬度的性能来要标志，通常用高温下保持高硬度的性能来要标志，通常用高温下保持高硬度的性能来要标志，通常用高温下保持高硬度的性能来衡量，也称热硬性。衡量，也称热硬性。衡量，也称热硬性。衡量，也称热硬性。n n刀具材料高温硬度越高，则耐热性越好，在刀具材料高温硬度越高，则耐热性越好，在刀具材料高温硬度越高，则耐热性越好，在刀具材料高温硬度越高，则耐热性越好，在高温抗塑性变形能力、抗磨损能力越强。高温抗塑性变形能力、抗磨损能
6、力越强。高温抗塑性变形能力、抗磨损能力越强。高温抗塑性变形能力、抗磨损能力越强。第4页/共46页第五页，共46页。（4）良好）良好(lingho)的导热性的导热性n n刀具刀具(doj)导热性好，表示切削产生的热导热性好，表示切削产生的热量容易传导出去，降低了刀具量容易传导出去，降低了刀具(doj)切削切削部分温度，减少刀具部分温度，减少刀具(doj)磨损。磨损。n n刀具刀具(doj)材料导热性好，其抗耐热冲击材料导热性好，其抗耐热冲击和抗热裂纹性能也强。和抗热裂纹性能也强。第5页/共46页第六页，共46页。（5）良好）良好(lingho)的工艺性的工艺性与经济性与经济性n n刀具不但要有良
7、好的切削性能，本身还应刀具不但要有良好的切削性能，本身还应该易于制造，这要求刀具材料有较好的工该易于制造，这要求刀具材料有较好的工艺性，如锻造、热处理、焊接、磨削、高艺性，如锻造、热处理、焊接、磨削、高温塑性变形等功能。温塑性变形等功能。n n经济经济(jngj)性也是刀具材料的重要指标性也是刀具材料的重要指标之一，选择刀具时，要考虑经济之一，选择刀具时，要考虑经济(jngj)效果，以降低生产成本效果，以降低生产成本第6页/共46页第七页，共46页。（6）抗粘接性）抗粘接性防止工件与刀具材料防止工件与刀具材料(cilio)分子间在高温分子间在高温高压作用下互相吸附产生粘接。高压作用下互相吸附产
8、生粘接。（7）化学）化学(huxu)稳定性稳定性指刀具材料在高温下，不易指刀具材料在高温下，不易(b y)与周围介与周围介质发生化学反应。质发生化学反应。第7页/共46页第八页，共46页。数数数数控控控控刀刀刀刀具具具具(d(dojoj)的的的的材材材材料料料料高速钢高速钢高速钢高速钢 钨钴类钨钴类钨钴类钨钴类钨钛钴类钨钛钴类钨钛钴类钨钛钴类MoMo系高速钢系高速钢系高速钢系高速钢WW系高速钢系高速钢系高速钢系高速钢钨钛钽（铌）钴类钨钛钽（铌）钴类钨钛钽（铌）钴类钨钛钽（铌）钴类陶瓷陶瓷陶瓷陶瓷(toc)(toc)纯氧化铝类（白色纯氧化铝类（白色纯氧化铝类（白色纯氧化铝类（白色(bis)(bi
9、s)陶瓷）陶瓷）陶瓷）陶瓷）TiCTiC添加类（黑色陶瓷）添加类（黑色陶瓷）添加类（黑色陶瓷）添加类（黑色陶瓷）立方碳化硼立方碳化硼立方碳化硼立方碳化硼 聚晶金刚石聚晶金刚石聚晶金刚石聚晶金刚石 硬质合金硬质合金 第8页/共46页第九页，共46页。2.1.2 刀具刀具(doj)材料的材料的种类及其选用种类及其选用n n1高速钢（高速钢（High Speed Steel，HSS）n n（1）概念）概念(ginin)：n n高速钢是一种含有钨、钼、铬、高速钢是一种含有钨、钼、铬、钒等合金元素较多的工具钢钒等合金元素较多的工具钢 n n（2）性质：）性质：n n、高速钢具有良好的热稳定、高速钢具有良
