刀具的挑选是数控加工工艺中的重要内容之一，不只影响机床的加工功率，并且直接影响零件的加工。因为数控机床的主轴转速及规模远远高于一般机床，并且主轴输出功率较大，因而与传统加工办法相比，对数控加工刀具的提出了更高的要求，包含精度高、强度大、刚性好、---度高，并且要求尺度安稳，装置调整便利。这就要求刀具的结构合理、几许参数规范化、系列化。
1 数控刀具是进步加工功率的先决条件之一，它的选用取决于被加工零件的几许形状、资料状况、夹具和机床选用刀具的刚性。应考虑以下方面：
（1）依据零件资料的切削功能挑选刀具。如车或铣高强度钢、钛合金、不锈钢零件，建议挑选耐磨性较好的可转位硬质合金刀具。
（2）依据零件的加工阶段挑选刀具。即粗加工阶段以去除余量为主，应挑选刚性较好、精度较低的刀具，半精加工、精加工阶段以---零件的加工精度和产品为主，应挑选---度高、精度较高的刀具，粗加工阶段所用刀具的精度蕞低、而精加工阶段所用刀具的精度蕞高。如果粗、精加工挑选相同的刀具，建议粗加工时选用精加工筛选下来的刀具，因为精加工筛选的刀具磨损状况大多为刃部细微磨损，涂层磨损修光，持续运用会影响精加工的加工，但对粗加工的影响较小。
（3）依据加工区域的特色挑选刀具和几许参数。在零件结构允许的状况下应选用大直径、长径比值小的刀具；切削薄壁、超薄壁零件的过中心铣刀端刃应有满意的向心角，以削减刀具和切削部位的切削力。加工铝、铜等较软资料零件时应挑选前角稍大一些的立铣刀，齿数也不要---4齿。
选取刀具时，要使刀具的尺度与被加工工件的外表尺度相适应。出产中，平面零件周边概括的加工，常选用立铣刀；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；加工毛坯外表或粗加工孔时，可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀；对一些立体型面和变斜角概括外形的加工，常选用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。
在进行自在曲面加工时，因为球头刀具的端部切削速度为零，因而，为---加工精度，切削行距一般很小，故球头铣刀适用于曲面的精加工。而端铣刀无论是在外表加工上还是在加工功率上都远远优于球头铣刀，因而，在---零件加工不过切的前提下，粗加工和半精加工曲面时，尽量挑选端铣刀。别的，刀具的---度和精度与刀具价格联系---，有---引起注意的是，在大多数状况下，挑选好的刀具尽管增加了刀具本钱，但由此带来的加工和加工功率的进步，则能够使整个加工本钱---下降。
在加工中心上，一切刀具全都预先装在刀库里，经过数控程序的选刀和换刀指令进行相应的换刀动作。有---选用适合机床刀详细系标准的相应规范刀柄，以便数控加工用刀具能够敏捷、准确地装置到机床主轴上或返回刀库。编程人员应能够了解机床所用刀柄的结构尺度、调整办法以及调整规模等方面的内容，以---在编程时断定刀具的径向和轴向尺度，合理安排刀具的摆放次序。
特征造型不只能表达机械零件的底层几许信息，并且可从具有工程意义的较高层次上对产品进行表达和建模，有用支持产品整个生命周期内的各个环节。因而，特征造型是将规划与计算、工程分析、数控加工编程等环节联结起来的枢纽。
