加工中心刀具范文

加工中心刀具范文（精选12篇）

加工中心刀具 第1篇

1 加工中心刀具选择总原则

加工中心所用的刀具是由通用刀具和加工中心主轴前端锥孔配套的刀柄等组成。在加工中, 要依据许多因素来选择, 例如机床性能、夹具的刚度、工件材料的性能、切削用量以及其它相关因素。加工中心刀具选择的总原则是:刀具的刚性好, 安装和调整方便, 耐用度和精度高。另外为了提高刀具的刚性和保证安全, 刀具伸出长度应尽可能短。在加工中心机床上, 各种刀具分别装在刀库中, 按程序的规定进行加工。

2 加工中心刀具种类

加工中心刀具种类较多, 应用最广的是各种表面及孔加工刀具。其中平面、曲面的加工刀具主要采用各种类型的铣刀, 而孔加工刀具根据所加工孔的形状、位置、精度要求等可选择钻头、铰刀、扩孔钻、镗刀等。硬质合金螺旋齿立铣刀主要用于加工铸铁、钢件、有色金属等材质, 刀片一般为焊接式。可转位螺旋立铣刀主要用于粗铣大型工件的台阶面、立面及大型槽。加工中若更换不同牌号的刀片, 可分别加工钢、铸铁、铸钢、耐热钢等多种材料。镶硬质合金刀片的端铣刀主要用于加工凸台、凹槽和箱口面。在加工中心机床上, 各种刀具分别装在刀库中, 按设定的程序进行自动换刀。因此加工中心必须采用标准刀柄, 以便各种类型的刀具能迅速、准确地装到机床主轴上。加工中心刀具的刀柄分为整体式工具系统和模块式工具系统两大类。整体式用的不多, 现在主要采用连接刚性好、定位精度高的模块式工具系统, 这种工具系统主要由刀柄、中间接杆以及工作头组成。它的联接特点是单圆柱定心, 径向销钉锁紧, 它的一部分是孔, 而另一部分是轴, 两者之间可以插入连接, 形成一个刚性刀柄。它的中间接杆有等径和变径两类, 根据不同的内外径及长度将刀柄和工作头模块相联接。工作头又分为可转位钻头、粗镗刀、精镗刀、扩孔钻、立铣刀、面铣刀等多种类型。加工中心刀具根据制造所用的材料可分为以下几种: (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, 如陶瓷刀具等。

3 加工中心刀具的具体选择

加工中心在加工中, 刀具的切削过程是非常复杂的, 影响因素非常多。例如铣削选取刀具时, 要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。大平面加工选择面铣刀;平面周边轮廓的加工, 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;平面铣削应选用不重磨硬质合金端铣刀。一般采用二次走刀, 第一次走刀最好用端铣刀粗铣, 沿工件表面连续走刀。而且每次走刀的宽度不影响工件的精度。加工模具型腔时多选模具铣刀;加工封闭键槽用键槽铣刀;球形铣刀用于加工立体型面和有较大转接凹圆弧;加工变斜角面应选鼓形铣刀;成型铣刀用于加工特殊孔及各种型面等。铣刀的直径应根据铣削宽度、深度选择, 铣削深度、宽度越大, 铣刀的直径也越大。粗铣时, 铣刀直径要小些;精铣时, 铣刀直径要大些, 尽量减小相邻两次进给之间的接刀痕迹。另外铣刀齿数应根据工件材料和加工要求选择, 一般粗加工或铣削塑性材料时, 选择粗齿铣刀;半精加工、精加工或铣削脆性材料时, 选用中、细齿铣刀。

铣刀参数的选择主要应考虑刀具的刚性和零件加工部位的几何尺寸等因素。铣刀主要分为面铣刀和立铣刀两大类, 面铣刀的前角一般较小, 铣削高强度高硬度的材料时可用负前角, 其数值应根据工件材料和刀具材料来选择。立铣刀直径往往受到零件材料、工件尺寸、刚性、及工艺要求等因素的限制一般应尽量选择直径较大的铣刀。加工中心上用的立铣刀一般有三种形式:球头刀 (R=r) 、端铣刀 (r=0) 和R刀。在两轴及两轴半加工中, 为提高效率, 应尽量采用端铣刀, 当曲面形状复杂时, 为了避免干涉, 建议使用球头刀。

钻孔加工时, 先在工件断面打中心孔, 用以引正钻头, 再用较大的钻头进行钻孔加工, 从而保证孔的精度。当深孔加工时, 特别要注意钻头的冷却和排屑问题, 若工件为铸件, 则不能使用冷却液。

加工中心扩孔时主要采用扩孔钻, 镗刀等, 另外还可用键槽铣刀或立铣刀加工, 因为它的加工精度要高。加工大孔时, 可采用可转位扩孔钻, 以提高加工效率。在加工中心上铰孔时多用标准铰刀, 此外还有机夹硬质合金刀片的单刃铰刀和浮动铰刀。

加工中心机床刀具是一个较复杂的系统, 它的正确选用需要根据实际情况, 编程人员必须掌握。实际应用时, 要根据编程参数, 刀具的结构尺寸确定, 在刀具装到机床上之前, 需要调整其尺寸。只有对加工中心刀具结构和选用有充分的了解和认识, 在实际工作中才能灵活运用, 提高工作效率和安全生产。

摘要：现代加工中普通机械逐渐被数控机械所代替, 加工中心取代传统的普通机床进行大量的机械加工, 主要介绍了加工中心的特点及刀具选择的基本原则, 并根据实践经验结合加工方法, 提出了刀具选用的一般方法。

关键词：加工中心,刀具材料,选择及应用

参考文献

[1]吴道全.金属切削原理及刀具[M].重庆:重庆大学出版社.

加工中心刀具及附件管理办法 第2篇

一.目的

规范刀具（通用刀具和专用刀具）和机床附件（拉钉、刀柄、弹簧筒夹）的领取、存放、保养、使用寿命、报废、回收等整个过程的管理办法，以控制刀具耗用成本，提高刀具的使用寿命。

二.定义：刀具类型：1.通用刀具a.可换式刀具刀片b.钻头 c.立铣刀d、刀盘

e、定点钻

2.专用刀具。

三.职责

1.部门主管审核、批准刀具及附件的领用。

2.流失控制。3.刀具的正常消耗。

4..刀具及附件平时的保养，存放必须标识清楚。5.废旧刀具、附件入库的登记。

6.刀具管理人员负责刀及的登记、保管、收发及刀具寿命的统计。对刀具的使用情况及库存量、报废刀具、待修复刀具等及时录入计算机内,在局域网内共享。

四.内容

1.刀具和机床附件的申报。

1.1新产品。刀具和附件由CNC编程人员根据库存情况进行申报。根据刀具管理员提供的数据首选现有刀具，根据产品的批量、材质、加工精度，选择相应的刀具及附件。由主管审核通过后以书面或短信形式通知采购人员购买，并告知刀具管理人员。

1.2.老产品。由刀具管理员根据刀具的库存量及使用情况上报技术部。上报时需以书面形式且注明申报理由及购回时间，技术部核查通过后由申购人以书面形式通知采购人员。2.刀具和机床附件的购买

2.1.购买刀具必由技术部批准后方可购买。

2.2根据申报人员提供的信息（加工材质、产品数量、加工精度、数量等）购买相应的刀具。

2.3采购人员接到申购单后进行购买，于1个工作日内回复申报人，否则视为在申购单要求日期内购回。3.刀具和机床附件的接收

3.1刀具和机床附件购回后，由采购员将刀具或附件及送货单交付于刀具管理员，送货单上必须注明刀具的名称、数量，确保与申报内容一致，否则刀具管理员有权拒收。对刀具的外观及部分尺寸进行测量，如不合格有权拒收。3.2刀具管理员将接受的配件在三个工作日内到成品库内进行登记。4.刀具和机床附件的日常管理