10、好的热稳定性性 n n、高速钢具有较高强度和韧、高速钢具有较高强度和韧性性 n n、高速钢具有一定的硬度、高速钢具有一定的硬度(6370HRC)和耐磨性和耐磨性 第9页/共46页第十页，共46页。n n3 3）高速钢的分类）高速钢的分类）高速钢的分类）高速钢的分类n n 普通普通普通普通(p(p tng)tng)高速钢高速钢高速钢高速钢n n A A、钨系高速钢（简称、钨系高速钢（简称、钨系高速钢（简称、钨系高速钢（简称 W18 W18）n n优点：钢磨削性能和综合性能好，通用性强。优点：钢磨削性能和综合性能好，通用性强。优点：钢磨削性能和综合性能好，通用性强。优点：钢磨削性能和综合性能好，通
11、用性强。n n缺点：碳化物分布常不均匀，强度与韧性不够强，热缺点：碳化物分布常不均匀，强度与韧性不够强，热缺点：碳化物分布常不均匀，强度与韧性不够强，热缺点：碳化物分布常不均匀，强度与韧性不够强，热塑性差，不宜制造成大截面刀具。塑性差，不宜制造成大截面刀具。塑性差，不宜制造成大截面刀具。塑性差，不宜制造成大截面刀具。n n B B、钨钼钢（将一部分钨用钼代替所制成的钢、钨钼钢（将一部分钨用钼代替所制成的钢、钨钼钢（将一部分钨用钼代替所制成的钢、钨钼钢（将一部分钨用钼代替所制成的钢 ）n n优点：减小了碳化物数量及分布的不均匀性优点：减小了碳化物数量及分布的不均匀性优点：减小了碳化物数量及分布的
12、不均匀性优点：减小了碳化物数量及分布的不均匀性 。n n缺点：高温切削性能和缺点：高温切削性能和缺点：高温切削性能和缺点：高温切削性能和W18W18相比稍差。相比稍差。相比稍差。相比稍差。第10页/共46页第十一页，共46页。n n高性能高速钢高性能高速钢 n n优点：具有较强的耐热性，刀优点：具有较强的耐热性，刀具耐用度是普通高速钢的具耐用度是普通高速钢的1.53倍倍。n n缺点：强度与韧性缺点：强度与韧性(rn xn)较普通高速钢低，高钒高速钢较普通高速钢低，高钒高速钢磨削加工性差。磨削加工性差。n n适合加工的零件：奥氏体不锈适合加工的零件：奥氏体不锈钢、高温合金、钛合金、超高钢、高温合
13、金、钛合金、超高强度钢等难加工材料。强度钢等难加工材料。第11页/共46页第十二页，共46页。粉末冶金粉末冶金粉末冶金粉末冶金(fn m y(fn m y jn)jn)高速钢高速钢高速钢高速钢n n优点：无碳化物偏析，提高钢的强度、韧性和硬度，硬度值达优点：无碳化物偏析，提高钢的强度、韧性和硬度，硬度值达优点：无碳化物偏析，提高钢的强度、韧性和硬度，硬度值达优点：无碳化物偏析，提高钢的强度、韧性和硬度，硬度值达696970HRC70HRC；n n保证材料各向同性，减小热处理内应力和变形；保证材料各向同性，减小热处理内应力和变形；保证材料各向同性，减小热处理内应力和变形；保证材料各向同性，减小热
14、处理内应力和变形；n n磨削加工性好，磨削效率比熔炼高速钢提高磨削加工性好，磨削效率比熔炼高速钢提高磨削加工性好，磨削效率比熔炼高速钢提高磨削加工性好，磨削效率比熔炼高速钢提高2 23 3倍；倍；倍；倍；n n耐磨性好。耐磨性好。耐磨性好。耐磨性好。n n适于制造切削适于制造切削适于制造切削适于制造切削(qixio)(qixio)难加工材料的刀具、大尺寸刀具（如滚刀和插齿刀）难加工材料的刀具、大尺寸刀具（如滚刀和插齿刀）难加工材料的刀具、大尺寸刀具（如滚刀和插齿刀）难加工材料的刀具、大尺寸刀具（如滚刀和插齿刀），精密刀具和磨加工量大的复杂刀具。，精密刀具和磨加工量大的复杂刀具。，精密刀具和磨加