大多数特征造型体系均选用鸿沟表明法(b-rep)和结构几许法(csg)相结合的办法来描绘零件的形状特征。鸿沟表明法首要用于描绘构成几许体的几许元素(顶点、线、面等)之间的拓扑联系，并可辅佐用户选取特定的几许元素；结构几许规律经过树形操作完结实体体素的拼合，构成终究规划特征。本文首要讨论结构几许法的扩展及其在数控镗刀特征造型体系中的使用。该办法对于其它数控刀具相同适用。
2 辅佐面切开法的引进
因为数控刀具的形体为不规矩的棱柱体，而结构几许法选用的拼合体素为规矩形体，因而，单纯选用结构几许法对数控刀具进行造型，既不灵敏功率又低。如引进辅佐面切开法，则可简化造型进程，进步造型功率，在某些状况下还可下降造型难度。
若选用辅佐面切开法解决上述问题，则只需结构原始长方体和辅佐面p，然后用
p面切开原始长方体，即可达到目的。
为取得形体ⅰ，选用结构几许法需结构三个别素，即原始长方体、直棱柱ⅱ和ⅲ，且直棱柱ⅱ和ⅲ中总有一个直棱柱需被结构为比实践需要的体素大，这也增加了不---的存储空间。并且，如要---图2中pt点的空间方位，则需进步原始长方体和直棱柱ⅲ的造型要求，经确规划原始体素的尺度，才能得到符合要求的pt点。
若选用辅佐面切开法，为取得形体ⅰ，合金钻头钻孔转速进给，则只须结构一个基本体素——原始长方体，然后结构切开辅佐面p1和p2，如需---pt点的方位，只要---p1和p2平面均过pt点即可，而这一点不难做到。
为叙说便利和清楚，以上所举二例都是经化简的模型，实践造型中所遇到的问题要杂乱得多，并且用结构几许法结构一个空间形体能够经由不同的拼合路径。与一切拼合办法相比，选用辅佐面切开法都具有明显的---性。
3 辅佐面切开法的完结
尽管选用辅佐面切开法可---简化结构几许法，但并非在一切状况下都能完结。如图3所示状况，为取得形体ⅰ，有---在原始长方体上减掉长方体ⅱ，在此状况下辅佐面切开法就无法运用。因而，辅佐面切开法只能作为结构几许法的弥补和扩展，而无法---取代结构几许法。
辅佐面切开法的使用条件为：
1) 结构几许法中两体素有---作差拼合运算；
2) 拼合构成的终究形体有---坐落辅佐面一侧。
因而，为了蕞大限度地使用辅佐面切开法，在构成终究形体时，应尽量选用差拼合办法。但凡能经机械加工得到的零件，均可经过---规划基本体素而以差拼合办法完结其特征造型。
完结辅佐面切开法的关键是辅佐面的结构及体素被切开后两部分的取舍。
平面的几许界说为：经过空间一固---且垂直于一空间向量的曲面。即由一空间固---和一空间向量可仅有地断定一个平面，其中固---坐落平面上，空间向量为平面的法向量。因而，平面可由其点法度方程断定，即
a(x-x0)+b(y-y0)+c( z-z0)=0 (1)
其中 p0(x0，y0，z0)为一固---，而v={a，b，c}为平面的法向量。
依据界说，可用平面上一点和平面的法向量来结构平面。在某些状况下，如平面的法向量不易断定，但能较容易地找到平面上的三个点p0、p1、p2，则可经过结构向量v1=p0p1和v2=p0p2，然后求v1和v2的叉积而得到平面的法向量v0=v1×v2。
辅佐面结构完结后，切开后的形体如何取舍？在此作如下规则：凡切开后得到的两个形体，坐落法向量正方向的形体为所需形体，坐落法向量负方向的形体为舍弃形体。在结构平面时，一定要细心处理法向量的方向，使其指向所需形体。
4 数控刀具造型规划实例
结构几许法是实体造型中广泛使用的办法，但单纯选用结构几许法进行造型规划有时难度相当大。本文提出使用辅佐面切开法对结构几许法进行扩展并使用于数控刀具的特征造型进程，---下降了造型规划的杂乱程度和难度，具有较好的使用价值。
