机加工刀具管理程序

机加工刀具管理程序（共17篇）

1.机加工刀具管理程序 篇一

加工中心刀具及其机床附件的管理规定（草稿）

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

6.2由专人不定期对相关人员执行程度进行抽查。每周不少于3次。6.3对执行部不到位的人员首次进行口头批评，屡犯者做相应的处罚。6.4对每个月都完全按照上述规定执行，进行相应的奖励。

2.机加工刀具管理程序 篇二

由于cBN刀具本身硬度仅次于金刚石, 故和金刚石刀具统称为超硬刀具, 其cBN刀具主要适合加工高硬度黑色金属材料, 被加工工件的硬度一般控制在HRC45以上, 如华菱的一款BN-K1牌号的cBN刀具, 可加工HRC79的高硬度工件。如硬度低于HRC45, 加工效果并不理想。

(2) 可大余量粗加工

整体式cBN刀具可实现大余量粗加工, 吃刀深度可达到8mm, 可吃满整个刀片, 生产效率得到成倍的提高。

(3) 高速切削

cBN刀具由于其本身良好的性能, 可完全实现高速切削, 而且可以和数控机床完美结合, 高效切削工件大大提高了生产效率。

cBN刀具精加工的切削速度, 在不考虑机床的刚性和装夹方式的基础上, 切削速度最高可达到1500m/min。灰铁可实现高速切削, 并获得很好的光洁度和尺寸精度。

(4) 干式加工

3.略论数控车床加工刀具补偿 篇三

[关键词]数控车床 刀具补偿 原理和应用 误差

[中图分类号]G71 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158（2013）06-0347-01

1 引言

数控车床在改变加工对象时，除了重新装卡零件和更换刀具外，只需更换零件加工程序即可加工出所要求的零件，而不需要对车床进行复杂的调整，具有很高的工艺适应性及灵活性。刀具补偿的实现是十分重要，它不仅对被加工零件的质量影响巨大，而且可以决定着机床功效的发挥和安全生产的顺利进行。所以无论是手工编程或计算机辅助编程，在编制加工程序时，选择合理的确定刀具补偿，是提高加工质量和加工效率的前提。

2 刀具补偿的意义和类型

刀具补偿功能是用来补偿刀具实际安装位置（或实际刀尖圆弧半径）与理论编程位置（或刀尖圆弧半径）之差的一种功能。使用刀具补偿功能后，改变刀具，只需要改变刀具位置补偿值，而不必变更零件加工程序。刀具补偿分为刀具位置补偿（即刀具偏移补偿）和刀尖圆弧半径补偿两种功能。

3 刀具位置补偿

3.1 刀具位置补偿值定义

工件坐标系设定是以刀具基准点（以下简称基准点）为依据的，零件加工程序中的指令值是刀位点（刀尖）的位置值。刀位点到基准点的矢量，即刀具位置补偿值。

3.2 刀具位置补偿基准

3.2.1 刀具位置补偿基准设定

当系统执行过返回参考点操作后，刀架位于参考点上，此时刀具基准点与参考点重合。刀具基准点在刀架上的位置，由操作者设定。一般可以设在刀夹更换基准位置或基准刀具刀位点上。有的机床刀架上由于没有自动更换刀夹装置，此时基准点可以设在刀架边缘上；也有用第一把刀作为基准刀具，此时基准点设在第一把刀具的刀位点上。

3.2.2 刀具位置补偿方式

分为绝对补偿和相对补偿两种方式。

1）绝对补偿

当机床回到机床零点时，工件坐标系零点，相对于刀架工作位上各刀刀尖位置的有向距离。当执行刀偏补偿时，各刀以此值设定各自的加工坐标系。补偿量可用机外对刀仪测量或试切对刀方式得到。

2）相对补偿

在对刀时，确定一把刀为标准刀具，并以其刀尖位置A为依据建立工件坐标系。这样，当其他各刀转到加工位置时，刀尖位置B相对标刀刀尖位置A就会出现偏置，原来建立的坐标系就不再适用，因此应对非标刀具相对于标准刀具之间的偏置值△x、△z进行补偿，使刀尖位置B移至位置A。标准刀具偏置值为机床回到机床零点时，工件坐标系零点相对于工作位上标准刀具刀尖位置的有向距离。

3.2.3 刀具位置补偿类型

刀具位置补偿可分为刀具几何形状补偿（G）和刀具磨损补偿（w）两种，需分别加以设定。刀具几何形状补偿实际上包括刀具形状几何偏移补偿和刀具安装位置几何偏移补偿，而刀具磨损偏移补偿用于补偿刀尖磨损。

3.2.4 刀具位置补偿代码

刀具位置补偿功能是由程序段中的T代码来实现。T代码后的4位数码中，前两位为刀具号，后两位为刀具补偿号。刀具补偿号实际上是刀具补偿寄存器的地址号，该寄存器中放有刀具的几何偏置量和磨损偏置量（X轴偏置和Z轴偏置）。刀具偏移号有两种意义，既用来开始偏移功能，又指定与该号对应的偏移距离。当刀具补偿号为00时，表示不进行刀具补偿或取消刀具补偿。