15、工量大的复杂刀具。，精密刀具和磨加工量大的复杂刀具。第12页/共46页第十三页，共46页。n n2 2硬质合金（硬质合金（硬质合金（硬质合金（Cemented CarbideCemented Carbide）n n（1 1）硬质合金组成）硬质合金组成）硬质合金组成）硬质合金组成n n硬质合金是由难熔金属碳化物和金属粘结剂硬质合金是由难熔金属碳化物和金属粘结剂硬质合金是由难熔金属碳化物和金属粘结剂硬质合金是由难熔金属碳化物和金属粘结剂经粉末冶金方法制成。经粉末冶金方法制成。经粉末冶金方法制成。经粉末冶金方法制成。n n（2 2）硬质合金的性能特点）硬质合金的性能特点）硬质合金的性能特点）硬质合金
16、的性能特点n n硬质合金优点硬质合金优点硬质合金优点硬质合金优点(yudi(yudi n)n)：硬质合金中高熔点、：硬质合金中高熔点、：硬质合金中高熔点、：硬质合金中高熔点、高硬度碳化物含量高，热熔性好高硬度碳化物含量高，热熔性好高硬度碳化物含量高，热熔性好高硬度碳化物含量高，热熔性好,热硬性好，热硬性好，热硬性好，热硬性好，切削速度高。切削速度高。切削速度高。切削速度高。n n硬质合金缺点：脆性大，抗弯强度和抗冲击硬质合金缺点：脆性大，抗弯强度和抗冲击硬质合金缺点：脆性大，抗弯强度和抗冲击硬质合金缺点：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韧性不强。抗弯强度只有高速钢的韧性不
17、强。抗弯强度只有高速钢的韧性不强。抗弯强度只有高速钢的1/31/31/21/2，冲击韧性只有高速钢的冲击韧性只有高速钢的冲击韧性只有高速钢的冲击韧性只有高速钢的1/41/41/351/35。n n硬质合金力学性能：主要由组成硬质合金碳硬质合金力学性能：主要由组成硬质合金碳硬质合金力学性能：主要由组成硬质合金碳硬质合金力学性能：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化物的种类、数量、粉末颗粒的粗细和粘化化物的种类、数量、粉末颗粒的粗细和粘化化物的种类、数量、粉末颗粒的粗细和粘化剂的含量决定剂的含量决定剂的含量决定剂的含量决定第13页/共46页第十四页，共46页。n n（2）普
18、通）普通(ptng)硬质合金硬质合金的种类、牌号及适用范围的种类、牌号及适用范围n n按其化学成分的不同可分为按其化学成分的不同可分为：n n、钨钴类（、钨钴类（WC+Co）（合）（合金代号为金代号为YG，对应于国标，对应于国标K类类）n n合金钴含量越高，韧性越好，合金钴含量越高，韧性越好，适于粗加工；适于粗加工；n n钴含量低，适于精加工。钴含量低，适于精加工。第14页/共46页第十五页，共46页。、钨钛钴类钨钛钴类钨钛钴类钨钛钴类n n钨钛钴类（钨钛钴类（钨钛钴类（钨钛钴类（WC+TiC+CoWC+TiC+Co）（合金代号为）（合金代号为）（合金代号为）（合金代号为YTYT，对应于国标对
19、应于国标对应于国标对应于国标P P类类类类 ）n n此类合金有较高的硬度和耐热性，主要用于加此类合金有较高的硬度和耐热性，主要用于加此类合金有较高的硬度和耐热性，主要用于加此类合金有较高的硬度和耐热性，主要用于加工工工工(ji gng)(ji gng)切屑成呈片状的钢件等塑性材料。切屑成呈片状的钢件等塑性材料。切屑成呈片状的钢件等塑性材料。切屑成呈片状的钢件等塑性材料。n n合金中合金中合金中合金中TiCTiC含量高，则耐磨性和耐热性提高，含量高，则耐磨性和耐热性提高，含量高，则耐磨性和耐热性提高，含量高，则耐磨性和耐热性提高，但强度降低但强度降低但强度降低但强度降低 粗加工粗加工粗加工粗加工