4.1刀具必须分类存放标识清楚。按刀具材质、铝用刀、钢用刀、不锈钢专用刀、螺旋丝锥、挤压丝锥、螺尖丝锥等细化分类存放。报废刀具必须与其它刀具隔离，明确标识，及时交与库房。需刃磨的刀具也分类存放，明确标识，由管理员通知专门刃磨人员进行刃磨。刃磨后交付于管理员。

4.2不使用的刀具、刀柄及筒夹需清除切削液及切削，并适当涂抹润滑脂，防止生锈。刀柄应插入塑料导套内，严禁刀柄磕碰。

4.3新产品刀具的领用。管理员根据编程人员的通知准备所需刀具，交与领用人员并进行登记。领用人员是夜班，可由现操作人员代领并转交于夜班人员。晚班和中班对于易损刀具可以适当的增加领用数量并告知CNC编程人员。否则由此产生的费用由刀具管理员承担。

4.4老产品刀具的领用。车间主管将需要加工的产品以书面形式通知刀具管理员，管理员根据产品及工艺准备好刀具。由使用人员领用。

A.异常领用。产品加工中由于刀具的磨损频繁、刀刃崩裂、损坏、丢失等异常原因领取新刀具时，由领取人员提出书面申请，注明原因、用途。由管理员根据相关规定作出相应的处理。及时通知编程人员确刀具是否适用。

B.正常领用。刀具及附件由相关人员判定达到使用寿命正常报废的，管理人员应当统计刀具的使用情况（加工材料、刀具材料、加工数量）并在计算机里做详细的记录以便查询。

4.5交接班时，操作工上班前和上一班人员交接设备上正在使用的刀具及待使用的刀具。如能使用无异常，则转交。如有异常接班人员须在交接班记录表上注明。否则产生的费用由接班人员承担。

4.6刀具的更换以刀尖计算。刀具使用费用的计算由谁先使用新尖计算，上一班剩下的旧尖不记费用。更换刀具时有杆无尖，不能按以旧换新计算。

4.7刀具及附件的交回。一种产品加工结束后由刀具管理员根据下个产品的情况通知当前操作人员将不使用的刀具交回。管理员有权督促操作人员交回刀具及附件并进行通报。

4.8刀具管理人员对每把刀具的拉钉进行检查，发现磨损、有缺陷或拉钉松动的刀柄进行相应的处理。由于拉钉松动、磨损等造成的损失由刀具管理员承担。4.9操作人员应将待使用的刀具摆放整齐。加工之前检查领用的刀具与工艺上注明的刀具是否一致与所加工的产品是否匹配，发现异常必须立即与相关人员核对，否则产生的费用由现操作人员承担。刀具管理人员有权检查刀具的摆放情况并进行通报。

4.10刀具管理人员需对每一把刀具进行详细的跟踪记录。对同类同一尺寸不同品牌的刀进行比较，选出性价比较高的品牌。最终确定出每把刀具的使用寿命。4.11刀具管理员要确保计算机的信息与配件的实际情况相符，根据使用情况及时变动。

5.报废刀具及附件的系列规定

5.1由于编程失误产生撞刀而损坏的刀具及刀柄所产生的费用由编程人员承担。5.2由于对刀、试切、分中或装刀等因动作不规范或由于疏忽而损坏刀具及刀柄所产生的费用由操作人员承担。损坏的刀具和刀柄不能按以旧换新计算。5.3报废的刀具及附件由刀具管理人员分类标识定期交付于库房，并在Execel里做相应的变动。

5.4报废刀具需要注明报废原因、人员，由技术部确认后交与库房。6.考核奖惩

6.1每日由车间管理人员对以上措施进行督促检查

石墨电极加工工艺比较及刀具选择 第3篇

关键词：石墨电极加工；刀具选择；刀路优化

石墨具有较高的高温强度、低热膨胀系数、较好的可加工性和良好的热、电导率，因此石墨电极广泛应用于冶金、电炉、电火花加工等领域。尽管石墨是一种非常容易切削的材料，但由于用作EDM电极的石墨材料必须具有足够的强度以免在操作和EDM加工过程中受到破坏，同时电极形状（薄壁、小圆角、锐变）等也对石墨电极的晶粒尺寸和强度提出较高的要求，这导致在加工过程中石墨工件容易崩碎，刀具容易磨损。因此如何提高加工效率、降低加工刀具成本成为石墨电极加工的一个重要问题。

1 石墨电极加工工艺比较

目前碰到的主要矛盾在于石墨机出产量太少，电火花机无电极可打，经常处于等工状态。对于汽车塑料模具而言，一般都是加强筋和倒扣以及型腔太深加工中心铣不到的地方才会需要电极，而对于编程来讲，不管是单条程序加工还是多条程序加工电极的编程方法是不变的，所以即便是要求自动换刀选用的策略也是不变的。

1.1 以往加工方法

以往的加工方法是单个电极单个装夹单条程序一条一条做的，因电极的程序时间一般都比较短，所以机加工人员经常是呆在机床的旁边，等着程序结束后换刀再做另一条程序。编程用的刀具长度每回也都不一样，造成机加人员每次都需要重新装夹和对刀，增加了工时的同时错误率也加大了。一个操作工只能做一台机床，费事费力。而且因为机床比较多，我们输出的NC程序都是以同一个机床型号输出的，加工人员还要在每条程序的头和尾改成他们各自机床所能识别的代码。

1.2 优化加工方法

对于编程来讲，现在一般需要预先知道自己做的这个工件所要上哪台机床上做，（现在有ERP系统查一下就可以了）那么在程序做完后输出程序的时候就可以直接选择该机床输出它能识别的代码，不需机加人员再编辑程序或让编程人员重新输出了。操作工现在只需要调用一条程序就可以了，也不用象以往那样需要调好几条程序了，我们在后处理的时候就已经串联起来了。

1.3 刀具比较

在做自动换刀之前，现场配备的刀具都是各式各样的，长短参差不齐，操作工在装刀的时候都是根据程序单上的长度安装的，用的是弹簧芯的夹头，碰到面比较陡的时候，刀子势必就伸的很长，这样一来也就容易弹刀，而且弹簧芯时间用久了，精度也会差，对于电极这种加工精度要求比较高的零件来讲，是不允许的。在这样的情势下，因此决定为石墨机专门配新的刀具及夹持。

以往用的比较多的夹持，该夹持操作方便，无需辅助即可安装使用，但遇到有斜面且型面又比较高时，它所需要伸出的刀具比较长，强度不够，做出来的精度有所不准。烧刀机装夹比较麻烦，需要用烧刀机加热后把它烧进去后才能使用，但它的精度比较高，且碰到陡面时，刀具伸出很短就能满足所需的长度。

为了最大化的利用烧结刀的优势，为其配备了标准刀库在烧刀时刀子伸出的长度是定死的，并且和编程人员刀具库里的长度是一致的。这样一来，因精加工的刀子切削的量少所用的刀子也就没必要经常烧上烧下的，节约了刀具管理员的烧刀时间。对编程来讲也不要再一把刀一把刀的设置长度了，预先做个刀库调入编程软件里就可以了。而对于长度大于刀库里的刀具我们则把它们放在后面的刀号里，以备临时选用。

2 数据分析整理

2.1 刀具寿命的比较

在刀具大小及长度都确定下来以后，就要去测试刀具的性能，便于选择合适的刀具用于石墨加工。因为我们目前正在使用的是millstar和蓝帜这两家单位的刀具，所以就用这两家厂家的刀具进行刀具耐用性能的比较。转速和进给都按照其样本上的100%给予。各做4块4个大电极的板，结果如下表2.1所示。