4 刀尖圆弧半径补偿

4.1 理想刀具和实际刀具

理想刀具是具有理想刀尖A的刀具。但实际使用的刀具，在切削加工中，为了提高刀尖强度，降低加工表面粗糙度，通常在车刀刀尖处制有一圆弧过渡刃；—般的不重磨刀片刀尖处均呈圆弧过渡，且有一定的半径值；即使是专门刃磨的“尖刀”，其实际状态还是有一定的圆弧倒角，不可能绝对是尖角。因此，实际上真正的刀尖是不存在的，这里所说的刀尖只是一“假想刀尖”。

4.2 刀具半径补偿意义

数控程序是针对刀具上的某一点即刀位点，按工件轮廓尺寸编制的。车刀的刀位点一般为理想状态下的假想刀尖点或刀尖圆弧圆心点。但实际加工中的车刀，由于工艺或其他要求，刀尖往往不是一理想点，而是一段圆弧。当加工与坐标轴平行的圆柱面和端面轮廓时，刀尖圆弧并不影响其尺寸和形状，但当加工锥面、圆弧等非坐标方向轮廓时，由于刀具切削点在刀尖圆弧上变动，刀尖圆弧将引起尺寸和形状误差，造成少切或多切。这种由于刀尖不是一理想点而是一段圆弧，造成的加工误差，可用刀尖圆弧半径补偿功能来消除。

4.3 刀具半径补偿类型

（1）刀具半径左补偿。从垂直于加工平面坐标轴的正方向朝负方向看过去，沿着刀具运动方向（假设工件不动）看，刀具位于工件左侧的补偿为刀具半径左补偿。用G41指令表示。

（2）刀具半径右补偿。从垂直于加工平面坐标轴的正方向向负方向看过去，沿着刀具运动方向（假设工件不动）看，刀具位于工件右侧的补偿为刀具半径右补偿。用G42指令表示。

4.4 刀具半径补偿的执行过程

（1）刀具半径补偿的建立。刀具补偿的建立使刀具中心从与编程轨迹重合过渡到与编程轨迹偏离一个刀尖圆弧半径。刀补程序段内必须有GoO或G01功能才有效，偏移量补偿必须在一个程序段的执行过程中完成，并且不能省略。

（2）刀具半径补偿的执行。执行含G41、G42指令的程序段后，刀具中心始终与编程轨迹相距一个偏移量。G41、G42指令不能重复规定使用，即在前面使用了G41或G42指令之后，不能再直接使用G42或G41指令。若想使用，则必须先用G40指令解除原补偿状态后，再使用G42或G41，否则补偿就不正常了。

（3）刀具半径补偿的取消。在G41、G42程序后面，加入G40程序段即是刀具半径补偿的取消。刀具半径补偿取消G40程序段执行前，刀尖圆弧中心停留在前一程序段终点的垂直位置上，G40程序段是刀具由终点退出的动作。数控车床采用刀尖圆弧半径补偿进行加工时，如果刀具的刀尖形状和切削时所处的位置不同，刀具的补偿量与补偿方向也不同。因此假想刀尖的方位必须同偏置值一起提前设定。车刀假想刀尖的方向是从刀尖R中心看理论刀尖的方向，由刀具切削时的方向决定。系统用T表示假想刀尖的方向号，假想刀尖的方向与T代码之间的关系。

5 结束语

刀具补偿功能的作用主要在于简化程序，即按零件的轮廓尺寸编程。在加工前，操作者测量实际的刀具长度、半径和确定补偿正负号，作为刀具补偿参数输入数控系统，使得由于换刀或刀具磨损带来刀具尺寸参数变化时，虽照用原程序，却仍能加工出合乎尺寸要求的零件。此外，刀具补偿功能还可以满足编程和加工工艺的一些特殊要求。

参考文献

[1]晏初宏，数控加工工艺与编程[M]，北京：化学工业出版社，2004

4.机加工刀具管理程序 篇四

一、铝合金：

1、易切削铝合金

该材料在航空航天工业应用较多，适用的刀具有K10、K20、PCD，切削速度在～4000m/min，进给量在3～12m/min，刀具前角为12°～18°，后角为10°～18°，刃倾角可达25°，

2、铸铝合金

铸铝合金根据其Si含量的不同，选用的刀具也不同，对Si含量小于12%的铸铝合金可采用K10、Si3N4刀具，当Si含量大于12%时，可采用 PKD(人造金刚石)、PCD(聚晶金刚石)及CVD金刚石涂层刀具。对于Si含量达16%～18%的过硅铝合金，最好采用PCD或CVD金刚石涂层刀具，其切削速度可在1100m/min，进给量为0.125mm/r。