1．数牲加工常用刀具的种类及特色
数控加工刀具有---适应数控机床高速、和自动化程度高的特色，一般应包含通用刀具、通用连接刀柄及少量---刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上，因而已逐渐规范化和系列化。
硬质合金刀具跟着数控机床和加工中心等设备运用日渐遍及，在航空航天、汽车、高速列车、风电、电子、能源、模具等装备制造业的开展推进下，切削加工已迈入了一个以高速、和为标志的高速加工开展的新时期—现代切削技能阶段。
高速切削、干切削和硬切削作为当前切削技能的重要开展趋向，其重要---和人物日益---。对这些---切削技能的运用，不仅令加工功率---进步，亦着实推进了产品开发和工艺立异的进程。例如，精细模具硬质资料的型腔，选用高转速、小进给量和小吃深加工，既可取得---的表面，又能够省却磨削、edm和手艺抛光或削减相应工序的时间，然后缩短生产工艺流程，进步生产率。
曩昔一些企业制造复杂模具时，基本上都需要3~4个月才能交付运用，而现在选用高速切削加工---，半个月便可完成。据调查，一般的工模具，合金钻头，有60%的机加工量可用高速加工工艺来完成。
高速加工时，不光要求硬质合金刀具---性高、切削性能好、能稳定地断屑和卷屑、还要能达成，并能完成快换或自动替换等。因此，对硬质合金刀具材资料、刀具结构、以及刀具的装夹都提出了更高要求。
对硬质合金刀具资料的要求：
高速加工对硬质合金刀具杰出的要求是，既要有高的硬度和高温硬度，又要有足够的断裂耐性。为此，须选用细晶粒硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷、聚晶金刚石(pcd)和聚晶立方氮化硼(pcbn)等刀具资料—它们各有特点，适应的工件资料和切削速度范围也都不同。例如，高速加工铝、镁、铜等有色金属件，首要选用pcd和cvd金刚石膜涂层刀具。高速加工铸件、淬硬钢(50~67hrc)和冷硬铸铁首要用淘瓷刀具和pcbn刀具。
1.硬质合金刀具材已迈入细晶粒超细晶粒阶段
涂层硬质合金刀具(如tin、tic、ticn、tialn等)虽其加工工件资料范围广，但抗痒化温度一般不高，所以通常只宜在400-500m/min的切削速度范围内加工钢铁件。对---inconel718高温镍基合金可运用陶瓷和pcbn刀具。据---，加拿大学者用sic晶须增韧陶瓷铣削inconel718合金，蕞佳的切削条件为：切削速度700m/min，吃深为1-2mm，每齿进给量为0.1-0.18mm/z。
目前，硬质合金已进入细晶粒(1-0.5μm)和超细晶粒(<0.5μm)的开展阶段，曩昔细晶粒多用---k类(wc+co)硬质合金，近几年来p类(wc+tic+co)和m类(wc+tic+tac或nbc+co)硬质合金也向晶粒细化方向开展。
以往，为进步硬质合金的耐性，通常是添加钴(co)的含量，由此带来的硬度下降如今可以经过细化晶粒得到补偿，并使硬质合金的抗弯强度进步到4.3gpa，已达到并---普通高速钢(hss)的抗弯强度，改变了人们普遍认为p类硬质合金适---切钢、而k类硬质合金只适---加工铸铁和铝等有色金属的选材格式。