表2.1 刀具寿命比较

[刀具直径＼&Millstar F＼S＼&蓝帜F＼S＼&寿命＼&20r1

16r1

10r1

8r4

8r1

6r3

6r.5

4r2

2r1＼&2500＼4000

3500＼6000

2000＼8000

3000＼8000

2000＼8000

3000＼10000

1200＼8000

800＼12000

500＼15000＼&2800＼4000

3500＼6000

2000＼8000

3000＼8000

2000＼8000

3000＼10000

1500＼8000

750＼12000

500＼15000＼&6H＼5H

5H＼4H35M

3H＼3H24M

5H＼4H40M

3H20M＼3H10M

5H＼5H30M

2H45M＼3H

2H＼2H20M

1H30M＼1H25M＼&]

对于上表中16R0的刀，现在主要用于做电极的基准。以往我们是用16R1的刀每层切0.4mm而对于10mm厚的基准来讲，我们總共要切250层才能把基准做完，浪费时间，现在由于16R0的刀刃长比较长，我们只要做一刀就可以直接把基准铣出来了，省了大量的时间。

2.2 价格比较

通过对上面两家厂家刀具的性能、寿命比较看，各有长处，但是总体来讲millstar的要稍好一点且蓝帜的刀片比较贵，一般2刃刀每片刀片需60元左右，而millstar的只有35元左右，且开粗的刀具都是镶片刀，蓝帜的刀片与刀头之间没有压板固定，它仅依靠刀片上的一个螺丝固定，稳定性很差，有刀片爆掉的可能存在。所以结合上述几点，最终选择的是millstar的刀具。

3 结论

编程上，使用多个电极组合编程及自动换刀的方式，使操作工只需要调用一次程序即可完成几个电极的加工。在刀具的选择上烧结刀具刚性和稳定性比卡簧的固定方式好，故选择烧结夹头固定刀具。在刀具寿命的测试中，Millstar的刀片在石墨加工上成本更低，故选择Millstar的刀片。

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加工中心刀具 第4篇

刹车盘性能是汽车安全行驶的有力保证,作为汽车零部件的核心部件,刹车盘(制动盘)是其至关重要的安全零件。随着环境保护对汽车材料轻量化的需求,汽车零部件制造工艺在不断更新,相应刹车盘对cBN刀具的精度、效率、寿命等方面也提出了更高要求。

相关专家表示,汽车刹车盘对两端面表面的加工质量要求很严:表面粗糙度为Ra1.6,两制动面圆周厚薄差通常要求控制在0.009mm范围以内,平行度则要求0.04mm以内,跳动要求0.025mm的误差范围,且这些形位公差都要靠精加工保证。传统的磨削工艺已难以满足市场对形位公差车削加工的需求。

(中国刀具商务网)

和平中心小学管制刀具收缴方案 第5篇

实 施 方 案

为了预防和减少利用管制刀具进行违法犯罪活动，维护校园及周边社会治安秩序，保障我校广大学生的人身安全，根据德惠市教育局的文件精神，经学校研究决定，在全校学生中集中开展一次收缴管制刀具专项行动。为确保专项行动取得实效，结合我校实际，特制定本工作方案。

一、指导思想

以“三个代表”重要思想和科学发展观为指针，以保障广大学生生命财产安全为目标，贯彻预防为主、教育与处罚相结合的原则，集中时间、集中力量，大力收缴管制刀具，严厉打击利用管制刀具实施危害广大学生合法权益的违法犯罪行为，为全校学生学习生活创造一个良好的社会治安环境。

二、目标任务

1、增强全校广大学生对管制刀具危害性的认识，自觉同非法持有管制刀具的行为作斗争。

2、收缴一批学生中非法持有的管制刀具，消除一批社会治安隐患。

3、消除埋藏在学生身边的安全隐患，防止重大事故发生，确保学生人身安全。

三、管制刀具范围

根据公安部对部分刀具实行管制的规定，管制刀具包括匕首、三棱刀、带有自锁装置的弹簧刀，以及其他类似的单刃刀、双刃刀、三棱尖刀和公安机关认为需要管制的其他刀具。

四、行动时间

2013年5月10日

五、工作措施

（一）广泛宣传，深入教育。政教处、各班班主任和任课教师，要加大宣传力度，深入广泛的宣传收缴管制刀具的重要意义和有关政策，广辟线索来源。在教育主管部门和公安部门的指导下，政教处要广泛宣传收缴管制刀具的目的、意义。同时，学校邀请法制副校长参加，召开法制教育班会，动员广大学生积极投入到收缴活动中，自觉上交管制刀具，努力营造集中收缴氛围。

（二）实事求是，注重实效。学校政教处、各班班主任和任课教师，要结合本级段、本班的实际情况，确定工作重点，对校园内的重点人员、重点区域进行深入细致的摸排。在摸排中，发现非法持有的管制刀具，要立即警醒强制收缴，严肃查处。专项行动中收缴的管制刀具，一律由教导处登记造册，集中保管。

（三）加强校园周边公共场所和校门的治安管理。学校教导处要与派出所紧密联系，大力加强校园周边公共场所和校门的安全保卫工作，对进入校门的人员进行仔细排查，如发现非法携带管制刀具的人员，要认真查清其身份、携带管制刀具的动机和管制刀具的来源，从中发现一批案件线索，对查获的违反管制刀具管理的人员，一律从重从严处理，维护校园周边治安秩序稳定。

六、工作要求

（一）认清形势 统一思想。持刀犯罪在社会治安案件中比重较大，其中青少年持刀犯罪占有很高的比例。青少年学生由于身心还不够成熟和稳定，遇到问题和矛盾往往是冷静不足冲动有余、感情用事超越理智和法律，加之社会不良信息的影响，盲目崇尚暴力，给社会和学校带来不稳定因素，给家庭带来无法弥补的损失，甚至也葬送了自己前程。我们应当本着对社会对家庭对学校对学生负责的态度，从讲政治和落实科学发展观重要思想的高度，认真细致地做好这项工作。

（二）加强领导 精心组织。全体教职工，特别是教导处和各班班主任，要充分认识到开展这次专项行动的重要意义，高度重视，积极主动地开展工作。政教处要切实加强对专项行动的领导。为确保专项行动取得实效，学校成立收缴管制刀具工作领导小组。（见附后）

（三）深入细致，务求实效。要坚持从实际出发，深入细致地开展工作，全体教职员工，特别是政教处、各班班主任，要结合本级段、本班和自己掌握的情况，利用集中收缴、重点检查、个别谈话了解等方法，积极开展工作，务求专项行动取得实效。

（四）坚持原则，注意方法。在专项行动中，要结合广大中学生思想还不够成熟，考虑事情不够全面，身心可塑性强的特点，坚持教育为主，慎用强制措施和激烈言辞。对在专项行动中主动上交管制刀具的人员，一律进行批评教育，从轻处理；对私藏管制刀具，拒不上缴，或利用管制刀具进行违法犯罪活动的人员，要移送公安机关，依法从重处理。

（五）密切配合，加强协作。政教处、各班班主任和各任课教师，一是要在和学生接触的过程中留意学生的言谈举止，从中发现线索或苗头，防微杜渐；二是要及时通报信息，争取主动。要互相配合，积极协作，形成合力。严禁事不关己，视而不见、充耳不闻，撒手不管的麻木不仁态度。

七、常抓不懈 警钟长鸣

学校无小事，事事皆安全。我们应当以这次收缴管制刀具行动为契机，对学生进行一次安全教育活动。结合学校和学生存在安全隐患的实际情况，深入细致地做好安全防护措施的教育工作，使学生增强安全防范意识，做到趋安避险，减少安全事故的发生，确保学校和学生不出现重大安全问题。