20、(ji gng)(ji gng)一般选择一般选择一般选择一般选择TiCTiC含量少的牌号，精加工含量少的牌号，精加工含量少的牌号，精加工含量少的牌号，精加工(ji gng)(ji gng)选择选择选择选择TiCTiC含量含量含量含量多的牌号。多的牌号。多的牌号。多的牌号。第15页/共46页第十六页，共46页。、钨钛钽（铌）钴类钨钛钽（铌）钴类钨钛钽（铌）钴类钨钛钽（铌）钴类n n钨钛钽（铌）钴类钨钛钽（铌）钴类（WC+TiC+TaC（Nb）+Co）（合金代号为）（合金代号为YW，对应于，对应于国标国标M类）类）n n适用适用(shyng)于加工冷硬铸于加工冷硬铸铁、有色金属及合金半精加工，铁、
21、有色金属及合金半精加工，也能用于高锰钢、淬火钢、合也能用于高锰钢、淬火钢、合金钢及耐热合金钢的半精加工金钢及耐热合金钢的半精加工和精加工。和精加工。第16页/共46页第十七页，共46页。n n、碳化钛基类、碳化钛基类、碳化钛基类、碳化钛基类（WC+TiC+Ni+MoWC+TiC+Ni+Mo）合金代号）合金代号）合金代号）合金代号YNYN，对应于国标，对应于国标，对应于国标，对应于国标P01P01类。类。类。类。n n用于精加工和半精加工，对于大长用于精加工和半精加工，对于大长用于精加工和半精加工，对于大长用于精加工和半精加工，对于大长零件且加工精度较高的零件尤其适零件且加工精度较高的零件尤其适
22、零件且加工精度较高的零件尤其适零件且加工精度较高的零件尤其适合，但不适于有冲击合，但不适于有冲击合，但不适于有冲击合，但不适于有冲击(chngj)(chngj)载载载载荷的粗加工和低速切削。荷的粗加工和低速切削。荷的粗加工和低速切削。荷的粗加工和低速切削。第17页/共46页第十八页，共46页。（2）新型）新型(xnxng)硬硬质合金质合金n n超细晶粒硬质合金多用于超细晶粒硬质合金多用于超细晶粒硬质合金多用于超细晶粒硬质合金多用于YGYG类合金，类合金，类合金，类合金，它的硬度和耐磨性得到较大它的硬度和耐磨性得到较大它的硬度和耐磨性得到较大它的硬度和耐磨性得到较大(jio d)(jio d)提
23、提提提高，抗弯强度和冲击韧度也得到提高，高，抗弯强度和冲击韧度也得到提高，高，抗弯强度和冲击韧度也得到提高，高，抗弯强度和冲击韧度也得到提高，已接近高速钢。已接近高速钢。已接近高速钢。已接近高速钢。n n适合做小尺寸铣刀、钻头等，并可用于适合做小尺寸铣刀、钻头等，并可用于适合做小尺寸铣刀、钻头等，并可用于适合做小尺寸铣刀、钻头等，并可用于加工高硬度难加工材料。加工高硬度难加工材料。加工高硬度难加工材料。加工高硬度难加工材料。第18页/共46页第十九页，共46页。涂层涂层涂层涂层(t(t cncn)刀具刀具刀具刀具n n（1 1）概念：涂层刀具是在韧性较好的硬质合金基体）概念：涂层刀具是在韧性较
24、好的硬质合金基体）概念：涂层刀具是在韧性较好的硬质合金基体）概念：涂层刀具是在韧性较好的硬质合金基体上或高速钢刀具基体上，涂覆一层耐磨性较高的难上或高速钢刀具基体上，涂覆一层耐磨性较高的难上或高速钢刀具基体上，涂覆一层耐磨性较高的难上或高速钢刀具基体上，涂覆一层耐磨性较高的难熔金属化合物而制成。熔金属化合物而制成。熔金属化合物而制成。熔金属化合物而制成。n n（2 2）常用的涂层材料）常用的涂层材料）常用的涂层材料）常用的涂层材料(cilio)(cilio)有：有：有：有：TiCTiC、TiNTiN、Al2O3Al2O3等等等等 n n（3 3）涂层形式：可以采用单涂层和复合涂层）涂层形式：可