选用wc基的超细晶粒k类硬质合金，相同可加工各种钢料。细晶粒硬质合金的另一个优点是硬质合金刀具刃口尖利，---适---高速切削粘而韧的工件资料。以日本---越公司开发的aqua麻花钻为例，其用细晶粒硬质合金制造，并涂覆耐热、耐冲突的润滑涂层，在高速湿式加工结构钢和合金钢(scm)时，切削速度200m/min，进给速度1600mm/min，加工功率进步了2.5倍，刀具寿数进步2倍；干式钻孔时，切削速度150m/min，进给速度1200mm/min。
2.涂层提升到开发厚膜、复合和多元涂层的新阶段
现如今，涂层已进入到开发厚膜、复合和多元涂层的新阶段，新开发的ticn、tialn多元超薄、---层涂层(有的超薄膜涂层数可多达2000层，每层厚约1nm)与tic、tin、al2o3等涂层的复合，加上新式抗塑性变形的基体，在改进涂层的耐性、涂层与基体的结合强度、进步涂层的耐磨性方面有了重大进展，进步了硬质合金刀具材的性能。
硬质合金材涂层刀具已成为现代切削硬质合金刀具的标志，在刀具中的运用份额达到60%。涂层硬质合金刀具的产品现已出现品牌化、多样化和通用化的趋向。例如，德国施耐尔(schnell)公司用纳米技能推出的一种---寿数ll涂层立铣刀，用其加工零件硬度---70hrc淬硬模具钢材时，硬质合金刀具材寿数可延长2-3倍。
---值得强调的是，近几年开展起来的在硬质合金表面涂覆金刚石的技能，使硬质合金刀具不仅在黑色金属范畴，并且在有色金属范畴中的切削功率取得了进步。由此可知，硬质合金今---仍将是制造高速加工刀具的首要基体资料。
车刀装置状况的好坏直接影响到被加工零件的尺度精度和外表粗糙度，假如我们不留意车刀的正确装置，就会降低切削效果，乃至损坏刀具和工件。
1.车刀装夹的基本要求
（1）车刀不能伸出刀架太长，在满意车削的状况下，尽可能伸出短些。因为车刀伸出过常，刀杆刚性相对削弱，简单发生振荡，使车出的工件外表光洁度差。一般车刀伸出的长度不---刀杆厚度的2倍。切槽刀车刀伸出的长度比槽深多2～3mm。 堵截刀车刀伸出的长度比工件壁厚多2～3mm。
（2）车刀刀尖应对准工件的中心。车刀装置得过高或过低都会引起车刀视点的变化而影响正常切削。
（3）车刀刀杆应与车床主轴轴线垂直 。
（4）装车刀用的垫片要平整，尽可能地用厚垫片以削减片数，一般只用2～3片。如垫刀片的片数太多或不平整，会使车刀发生振荡，影响切削。各垫片应垫在在刀杆正下方，前端与刀座边际齐。
（5）装上车刀后，要紧固刀架螺钉，一般要紧固两个螺钉。紧固时，应运用---扳手轮换逐一拧紧。不必加力杆，避免使螺钉受力过大而损害。
为进步车削作业效率，刃磨车刀时充分考虑刀具各刃的综合应用，车刀装置在刀架上，在不滚动或少滚动刀架的状况下完结尽量多的作业。下面介绍几种批量生产时车刀的装夹方法。
2. 车刀的装夹方法
（1）如图1所示，工件需求车外圆、车端面、倒角，假如只用一把车刀需求滚动刀架。
若把车刀前面磨成如图2所示，在不滚动刀架的状况下就能够完结车外圆、车端面、倒角作业。
（2）如图3所示，工件需钻孔、孔口倒角。一般状况下需求麻花钻、外圆车刀、孔口倒角用车刀、450偏刀（或将外圆车刀偏转车端面）
若将车刀前面磨成如图4，车端面时，从工件外圆车至工件中心，在工件中心处纵向移动2.7mm，然后中滑板退刀进行孔口倒角至要求，然后削减刀具装夹，削减作业程序，进步效率。
（3）如图5所示，轴上切槽、槽的两端倒角。一般状况下需求切槽刀，而且需求偏转刀架倒角，而左端的倒角很简单碰到卡盘，合金钻头怎么磨?，极不安全。若将切槽刀左右刃别离刃磨来契合倒角要求（如图6的车刀前面图），不需求偏转刀架即可完结切槽、倒角的作业。