附：领导小组成员名单

和平中心小学

校园管制刀具收缴专项行动工作

组长：林德庆

副组长：李春峰

成员：班主任

加工中心刀具 第6篇

【关键词】高职 机械加工设备与刀具 课程设计

【中图分类号】G【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2013）01C-0061-02

一、课程定位与培养目标

机械加工设备与刀具是高职机械设计与制造专业的一门专业核心课。它是将金属切削原理与刀具和金属切削机床两门课整合压缩而成的一门新课程。目前，切削加工是机械制造业中的主要加工方法，它是零件获得要求的尺寸精度与表面质量的最基本的加工方法。切削机床和刀具是加工系统中对零件加工的质量、效率、成本影响最显著的因素。只有掌握切削规律，重视机床和刀具的正确使用、保养维护和计算投入，才能达到优质、高产、低消耗的生产目的，才能提高产品的市场竞争力。这一企业目标也是机械加工设备与刀具课程教学的目标。机械加工设备与刀具课程设计应依据其定位与培养目标来进行。

二、课程设计理念与思路

（一）充分利用“校企共建”优势

以柳州职业技术学院为例来说明。柳州市是广西最大的工业城市，有工程机械、通用机械、汽车制造业、造纸、化工、冶金、制药等行业。因此，柳州职业技术学院可依据“立足柳州、服务基层、面向全国，与市场需求和劳动就业紧密结合，培养适应生产、建设、管理和服务一线需要的高技能人才”的办学定位，通过对行业企业开展大量的社会调研，由欧维姆机械股份有限公司、柳工集团、东风柳汽等行业和企业专家确定的专业典型工作任务及能力要求、机械制造行业的特点来明确机械加工设备与刀具课程培养目标。由职教专家与教师根据学生的认知规律序化教学内容，研讨教学方法和考核方式。

（二）合理利用自身教学资源

因机械加工设备与刀具实践性较强，课程设计时考虑同机械设计与制造专业课程中的零件车削加工、铣削加工和磨削加工等实训课程有机结合，与实训教师在本校实训车间共同合作完成项目教学任务，从而贯彻理论与实践相结合、学习内容与职业岗位要求相结合、“从做中学”的原则，突出实践导向，按照应用知识的方式来进行教学。

（三）注重教学设计系统化

课程在内容安排上，注意从感性到理性，从现象到本质，从局部到整体，符合人的一般认知规律。在教学方法上突出任务引领和行动导向，促进学生多元智能发展，强调职业能力培养，使学生树立良好的职业意识，掌握正确的学习和工作方法，为其职业能力进一步发展奠定良好的基础。

三、课程教学内容的设计

将“切削的基本知识及规律”和“各类金属切削机床及刀具”两大部分课程教学内容设计为8个学习情境：

第一个学习情境：“切削的基本知识”。该情境的教学是与零件车削加工实训课程中的“车削基本技能训练——手动机动试车外圆、端面”项目一起实施的一体化教学。在实训车间学生动手操作，仔细观察，教师进行操作指导并结合多媒体演示，完成切削运动与切削用量、刀具几何参数、切削层与切削方式的教学任务。要求学生通过此任务的完成，能够理解切削的基本概念及意义，会识别车刀角度，熟练绘制车刀图，掌握车刀角度正确刃磨的方法。

第二个学习情境：“金属切削过程的基本规律”。该情境教学包含在零件车削加工实训课程的“车削基本技能训练——车光轴（端面、外圆、倒角并调头接刀）”项目中。该情境教学中，学生分组以45号钢进行操作训练，教师讲解及指导，按照“资讯、计划、决策、实施、检查、评估”六步工作过程进行，学生观察分析切削层的变形、切削力、切削热、刀具磨损与寿命。要求学生通过此教学，能够正确操作CA6140机床，熟悉金属在三个变形区的变形过程，会熟练应用断屑方法、合理利用与控制积屑瘤，会合理控制加工硬化，会采取措施减小切削力和降低切削温度等。

第三个学习情境：“切削基本理论的应用”。该情境教学包含在零件车削加工实训课程的“车削基本技能训练——车台阶轴”项目中。该情境教学中，学生以小组为单位，分别以A3、45钢工件材料的轴类零件加工为项目载体，通过教师的指导、自身的认真操作观察，掌握材料切削加工性的评判指标和难加工材料的加工对策，会合理选择切削液与切削用量提高加工表面质量。

第四个学习情境：“金属切削机床基础知识”。该情境教学以实训车间的教学设备为载体，学生分组，在教师指导下完成机床典型零部件的拆装，教师则结合多媒体演示。要求学生通过此教学，会分析主轴箱的传动系统，能绘制传动系统图，了解液压、电气控制系统，会计算主轴的转速级数，掌握常用变速方法。

第五个学习情境：“车床与车刀”。该情境教学是在零件车削加工实训课程的“车削基本技能训练——车简单轴”项目中。该情境教学中，学生分组操作加工，通过教师指导，熟悉CA6140型卧式车床的传动系统及主要结构特点，会工件及刀具在车床上的正确安装，掌握各类车刀的结构特点及应用范围，能通过车削加工得到工件正确的加工表面及尺寸精度。

第六个学习情境：“铣床、磨床、钻床和镗床等机床及其刀具”。该情境教学在铣削加工和磨削加工实训课程的“基本技能训练——铣平面、磨平面”项目中。该情境教学中，学生在教师指导下进行操作训练，熟悉铣床的结构，铣刀的种类、材料、几何角度及应用，掌握铣削加工的操作方法；能据磨床结构特点正确使用及维护保养；能据加工要求正确选择使用砂轮。另外，结合实训车间钻削等设备，教师示范并指导，学生分组动手训练、观察，掌握标准麻花钻的刃磨及修磨方法，会对钻孔质量进行分析，熟知各类钻床的传动系统及应用，知道镗床、刨床、拉床等机床及刀具的使用要求及范围。

数控加工的刀具选择 第7篇

数控加工刀具可分为常规刀具和模块化刀具两大类。模块化刀具是发展方向。发展模块化刀具的主要优点:减少换刀停机时间,提高生产加工时间;加快换刀及安装时间,提高小批量生产的经济性;提高刀具的标准化和合理化的程度;提高刀具的管理及柔性加工的水平;扩大刀具的利用率,充分发挥刀具的性能;有效地消除刀具测量工作的中断现象,可采用线外预调。事实上,由于模块刀具的发展,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。

1.1 从结构上可分为:(1)整体式。(2)镶嵌式可分为焊接式和机

夹式。机夹式根据刀体结构不同,分为可转位和不转位。(3)减振式当刀具的工作臂长与直径之比较大时,为了减少刀具的振动,提高加工精度,多采用此类刀具。

1.2 从制造所采用的材料上分

(1)高速钢刀具。高速钢通常是型坯材料,韧性较硬质合金好,硬度、耐磨性和红硬性较硬质合金差,不适于切削硬度较高的材料,也不适于进行高速切削。(2)硬质合金刀具。硬质合金刀片切削性能优异,在数控车削中被广泛使用。硬质合金刀片有标准规格系列产品,具体技术参数和切削性能由刀具生产厂家提供。(3)金刚石刀具。金刚石(钎焊聚晶、单晶)各类刀具已迅速应用于高硬度、高强度、难加工及有色金属切削加工行业中。

1.3 从切削工序上可分为:车削刀具分外圆、内孔、外螺纹、内螺

纹,切槽、切端面、切端面环槽、切断等。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、涂层硬质合金以及高速钢。数控车床机夹可转位刀具类型有外圆刀具、外螺纹刀具、内圆刀具、内螺纹刀具、切断刀具、孔加工刀具(包括中心孔钻头、镗刀、丝锥等)。机夹可转位刀具夹固不重磨刀片时通常采用螺钉、螺钉压板、杠销或楔块等结构。数控车床使用的刀具从切削方式上分为三类:圆表面切削刀具、端面切削刀具和中心孔类刀具。