25、以采用单涂层和复合涂层）涂层形式：可以采用单涂层和复合涂层）涂层形式：可以采用单涂层和复合涂层 n n（4 4）优点：涂层刀具具有高的抗氧化性能和抗粘结）优点：涂层刀具具有高的抗氧化性能和抗粘结）优点：涂层刀具具有高的抗氧化性能和抗粘结）优点：涂层刀具具有高的抗氧化性能和抗粘结性能，因此具有较高的耐磨性性能，因此具有较高的耐磨性性能，因此具有较高的耐磨性性能，因此具有较高的耐磨性 n n（5 5）适用范围：主要用于车削、铣削等加工，由于）适用范围：主要用于车削、铣削等加工，由于）适用范围：主要用于车削、铣削等加工，由于）适用范围：主要用于车削、铣削等加工，由于成本较高，还不能完全取代未涂层刀具
26、的使用。不成本较高，还不能完全取代未涂层刀具的使用。不成本较高，还不能完全取代未涂层刀具的使用。不成本较高，还不能完全取代未涂层刀具的使用。不适合受力大和冲击大的粗加工，高硬材料适合受力大和冲击大的粗加工，高硬材料适合受力大和冲击大的粗加工，高硬材料适合受力大和冲击大的粗加工，高硬材料(cilio)(cilio)的加工以及进给量很小的精密切削。的加工以及进给量很小的精密切削。的加工以及进给量很小的精密切削。的加工以及进给量很小的精密切削。（3）新型）新型(xnxng)刀具材料刀具材料第19页/共46页第二十页，共46页。陶瓷刀具（陶瓷刀具（Ceramics）（1）材料组成：主要由硬度）材料组成
27、：主要由硬度(yngd)和熔点都很高的和熔点都很高的Al2O3、Si3N4等氧化物、氮等氧化物、氮化物组成，另外还有少量的化物组成，另外还有少量的金属碳化物、氧化物等添加金属碳化物、氧化物等添加剂，通过粉末冶金工艺方法剂，通过粉末冶金工艺方法制粉，再压制烧结而成。制粉，再压制烧结而成。（2）常用种类：）常用种类：Al2O3基陶基陶瓷和瓷和Si3N4基陶瓷基陶瓷（3）优点：有很高的硬度）优点：有很高的硬度(yngd)和耐磨性，刀具寿和耐磨性，刀具寿命比硬质合金高；具有很好命比硬质合金高；具有很好的热硬性，摩擦系数低，切的热硬性，摩擦系数低，切削力比硬质合金小，用该类削力比硬质合金小，用该类刀具加
28、工时能提高表面光洁刀具加工时能提高表面光洁度。度。（4）缺点：强度和韧性差，）缺点：强度和韧性差，热导率低。陶瓷最大缺点是热导率低。陶瓷最大缺点是脆性大，抗冲击性能很差。脆性大，抗冲击性能很差。（5）适用范围：高速精细加）适用范围：高速精细加工硬材料。工硬材料。第20页/共46页第二十一页，共46页。a.聚晶金刚石（聚晶金刚石（Poly Crystalline DiamondPCD）（1）分类：天然金刚石刀具；人）分类：天然金刚石刀具；人造聚晶金刚石刀具；复合聚晶金造聚晶金刚石刀具；复合聚晶金刚石刀具。刚石刀具。（2）优点：极高的硬度）优点：极高的硬度(yngd)和耐磨性，人造金刚石硬度和耐磨
29、性，人造金刚石硬度(yngd)达达10000HV，耐磨性是，耐磨性是硬质合金的硬质合金的6080倍；切削刃锋倍；切削刃锋利，能实现超精密微量加工和镜利，能实现超精密微量加工和镜面加工；很高的导热性。面加工；很高的导热性。（3）缺点：耐热性差，强度低，）缺点：耐热性差，强度低，脆性大，对振动很敏感。脆性大，对振动很敏感。（4）适用范围：用于高速条件下）适用范围：用于高速条件下精细加工有色金属及其合金和非精细加工有色金属及其合金和非金属材料。金属材料。超硬刀具超硬刀具(doj)材料材料第21页/共46页第二十二页，共46页。b.b.立方氮化硼立方氮化硼立方氮化硼立方氮化硼(Cubic Boron