（4）如图7所示，工件需求车外圆、车端面、切槽、倒角、倒圆。将车刀前面刃磨成如图8所示，不滚动刀架的状况下一次完结一切操作。ad刃车外圆，ab刃起修光效果。ab刃切端面挨近中心时de刃倒圆。ab刃切槽时，bc刃倒角。
（5）如图9所示，对管材孔口倒角和端面倒角。可将车刀前面刃磨成如图10所示。车刀装在刀架上，调理固定好中滑板方位。经过小滑板调理轴向倒角的巨细。能够只动小滑板完结孔口倒角和端面倒角。
（6）如图11所示的导管。
按照如图12所示下料。备料时两切槽刀装夹于刀架上。右端切槽刀用于切端面、定位。左端切槽刀用于堵截。两刀刃切削距离28mm，然后---中滑板进刀一次完结下料作业。
（7）在普车上下料：将锯片式铣刀装在刀杆上，装夹于自定心卡盘上。如图13所示，将夹具装夹于刀架上，上孔穿工件并用内六角螺母锁紧，下孔穿限位资料并用内六角螺母锁紧（以便快速确定资料尺度）。中滑板进刀即可完结下料作业，然后将车床改为简易铣床用。
3.刃磨留意事项
批量生产机遇夹车刀不一定满意车削要求，一般要根据图样要求自己刃磨车刀，刃磨时应留意以下几方面：
（1）砂轮的挑选：氧化铝砂轮（白色）适用于刃磨高速钢车刀和硬质合金车刀的刀杆部分。（绿色）碳化硅砂轮适用于刃磨硬质合金车刀刀头。粗磨时挑选较粗的磨粒能够进步生产率。精磨时挑选较细的磨粒能够减小外表粗糙度。
（2）砂轮的修整：刃磨前用砂轮刀、砂条或金刚笔对砂轮外表进行修整，在修整时稍加压力并来回移动。
（3）车刀高低有---控制在砂轮水平中心。刀尖上翘约3°～8°，车刀触摸砂轮应作左右方向水平移动。当车刀脱离砂轮时，刀尖需向上抬起，以防磨好的刀刃被砂轮碰伤。磨主后边时，刀杆尾部向左偏过一个主偏角的视点，磨副后角时，刀杆尾部向右偏过一个副偏角的视点。修磨刀尖圆弧时，合金钻头，通常以左手握车刀前端为支点，用右手滚动车刀尾部。
（4）刃磨车刀时，双手握车刀，轻靠砂轮旋转外表，并作水平方向的左右缓慢移动，避免砂轮外表呈现凹坑，直至刃磨视点完结。
（5）刃磨硬质合金车刀时，不可把刀头部分放入水中冷却，以防刀片突然冷却而碎裂。 刃磨高速钢车刀有---随时沾水冷却，以防退火。
（6）粗磨:磨主后边，一起磨出主偏角及主后角；磨副后边， 一起磨出副偏角及副后角；磨前面，一起磨出前角及刃倾角。
（7）精磨：修磨前面、修磨主后边和副后边、修磨刀尖圆弧。
（8）研磨：经过刃磨的车刀，其切削刃有时不行平滑，这时用油石加少量机油对切削刃进行研磨，能够进步刀具---度和工件外表的加工。研磨时将油石与刀面贴平，然后将油石沿刀面上下或左右移动。研磨时要求动作平稳，用力均匀，不能破坏刃磨好的刃口。
（9）经过目测法、样板法、视点测量仪查看刀具是否契合要求，也能够进行试车查看。批量生产时将车刀刃磨成契合图样车削要求，在不滚动刀架或少滚动刀架的状况下完结尽量多的作业能蕞大---的进步加工效率。但对操作者要求较高，需求在作业中不断加以总结进步。
合金钻头-昂迈工具(在线咨询)-合金钻头由常州昂迈工具有限公司提供。常州昂迈工具有限公司（www.onmy-tools.com）为客户提供“数控刀片,铣刀,钻头,丝攻制造修磨”等业务，公司拥有“昂迈刀具,onmytooling”等品牌，---于刀具、夹具等行业。欢迎来电垂询，联系人：黄明政。
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