2 数控加工刀具的特点

2.1 刀片或刀具的耐用度及经济寿命指标的合理性

当前在生产上一般使用刀具耐用度来测定刀具的质量。然而,切削一批一样的零时,在刀具的材料以及工件材质上不可能完全的一样,别且存在一些不可以完全控制的因素,例如:刃磨质量,因此,即使在一样的环境下,刀具的耐用度还会随机的发生改变。在数控上,除了要有刀具耐用度的平均值指标以外,还要有刀具的可靠指标Tp。一般是规定可靠度P≥0.9。

2.2 刀具或刀片便于切削控制

由于数控机床上各个设备之中有很多刀具,有很大的切削量,所以,在对塑性金属进行切削的时候,一定要控制切屑没有缠绕在刀具上,以及在工件和工艺的装备上,要控制好切屑不乱溅,确保操作人员的安全,使零件的定位与输送,以及切削液喷注不受到影响,已经加工的表面不被划坏,因此,我们要使用断屑块(或卷屑槽)的刀具,或者使用振动切削(或间隙切削)措施,以此使得断削效果得到提高。

2.3 刀具或刀片几何参数和切削参数的规范化、典型化

刀具应具有较高的精度,包括刀具的形状精度、刀片及刀柄对机床主轴的相对位置精度、刀片及刀柄的转位及拆装的重复精度。刀具切削部分的几何尺寸变化要小,刀体刀杆和刀片反复装卸也应能保持精度稳定。

2.4 刀片、刀柄的定位基准及自动换刀系统要优化

刀片及刀柄高度的通用化、规格化、系列化,使刀具应能快速或自动更换,并需有控制和调整尺寸的功能或具有刀具磨损的自动补偿装置,以减少换刀调整的停机时间。

3 数控刀具的选择

在数控加工工艺中,其主要内容之一就是刀具的选择,它不但对机床加工效率产生影响,同时也对零件的加工质量有直接的影响。刀具的选择的操作是在数控编程的人机交互的情况之下,要依据一些与之有关的因素,例如:工件材料的性能和加工工序等确定刀具和刀柄的选用。因为在转速和范围方面,数控机床在很大程度上高于一般的机床,加之主轴的输出功率相对很大,所以,同传统的加工方法来比较,应将数控加工刀具做出更高的要求,一方面表现在由较高的精度和耐用度以及良好的刚性,另一方面,还应有合理的尺寸,以便安装调整。这就要求刀具的结构合理、几何参数标准化、系列化。数控刀具是提高加工效率的先决条件之一,它的选用取决于被加工零件的几何形状、材料状态、夹具和机床选用刀具的刚性。应考虑以下方面:(1)根据零件材料的切削性能选择刀具。综合考虑金属、非金属,其硬度、刚度、塑性、韧性及耐磨性等。如车或铣高强度钢、钛合金、不锈钢零件,建议选择耐磨性较好的可转位硬质合金刀具。(2)根据零件的加工阶段选择刀具。也就是在粗加工的阶段,我们主要的是除去余量,要选用有良好的刚性和相对低的精度;在半精加工和精加工的阶段,我们主要确保零件的质量以及加工的精度,要选用有较高耐用度和精度的刀具。假如粗加工和精加工阶段选用一样的刀具,我们建议在粗加工的时候,做好使用精加工淘汰下来的刀具。(因为这些刀具的磨损状况大部分是在刃部有轻微的磨损,对于粗加工来说,有相对较小的影响)(3)根据加工区域的特点选择刀具和几何参数。在零件结构允许的情况下应选用大直径、长径比值小的刀具;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。(4)根据工件的几何形状、加工余量、零件的技术经济指标选择刀具。正前角刀片:对于内轮廓加工,小型机床加工,工艺系统刚性较差和工件结构形状较复杂应优先选择正型刀片。负前角刀片:对于外圆加工,金属切除率高和加工条件较差时应优先选择负型刀片。一般外圆车削常用80°凸三角形、四方形和80°菱形刀片;仿形加工常用55°、35°菱形和圆形刀片;在考虑到刀具能承受的切削用量前提下综合机床刚性、功率等条件,加工大余量、粗加工应选择刀尖角较大的刀片,反之选择刀尖角较小的刀片。

摘要：近些年来,快速发展的数控机加工工艺技术促进了数控刀具结构基础科研及新产品的研发。世界各大厂商生产的数控机床所用刀具种类、规格繁多,数量庞大,往往令人眼花缭乱,不得要领。现将有关数控刀具知识和近几年来数控刀具材料、结构、应用等领域就其精要,在此简要分析,以便利用先进刀具技术为加工服务。

加工中心刀具 第8篇

汽车发动机缸体生产线呈U型布置, 展开全长250m, 加工设备31台, 辅助设备8台, 其中利用HR3040加工中心完成瓦盖螺栓孔及油底壳螺栓孔的加工。2014年6—12月, 刀具检测故障共出现3 240min, 停机时间长, 对生产线的正常运行造成了严重影响。

1 加工中心HR3040设备结构与加工工艺

加工中心HR3040 (图1) 加工的部位为发动机缸体瓦盖螺栓孔及油底壳螺栓孔 (图2) , 加工工艺为: (1) 工件定位; (2) 滑台前进加工底孔; (3) 转塔旋转切换主轴箱; (4) 攻丝, 同时对钻头进行刀具折断检测。其中, 刀检机构用于断刀检测以防止加工出不良品。

2 刀具检测装置的工作原理

如图3所示, 当加工中心对发动机缸体进行攻丝时, 利用刀检杆与刀具接触时形成通路驱动继电器向PLC发信号, 完成对刀具折断的检测。动作顺序: (1) 刀检油缸下降; (2) 刀具检测; (3) 接通刀检继电器; (4) 信号传给PLC; (5) 程序判定; (6) 判定OK, 油缸上升。

3 刀具检测装置故障原因分析

3.1 刀具与刀检杆连接有油污

刀具未折断而出现的误报警是HR3040/3041设备刀检故障的主要现象, 占到总故障的98.0%。检测发现刀检继电器CR0及CR1不得电, 其电压为16V, 低于正常工作电压24V。对刀具与刀检杆接触情况进行检查, 发现接触部分有油污, 引起电阻增加, 致使继电器工作电压降低, 直至无法工作。

3.2 刀具与刀检杆位置偏移

如图4所示, 经过测量与理论计算验证, 当顶丝拧紧后, 刀检配合间隙为12.5-12.3=0.2mm, 反映到刀检杆末端最大偏差为232×0.2/32=1.45mm, 大于标准要求 (1 mm) , 会导致刀检杆位置偏离刀具。

4 刀具检测装置改进

4.1 检测装置的改进

如图5所示, 利用光电开关进行检测, 将刀具状态转换为光信号的变化。借助光电元件将光信号转变为电信号, 具有精度高、反应快、非接触等优点, 彻底消除了油污对感应信号的影响。

4.2 降低末端检测部分的晃动量

为了降低刀检杆末端检测部分的晃动量, 确保其与刀具紧密贴合, 减少磨损量, 将原有刀检直线轴承长度由32mm改为60mm, 经测算刀检杆末端最大偏差为232×0.2/60≈0.77mm, 小于标准要求 (1mm) , 从而大大减少了刀检杆位置与刀具的偏离 (图6) 。

5 结语

根据刀具检测装置的工作原理, 分析刀具检测装置故障现象, 故障原因是刀具与刀检杆连接有油污及刀具与刀检杆位置偏移, 通过采用光电开关进行检测及增加刀检直线轴承长度, 有效控制了刀具未折断而出现的误报警。

摘要：介绍汽车发动机缸体加工生产线基本构成及HR3040加工中心结构与加工工艺, 分析生产过程中出现的刀具检测故障的原因, 并通过加长直线轴承、更换刀检杆、改进检测装置等方法, 有效控制了加工中心刀具检测装置故障率, 提高了发动机缸体的生产效率。

关键词：发动机缸体,加工中心,检测装置

参考文献

[1]北京机电院.HR3040加工中心说明书[Z], 2010.