30、Nitride,CBN)(Cubic Boron Nitride,CBN)（1 1）概念：立方氮化硼（简称）概念：立方氮化硼（简称）概念：立方氮化硼（简称）概念：立方氮化硼（简称CBNCBN）是由六方）是由六方）是由六方）是由六方氮化硼为原料在高温高压下合成。氮化硼为原料在高温高压下合成。氮化硼为原料在高温高压下合成。氮化硼为原料在高温高压下合成。（2 2）优点：硬度高，硬度仅次于金刚石，热稳）优点：硬度高，硬度仅次于金刚石，热稳）优点：硬度高，硬度仅次于金刚石，热稳）优点：硬度高，硬度仅次于金刚石，热稳定性好，较高的导热性和较小的摩擦系数。定性好，较高的导热性和较小的摩擦系数。定性好，较高的
31、导热性和较小的摩擦系数。定性好，较高的导热性和较小的摩擦系数。（3 3）缺点：强度和韧性较差，抗弯强度仅为陶）缺点：强度和韧性较差，抗弯强度仅为陶）缺点：强度和韧性较差，抗弯强度仅为陶）缺点：强度和韧性较差，抗弯强度仅为陶瓷刀具的瓷刀具的瓷刀具的瓷刀具的1/51/51/21/2。（4 4）适用范围：适用于加工高硬度淬火钢、冷）适用范围：适用于加工高硬度淬火钢、冷）适用范围：适用于加工高硬度淬火钢、冷）适用范围：适用于加工高硬度淬火钢、冷硬铸铁和高温合金材料。它不宜加工塑性大硬铸铁和高温合金材料。它不宜加工塑性大硬铸铁和高温合金材料。它不宜加工塑性大硬铸铁和高温合金材料。它不宜加工塑性大的钢件和
32、镍基合金，也不适合的钢件和镍基合金，也不适合的钢件和镍基合金，也不适合的钢件和镍基合金，也不适合(shh)(shh)加工铝加工铝加工铝加工铝合金和铜合金，通常采用负前角的高速切削。合金和铜合金，通常采用负前角的高速切削。合金和铜合金，通常采用负前角的高速切削。合金和铜合金，通常采用负前角的高速切削。第22页/共46页第二十三页，共46页。2.2 数控机床数控机床(sh kn j chun)刀具的种类及刀具的种类及特点特点第23页/共46页第二十四页，共46页。第24页/共46页第二十五页，共46页。常见常见(chn jin)的刀具库的刀具库可装可装可装可装2020把刀的无臂式把刀的无臂式把刀的
33、无臂式把刀的无臂式ATCATC刀具刀具刀具刀具(doj)(doj)库库库库第25页/共46页第二十六页，共46页。常见常见(chn jin)的刀具库的刀具库BT40BT40盘式斗笠盘式斗笠盘式斗笠盘式斗笠(dul)(dul)气动刀库气动刀库气动刀库气动刀库第26页/共46页第二十七页，共46页。常见常见(chn jin)的刀具库的刀具库门笠式刀库门笠式刀库门笠式刀库门笠式刀库第27页/共46页第二十八页，共46页。常见常见(chn jin)的刀具库的刀具库可装可装可装可装6060把刀的链条式刀具把刀的链条式刀具把刀的链条式刀具把刀的链条式刀具(doj)(doj)库库库库第28页/共46页第二十
34、九页，共46页。（1）刀柄）刀柄(do bn)刀柄是机床主轴和刀具之间的连接工具，是加工中心(zhngxn)必备的辅具第29页/共46页第三十页，共46页。（2）工具）工具(gngj)系统系统 1.由于在数控机床上要加工多种工件，并完由于在数控机床上要加工多种工件，并完成工件上多道工序的加工，因此需要使用成工件上多道工序的加工，因此需要使用的刀具品种的刀具品种(pnzhng)、规格和数量较多。、规格和数量较多。2.为减少刀具的品种为减少刀具的品种(pnzhng)规格，有必规格，有必要发展柔性制造系统和加工中心使用的工要发展柔性制造系统和加工中心使用的工具系统具系统第30页/共46页第三十一页，