[2]唐应谦.数控加工工艺学[M].北京:中国劳动社会保障出版社, 2000.

一种径向沟槽专用加工刀具 第9篇

目前在一般车床或数控机床上加工长杆件轴向孔的径向沟槽易产生偏心, 精度不易保证, 进刀、退刀不灵敏, 刀具人工装夹时不易找正, 效率较低。针对此问题, 作者设计了一种液压系统控制的径向沟槽加工专用刀具。

2 结构及工作原理

2.1 刀具的结构

如图1所示, 主要由主体上端、主体下端和中部的长、短杆组成。主体上端由上、下偏心驱动板30、隔板31、驱动盘17组成。上下驱动板的内侧设有滑道14, 由挡板29通过8个沉孔螺钉27封闭并安装在盘形驱动盘的内侧。驱动盘与上、下偏心板之间设有偏心调整弹簧13, 用来调整偏心量。其外侧端安装有两个一上一下调整螺钉, 上调整螺钉18用来调整长杆7, 并采用步进电动机19、脉冲分配器20、步进电动机电压/频率变换器21、方向控制开关22进行电控制其微量调节节距, 下调整螺钉16用来调整短杆33。驱动盘17通过内孔台肩定位固定在立钻机床刀具主轴底座外缘, 随立钻工作台上下运动;刀具下端盘行主体上设有油箱28和与机床主轴定位的锥形主体焊合12。其内部设有油道6及单向阀10、油缸8, 并通过左、右端盖将其封闭在盘形主体焊合11内部。带有刀头1的偏心刀杆2固定在缸筒滑块23上, 可随其一起滑动。刀具的锥形主体与盘形主体焊合为一体, 并伸入机床主轴, 当机床主轴旋转时, 带动主体一起转动。刀具主体上端与主体下端由长7、短杆33连为一体, 进退刀时, 长、短杆的上端短杆轴承组合32可以在下驱动板内孔滑道内滑动。期下端由弹性圆柱销铰接在焊合在盘形主体底端的支座3上, 油缸8的缸筒设计成燕尾槽型, 动作执行时, 在配合的燕尾底座中滑动, 便于缸筒带动刀杆运动完成刀杆前进与后退的动作。为保持缸筒的平稳性, 用楔铁24微量调节。

1.刀头2.偏心刀杆3.支座4右端盖5.顶杆6.油道7.长杆8油缸9.左端盖10单向阀11.盘形主体焊合12.锥形主体焊合13.偏心调整弹簧14.滑道15.长杆轴承组合16.下调整螺钉17.驱动盘18.上调整螺钉19.步进电动机20.脉冲分配器21.步进电动机电压/频率变换器22.方向控制开关23缸筒滑块24.调整楔铁25.卸荷阀26.进油口27.内孔螺钉28.油箱29.挡板30.上、下偏心板31.隔板32.短杆轴承组合33.短杆

2.2 工作原理

进刀时, 方向控制开关控制上调整螺钉旋进、旋出, 并推动上偏心板驱动板及轴承组合产生偏心量。长杆受压, 推动长杆顶杆顶开前端缓冲弹簧, 弹簧前端有油孔和一个弹簧单向阀相连。液压油液由进油口从油箱被压入低压油道, 并进入液压油缸活塞内孔, 推动有缸盖带动缸筒滑块实现径向进刀, 同时刀体随主轴旋转, 并有进刀动作, 完成环形沟槽的切挖。油缸的前端有缸盖与右端盖之间的距离控制其最大行程量。退刀时调整下调节螺钉, 推动下偏心板及短杆上的轴承组合在下偏心板的内心滑道内滑动产生偏心量。短杆受压, 短杆顶杆顶开卸荷阀, 油缸回油 (油箱是低压部分) , 从而完成系统卸荷, 油液从油缸回到油箱, 缸筒滑块在无压力作用下回程, 从而带动刀体退回, 完成退刀。

液压原理如图2所示, 进刀时, 当长杆5顺时针旋转, 单向阀4打开, 单向阀6关闭, 系统从油箱吸油;长杆5逆时针旋转时, 单向阀4关闭, 单向阀6打开, 油液压入油缸8, 刀具7径向进给。如此往复操作, 刀具7到达进刀精度时, 油缸8在进位挡铁下停止进刀动作, 如若长杆5仍在执行压油动作, 系统压力超过安全阀压力时, 油液通过安全阀3卸荷回油至油箱。退刀时, 调整下调整螺钉, 短杆2实现往复运动, 系统达到卸荷压力时, 卸荷阀1钢球打开, 系统卸荷, 工作油缸8在弹簧作用下自动复位。

1.卸荷阀2.短杆3.安全阀4, 6.单向阀5.长杆7.刀杆8.油缸

上调整螺钉控制部分如图3所示:该电路由电压/频率 (V/F) 变换电路、PMM8713步进电机脉冲分配器、方向控制开关、步进电动机组成。当芯片LM3311引脚7输入端Vi+输入的电压大于引脚6输入端-输入端的电压时, 引脚3输出f0逻辑低电平。同时, LM3311内部的电流源IR对电容充电。电源VCC也通过电阻对电容充电。当电容两端的充电电压大于VCC的2/3时, 输出端f0输出逻辑高电平。f0信号输出至PMM87135芯片的时钟端, 该频率经PMM87135处理后, 在A、B、C脚输出一定频率的驱动信号来控制功率三极管6的导通时间, 从而控制步进电机7的转速, 达到控制螺母旋进精度目的。方向控制电路由开关8构成。当开关打到+VCC时, 接至PMM87135的第4脚, 控制输出端输出正相脉冲序列。当开关打到-VCC时, 接至PMM87135的第4脚, 控制输出端输出负相脉冲序列, 相应相驱动输出端输出正反向脉冲序列, 从而控制步进电机7的正反转, 即而来控制上调整螺母18的正向转动和反向转动。

1.LM331 2.电阻Rt3.电容Ct4.电容CL5.PMM8713 6.功率三极管7.步进电机8.开关

3结语

生产使用中该刀具体现了如下特点:

(1) 结构紧凑、体积小、操作简单、工作可靠, 可在各类钻床、数控车床设备上使用。

(2) 此液压刀具加工径向沟槽时动作灵敏, 加工精度高, 噪声小, 传动平稳, 有过载保护功能。

(3) 此刀具安装定位方便, 可以快速准确地确定工件与机床、刀具之间的相互位置, 不受工人技术水平的影响, 减少刀具安装时间, 提高劳动效率。

(4) 用立钻机床代替车床加工径向沟槽, 刀具锥形主体与机床主轴同轴定位, 解决了长工件在车床加工径向沟槽由于震颤同轴度精度难以保证的弊端。

(5) 液压传动使刀体进给力均匀, 刀体内阻尼弹簧阻尼元件与体内液体天然阻尼介质的缓冲作用可有效的减小切削时的振动和颤动, 刀具使用寿命长。

(6) 刀体采用液压传动, 调压变速灵敏, 能耗少, 满足高速和高精度铣削与钻削的要求。

(7) 采用电信号调节控制螺母节距, 微量调节时精确度高, 易于操作, 可以二次开发智能操作系统。

参考文献

[1]王俊发, 等.一种液压径向进给刀具:中国, CN200920244425.1[P].2009-12-24.

[2]玉水.保证刀具精确运转的液压刀夹[J].世界制造技术与装备市场, 1996 (3) :66-67.

[3]陈世平, 李琳.高速精密加工用热装式刀具夹头[J].制造技术与机床, 2008 (2) :139-141.

高速切削加工技术及刀具选择 第10篇

关键词：高速切削加工,刀具系统,刀具材料,选用

0 引言

随着现代科学技术的飞速发展, 非金属材料和复合材料的加工越来越广泛, 新型陶瓷材料及难加工材料的切削加工不断涌现, 要求机械制造过程的切削技术应满足高速、高精密、高可靠性、清洁、安全的生产加工模式[1]。高速切削是指用于高速度进行高效加工的一种先进制造技术, 也是一项综合的高新技术[2]。在高速切削加工技术的形成与发展过程中, 工件材料与刀具材料交替发展, 相互促成, 成为切削技术不断向前发展的历史规律。高速切削加工技术正是由于刀具和机床技术的不断发展进步而逐渐发展成熟起来的, 其中刀具材料起主导作用。近年来随着我国航空航天、汽车制造、模具工业的发展, 引进了大量国外先进的数控加工装备及相关配套加工工艺, 使我国制造业设备的数控化率越来越高。在高速切削加工技术中, 高速切削加工机床与刀具系统的设计及制造是基础, 高速加工刀具的结构设计与材料选用是保证[3]。因此, 加强高速切削加工技术及刀具选择的研究具有重要的实际意义。

1 高速切削加工的技术特点

一是, 高速切削加工过程中, 切削速度提高, 单位时间内材料切除率提高, 切削加工时间变短, 大幅度提高加工效率, 降低加工成本。二是, 切削加工速度提高, 切削力随之减小, 有利于高速切削加工刚度较差的薄壁零件。三是, 高速切削加工过程中切屑以很高的速度排出, 带走大量的切削热, 有利于减小加工零件的内应力, 减小零件的热变形, 提高加工精度。四是, 高速切削加工过程中的刀具主要是以超硬刀具的应用为主, 有利于实施高速干切削加工技术。高速干切削就是在切削加工过程中不使用任何切削液的工艺方法, 是对传统切削方式的一种技术创新。它相对于湿切削而言, 是一种从源头上控制污染的绿色切削和清洁制造工艺, 它消除了切削液的使用对外部系统造成的环境负面影响。目前, 能实现高速干切削的工件材料有铸铁、铝合金、滚动轴承钢等材料零件的加工。

2 高速切削加工技术的刀具选择

刀具技术是实现高速切削的重要保证。正确选择刀具材料, 合理设计刀具系统对于提高加工质量、延长刀具寿命和降低加工成本起着重要作用。实际生产中, 高速切削加工时既要保证加工精度, 又要保证高的生产率, 还要保证安全可靠, 因此, 高速切削刀具系统必须满足很高的几何精度和装夹重复精度、很高的装夹刚度和高速运转时安全可靠。高速切削要求刀具材料具有高硬度、高强度和高耐磨性;高韧度、良好的耐热冲击性;高热硬性、良好的化学稳定性。超硬刀具材料应用于高速切削是保证高的生产率的前提, 因为, 超硬刀具高速切削技术的应用不仅可以提高产品的切削速度和加工效率, 而且可以确保产品的高精度和一致性, 提高产品的加工质量以及加工产品的高科技含量和高附加值[4]。同时还将大大减少传统高速钢、硬质合金工具对钴、钨、钽、铌等贵金属的资源消耗, 并可降低单位产品加工能耗[5]。

目前, 高速切削加工技术的刀具选择主要是刀具材料的优化和制备技术。一是, 金刚石和类金刚石涂层的刀具的制备及应用。金刚石是目前自然界中最硬的物质, 它的硬度和弹性模量极高, 而摩擦系数很小, 具有很好的耐磨性, 因此对于超硬材料的高速切削加工, 金刚石车刀和具有金刚石涂层的高速钢和硬质合金刀具是唯一切削刀具。金刚石涂层不仅能够提高刀具使用寿命几十倍, 而且能够满足高精度机械零件的加工要求。在小直径的钻头上沉积金刚石涂层可使其切削性能削的机械制造领域。类金刚石PCD涂层具有高硬度, 而且具有低的摩擦系数, 是非常理想的耐磨涂层材料, 因而特别适合作为机械加工刀具和其它工具的涂层。二是, 立方氮化硼涂层刀具的制备及应用。立方氮化硼 (CBN) 晶体维氏硬度仅次于金刚石, 是一种超硬涂层材料。立方氮化硼涂层具有一系列与金刚石涂层相似的优良特性, 如极高的硬度, 极佳的导热性能, 它在机械、电子、光学等领域具有广阔的应用前景。CBN可广泛应用于钢铁制品的精密加工及超精密加工, CBN作为切削刀具材料比金刚石更为优越, 不仅提高产品的加工精度, 改善产品质量, 而且极大地提高了刀具的使用寿命。CBN涂层除具有优良的耐磨损性能外, 耐热性也极为优良, 在相当高的切削温度下也能切削耐热钢、钛合金及淬火钢等, 并能切削高硬度的冷硬轧辊、渗碳淬火材料以及对刀具磨损非常严重的Si-Al合金。三是, 以PCD和PCBN刀具为代表的超硬刀具材料的应用。PCD和PCBN超硬刀具具有比硬质合金、陶瓷刀具更高的硬度和更优良的耐磨性能, 能适应更高的切削速度, 更明显体现了现代先进切削技术的高效、精密和柔性的基本特征, 因此它们是目前较理想的高速切削刀具, 代表了现代高效高速切削刀具的发展方向。四是, 纳米多层结构涂层刀具的制备及应用。纳米多层结构涂层一般是由两种厚度在纳米尺度上的不同材料或结构层交替排列而成的非均质涂层体系, 具有适应高速切削环境的特点[6]。利用这种层结构涂层机制可以制备出力学性能好, 耐高温抗氧化性的刀具涂层, 能满足现代高速切削加工技术的需要。五是, 超细高强度硬质合金的制备技术。因为在高速切削加工过程中, 刀具在高速旋转时, 会承受很大的离心力, 其大小远远超过切削力, 成为刀具的主要载荷, 足以导致刀体破碎, 造成重大事故。所以完善超细高强度硬质合金的制备技术有利于提高高速切削加工过程的安全性。

3 结束语

高速切削加工技术是一项全新的、正在发展中的先进制造实用技术。非金属材料和复合材料的高速切削是实现高精度、高效率、高稳定性和低表面粗糙度切削加工的重要技术途径。高速切削加工技术主要用于轻金属及其合金, 新型陶瓷材料及难加工材料的高速切削加工, 以及用于精密、超精密及光学元件的高精加工。随着高速切削技术的深入研究, 目前国外航空、航天、汽车、模具制造业已广泛应用高速切削加工技术, 并取得很好的经济效益。随着国家科技重大专项的实施, 我国的高速切削技术正在发生突破性和跨越式的发展。同时, 国内超硬材料及工具制造企业正在抓住我国制造业结构转型的大好发展机遇, 针对高速切削超硬刀具技术开展产业化开发, 特别是具有自主知识产权的高速切削超硬刀具技术的开发, 努力加大自身企业的技术开发投入力度, 以促进我国高速切削技术的快速推广应用。S

参考文献

[1]席俊杰, 徐颖.高速切削技术的发展及应用[J].制造业自动化, 2005, 27 (12) :26-29.

[2]王瑾.绿色制造技术在机械工业中的应用研究[J].商场现代化, 2006 (23) :214-215.

[3]邓福铭, 卢学军.我国超硬刀具高速切削技术发展现状问题及前景[J].硬质合金, 2010, 27 (4) :242-246.

[4]王瑾, 赵亮.超硬涂层材料性能及其应用研究[J].铸造技术, 2013, 34 (6) :683-685.

[5]解念锁, 王瑾.我国硬质合金工业发展现状与资源保护[J].中国钨业, 2006, 21 (3) :4-6.