35、共46页。车削类工具车削类工具(gngj)系统（整体系统（整体式）式）目前我国的加工目前我国的加工(ji gng)中心采用中心采用TSG整体式工整体式工具系统，其柄部有直柄（三具系统，其柄部有直柄（三种规格）和锥柄（四种规格）种规格）和锥柄（四种规格）两种，共包括两种，共包括16种不同用途种不同用途的刀柄。的刀柄。第31页/共46页第三十二页，共46页。车削车削(ch xu)类工具系统（整体类工具系统（整体式）式）整体式工具系统整体式工具系统整体式工具系统整体式工具系统(xtng)(xtng)组成组成组成组成第32页/共46页第三十三页，共46页。铣镗类工具铣镗类工具(gngj)系统（模块系统
36、（模块式）式）模块模块模块模块(m kui)(m kui)式工具系统组成式工具系统组成式工具系统组成式工具系统组成第33页/共46页第三十四页，共46页。铣镗类工具铣镗类工具(gngj)系系统（模块式）统（模块式）TMG21TMG21工具工具工具工具(gngj)(gngj)系统系统系统系统第34页/共46页第三十五页，共46页。刀具，尤其是刀片刀具，尤其是刀片(dopin)(dopin)的的选择是保证加工质量提高加工选择是保证加工质量提高加工效率的重要环节。效率的重要环节。第35页/共46页第三十六页，共46页。2.2.2 数控机床数控机床(sh kn j chun)刀具的刀具的特点特点要有高
37、的切削要有高的切削要有高的切削要有高的切削(qixio)(qixio)效率效率效率效率要有高的精度要有高的精度要有高的精度要有高的精度(jn d)(jn d)和重复定位精和重复定位精和重复定位精和重复定位精度度度度(jn d)(jn d)要有高的可靠性和耐用度要有高的可靠性和耐用度要有高的可靠性和耐用度要有高的可靠性和耐用度 实现刀具尺寸的预调和快速换刀实现刀具尺寸的预调和快速换刀实现刀具尺寸的预调和快速换刀实现刀具尺寸的预调和快速换刀具有完善的模块式工具系统具有完善的模块式工具系统具有完善的模块式工具系统具有完善的模块式工具系统建立完备的刀具管理系统建立完备的刀具管理系统建立完备的刀具管理系
38、统建立完备的刀具管理系统 要有在线监控及尺寸补偿系统要有在线监控及尺寸补偿系统要有在线监控及尺寸补偿系统要有在线监控及尺寸补偿系统 第36页/共46页第三十七页，共46页。2.3 可转位可转位(zhun wi)刀片及其代码刀片及其代码n n2.3.1 可转位刀具可转位刀具(doj)的优的优点点n n刀具刀具(doj)寿命长寿命长 原因：刀原因：刀片避免了由焊接和刃磨高温引片避免了由焊接和刃磨高温引起的缺陷。起的缺陷。n n生产效率高生产效率高 原因：减少了换原因：减少了换刀时间刀时间n n有利于推广新技术、新工艺有利于推广新技术、新工艺第37页/共46页第三十八页，共46页。第38页/共46页
39、第三十九页，共46页。2.3.2 可转位刀片的代码可转位刀片的代码(di m)及及其标记方法其标记方法n n国际标准ISO18321985的可转位刀片的代码方法，是由十个字符串组成的，排列如下：n n刀片的几何形状及其夹角n n刀具的主切削刃后角n n刀片内接圆D与厚度S的精度(jn d)级别n n刀片形式、紧固方法或断屑槽第39页/共46页第四十页，共46页。n n刀片边长、切削刃长n n刀片厚度n n刀尖圆角半径或主偏角或修光刃后角n n切削刃状态，刀尖切削刃或倒棱切削刃n n进刀方向(fngxing)或倒刃宽度n n厂商的补充符号或倒刃角度第40页/共46页第四十一页，共46页。第41页