加工中心刀具 第11篇

关键词：数控加工 刀具的选择 切削用量

一、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。数控加工用刀具分为常规刀具和模块化刀具两大类。由于模块刀具的发展，数控刀具已逐渐形成标准化和系列化。数控刀具根据刀具结构可分为：整体式和镶嵌式。镶嵌式又可分为焊接或机夹式，机夹式又可分为不转位和可转位两种；还有减振式、内冷式和特殊形式（如复合刀具）。根据制造刀具所用的材料可分为：优质碳素工具；合金工具钢；高速钢；硬质合金；其他材料刀具，如陶瓷、金刚石、立方氮化硼刀具等。从切削工艺上可分为：车削刀具，分为外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种；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、可换等要求，近几年机夹式可转位刀具得到了广泛应用，无论是在数量上还是金属切除量上都占据了较高的比例。

数控刀具与普通机床上用的刀具在使用上相比，有许多不同的要求。主要有以下几个特点：第一，与普通机床上所用的刀具相比，数控加工刀具的刚性较好（尤其是粗加工刀具），精度高，耐磨性好。第二，数控加工刀具互换性好，便于快速换刀或实现自动换刀。第三，数控刀具的使用寿命及经济寿命指标较合理性。第四，数控加工刀具刀片及刀柄切入的位置和方向有要求。第五，数控加工刀具刀片或刀具材料及切削参数与被加工材料之间应相匹配。第六，数控加工刀具刀片及刀柄较通用化、系列化、标准化，有利于编程和刀具管理。

二、刀具的选择

刀具的选择是在数控编程中人机交互的状态下进行的，应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量及其他相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择的总原则是：除满足普通机床应具备的基本条件外，还要考虑刀具工作条件方面的因素，如切屑的断屑性能、刀具的安装调整方便，刚性、耐用度和精度等。

选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相匹配。例如，数控铣床或加工中心在生产零件时，平面零件周边轮廓的加工一般采用立铣刀；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；对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。数控机床孔加工时，由于钻头的刚性和切削条件差，选用的钻头直径应满足L/D≤5（L为钻孔深度）。钻孔前先用中心钻定位，精绞前可选用浮动绞刀，镗孔时应尽量选用对称的多刃镗刀头切削，以平衡镗削振动。在进行自由曲面加工时，为保证加工精度，切削行距一般取得很精密。由于球头刀具的端部切削速度为零，故球头刀具常用于曲面的精加工。而平头刀具在表面加工质量和切削效率方面都优于球头刀，因此，在不过切的前提下，无论是曲面的粗加工还是精加工，都应优先选择平头刀。另外，刀具的耐用度、精度与刀具价格关系极大。必须引起注意的是，在大多数情况下，选择好的刀具虽然增加了成本，但由此带来的加工质量和加工效率的提高，则可以使整个加工成本大大降低。

在经济型数控加工中，由于刀具的刃磨、测量和更换多为人工进行，辅助时间较长，因此，必须合理安排刀具的排列顺序。一般应遵循以下原则：尽量减少刀具数量；一把刀具装夹后，应完成其所能进行的所有加工部位；粗精加工的刀具应分开使用，即使是相同尺寸规格的刀具；先铣后钻；先进行曲面精加工，后进行二维轮廓精加工；在可能的情况下，应尽量利用数控机床的自动换刀功能，提高生产效率等。

三、切削用量的确定

数控编程时，编程人员必须确定每道工序的切削用量，并以指令的形式写入程序中。切削用量包括切削深度、切削速度及进给速度等。对于不同的加工方法，要选择不同的切削用量。切削用量的选择原则是：粗加工时，以提高生产率为主，但也要考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值可根据机床说明书、切削用量手册和经验而定。

1.切削深度

切削深度主要受机床刚度的制约，在机床刚度允许的情况下，切削深度应尽可能大，以最少的进给次数切除加工余量。因此，减少走刀次数是提高生产率的有效措施。为了保证零件的加工精度和表面粗糙度，一般应留一定的余量进行精加工，数控机床的精加工余量可略小于普通机床。

2.切削速度

提高切削速度也是提高生产率的有效途径，但切削速度与刀具材料、刀具耐用度的关系比较密切。随着切削速度的增大，刀具耐用度急剧下降。切削速度与加工的工件材料有很大关系，工件材料强度、硬度高低和塑性、韧性大小都会影响刀具切削速度。同一刀具加工硬材料时需要的切削力大，切削速度应降低；而加工较软材料时，需要的切削力小，切削速度可以提高。此外刀具的形状、切削角度、切削液的使用及机床性能都对切削速度有影响。

3.进给速度（又称进给量）

进给速度应根据零件的加工精度和表面粗糙度以及刀具和工件材料来选择。进给速度的增加也可以提高生产效率，加工表面粗糙度要求低时进给速度可选择得大些，反之就小些。在加工过程中，进给速度也可通过机床控制面板上的修调开关进行人工调整，但是最大进给速度受设备刚度和进给系统性能等的限制。

随着数控机床在生产实际中的广泛应用，数控编程已经成为数控加工中的关键问题之一。在数控程序的编制过程中，编程人员必须熟悉刀具的选择方法和切削用量的确定原则，从而保证零件的加工质量和加工效率，充分发挥数控机床的优点，提高企业的经济效益和生产水平。

（作者单位：邯郸工程高级技工学校）

凸轮轴深孔加工刀具 第12篇

我公司作为汽车发动机凸轮轴的专业生产厂家, 生产的凸轮轴有整体式和组合式两大类, 生产凸轮轴的材料有钢件的也有铸件的, 其中铸件又包括球墨铸铁、冷激铸铁和可淬合金铸铁。凸轮轴属于细长轴类零件, 装配在发动机内需要有多处轴颈支承, 支承部位都需要润滑, 润滑油道有的是设计在缸盖的支承孔上的, 有的设计在凸轮轴孔内的, 设计在凸轮轴孔内的润滑油道就涉及到钻深孔。

我们为新晨动力机械有限公司生产的4A13、4A15、D K4A以及为航天三菱生产的4A90、4A91等凸轮轴的润滑油道就是设计在凸轮轴上的。这几种凸轮轴都是冷激铸铁零件, 零件长达400～600m m, 油道孔的长径比是50∶1～80∶1, 加工这几种凸轮轴的油道就采用了我公司自制的高效深孔刀具。此刀具钻孔时连续进刀, 不需退刀排屑, 钻孔深度可达400m m。在加工深孔时不使用冷却润滑液, 加工效率高, 而且刀具价格也低廉。

这种深孔钻结构与简易扁钻类似, 不同之处在于:扁钻是过去在工厂广泛采用的深孔钻头, 切屑是在一定压力的切削润滑液的作用下, 从工件内孔中排出, 只适宜单件小批量生产。自制的深孔钻是利用所加工零件为脆性铸铁材料的特性, 钻削时产生的切屑是细小颗粒状的特点, 巧妙地采用压缩气体来排屑和冷却, 克服了扁钻用切削润滑液排屑不畅的弱点, 切削效率比扁钻显著提高, 并且使切削刃的使用寿命大大提高, 深孔钻刃磨一次可加工300～400只凸轮轴, 从而使得其在大批量生产中得以使用。

我公司的深孔钻钻削时的切削速度70～120m/min, 进给量0.12～0.16mm/r, 切削效率高。日本某公司曾到我公司推荐它的专用深孔设备及深孔刀具, 其深孔刀具与枪钻类似, 效率比枪钻高, 与我公司自制的深孔钻相差无几, 但该公司钻深孔的专用设备是100多万元/台, 深孔刀具是2000多元/支, 深孔刀具的刃磨还需要到该公司设在中国的分支机构专用的磨床上刃磨, 刀具刃磨一次要花费400～600元。而我公司用来钻深孔的设备只有4～7万元, 深孔刀具的成本只有每支30～40元, 成本大大降低。