40、/共46页第四十二页，共46页。第42页/共46页第四十三页，共46页。第43页/共46页第四十四页，共46页。2.4 数控刀具数控刀具(doj)的选择的选择 刀具的选择是根据零件的材料种类、硬度、以及加工表面粗糙度要求和加刀具的选择是根据零件的材料种类、硬度、以及加工表面粗糙度要求和加刀具的选择是根据零件的材料种类、硬度、以及加工表面粗糙度要求和加刀具的选择是根据零件的材料种类、硬度、以及加工表面粗糙度要求和加工余量的已知条件来决定刀片的几何结构（如刀尖圆角）、进合量、切削速工余量的已知条件来决定刀片的几何结构（如刀尖圆角）、进合量、切削速工余量的已知条件来决定刀片的几何结构（如刀尖圆角）、
41、进合量、切削速工余量的已知条件来决定刀片的几何结构（如刀尖圆角）、进合量、切削速度和刀片牌号。度和刀片牌号。度和刀片牌号。度和刀片牌号。刀具的选择是数控加工工艺刀具的选择是数控加工工艺刀具的选择是数控加工工艺刀具的选择是数控加工工艺(gngy)(gngy)(gngy)(gngy)中重要内容之一。选择刀具通中重要内容之一。选择刀具通中重要内容之一。选择刀具通中重要内容之一。选择刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。选取刀具时，要使常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。选取刀具时，要使常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。选取刀具时，要使常要考虑机床的加工
42、能力、工序内容、工件材料等因素。选取刀具时，要使刀具的尺寸和形状相适应。刀具的尺寸和形状相适应。刀具的尺寸和形状相适应。刀具的尺寸和形状相适应。第44页/共46页第四十五页，共46页。刀具刀具(doj)选择应考虑选择应考虑的主要因素有：的主要因素有：刀具选择应考虑的主要刀具选择应考虑的主要刀具选择应考虑的主要刀具选择应考虑的主要(zhyo)(zhyo)因素有：因素有：因素有：因素有：如操作间断时间、振动、电力波动如操作间断时间、振动、电力波动如操作间断时间、振动、电力波动如操作间断时间、振动、电力波动(bdng)(bdng)或突然中断或突然中断或突然中断或突然中断等。等。等。等。被加工工件的被
43、加工工件的被加工工件的被加工工件的材料、性能材料、性能材料、性能材料、性能如金属、非金属，其硬度、刚度、塑性、韧性及耐磨性如金属、非金属，其硬度、刚度、塑性、韧性及耐磨性如金属、非金属，其硬度、刚度、塑性、韧性及耐磨性如金属、非金属，其硬度、刚度、塑性、韧性及耐磨性等。等。等。等。加工工艺类别加工工艺类别加工工艺类别加工工艺类别车削、钻削、铣削、镗削或粗加工、半精加工、精加工和超车削、钻削、铣削、镗削或粗加工、半精加工、精加工和超车削、钻削、铣削、镗削或粗加工、半精加工、精加工和超车削、钻削、铣削、镗削或粗加工、半精加工、精加工和超精加工等。精加工等。精加工等。精加工等。加工工件信息加工工件信息加工工件信息加工工件信息工件的几何形状、加工余量、零件的技术经济指标。工件的几何形状、加工余量、零件的技术经济指标。工件的几何形状、加工余量、零件的技术经济指标。工件的几何形状、加工余量、零件的技术经济指标。刀具能承受的切削刀具能承受的切削刀具能承受的切削刀具能承受的切削用量用量用量用量辅助因数辅助因数辅助因数辅助因数切削用量三要素，包括主轴转速、切削速度与切削深度。切削用量三要素，包括主轴转速、切削速度与切削深度。切削用量三要素，包括主轴转速、切削速度与切削深度。切削用量三要素，包括主轴转速、切削速度与切削深度。第45页/共46页第四十六页，共46页。