二、铸铁：

对铸件，切削速度大于350m/min时，称为高速加工，切削速度对刀具的选用有较大影响。当切削速度低于750m/min时，可选用涂层硬质合金、金属陶瓷;切削速度在510～2000m/min时，可选用Si3N4陶瓷刀具;切削速度在2000～4500m/min时，可使用CBN刀具。

铸件的金相组织对高速切削刀具的选用有一定影响，加工以珠光体为主的铸件在切削速度大于500m/min时，可使用CBN或Si3N4，当以铁素体为主时，由于扩散磨损的原因，使刀具磨损严重，不宜使用CBN，而应采用陶瓷刀具。如粘结相为金属Co，晶粒尺寸平均为3μm，CBN含量大于 90%～95%的BZN6000在V=700m/min时，宜加工高铁素体含量的灰铸铁。粘结相为陶瓷(AlN+AlB2)、晶粒尺寸平均为10μm、 CBN含量为90%～95%的Amborite刀片，在加工高珠光体含量的灰铸铁时，在切削速度小于1100m/min时，随切削速度的增加，刀具寿命也增加。

普通钢

切削速度对钢的表面质量有较大的影响，根据德国Darmstadt大学PTW所的研究，其最佳切削速度为500～800m/min。

目前，涂层硬质合金、金属陶瓷、非金属陶瓷、CBN刀具均可作为高速切削钢件的刀具材料。其中涂层硬质合金可用切削液。用PVD涂层方法生产的 TiN涂层刀具其耐磨性能比用CVD涂层法生产的涂层刀具要好，因为前者可很好地保持刃口形状，使加工零件获得较高的精度和表面质量。

金属陶瓷刀具占日本刀具市场的30%，以TiC-Ni-Mo为基体的金属陶瓷化学稳定性好，但抗弯强度及导热性差，适于切削速度在 400～800m/min的小进给量、小切深的精加工;Carboly公司用TiCN作为基体、结合剂中少钼多钨的金属陶瓷将强度和耐磨两者结合起来，Kyocera公司用TiN来增加金属陶瓷的韧性，其加工钢或铸铁的切深可达2～3mm，

CBN可用于铣削含有微量或不含铁素体组织的轴承钢或淬硬钢。

三、高硬度钢：

高硬度钢(HRC40～70)的高速切削刀具可用金属陶瓷、陶瓷、TiC涂层硬质合金、PCBN等。

金属陶瓷可用基本成分为TiC添加TiN的金属陶瓷，其硬度和断裂韧性与硬质合金大致相当，而导热系数不到硬质合金的1/10，并具有优异的耐氧化性、抗粘结性和耐磨性。另外其高温下机械性能好，与钢的亲和力小，适合于中高速(在200m/min左右)的模具钢SKD加工。金属陶瓷尤其适合于切槽加工。

采用陶瓷刀具可切削硬度达HRC63的工件材料，如进行工件淬火后再切削，实现“以切代磨”。切削淬火硬度达HRC48～58的45钢时，切削速度可取150～180m/min，进给量在0.3～0.4min/r，切深可取2～4mm。粒度在1μm，TiC含量在20%～30%的Al2O3-TiC 陶瓷刀具，在切削速度为100m/min左右时，可用于加工具有较高抗剥落性能的高硬度钢。

当切削速度高于1000m/min时，PCBN是最佳刀具材料，CBN含量大于90%的PCBN刀具适合加工淬硬工具钢(如HRC55的H13工具钢)。

四、高温镍基合金：

Inconel718镍基合金是典型的难加工材料，具有较高的高温强度、动态剪切强度，热扩散系数较小，切削时易产生加工硬化，这将导致刀具切削区温度高、磨损速度加快。高速切削该合金时，主要使用陶瓷和CBN刀具。

碳化硅晶须增强氧化铝陶瓷在100～300m/min时可获得较长的刀具寿命，切削速度高于500m/min时，添加TiC氧化铝陶瓷刀具磨损较小，而在100～300m/min时其缺口磨损较大。氮化硅陶瓷(Si3N4)也可用于Inconel718合金的加工。

加拿大学者M.A.Elbestawi认为，SiC晶须增强陶瓷加工Inconel718的最佳切削条件为：切削速度700m/min，切深为1～2mm，进给量为0.1～0.18mm/z。

氮氧化硅铝(Sialon)陶瓷韧性很高，适合于切削过固溶处理的Inconel718(HRC45)合金，Al2O3-SiC晶须增强陶瓷适合于加工硬度低的镍基合金。

五、钛合金：(Ti6Al6V2Sn)

钛合金强度、冲击韧性大，硬度稍低于Inconel718，但其加工硬化非常严重，故在切削加工时出现温度高、刀具磨损严重的现象。日本学者 T.Kitagawa等经过大量实验得出，用直径?10mm的硬质合金K10两刃螺旋铣刀(螺旋角为30°)高速铣削钛合金，可达到满意的刀具寿命，切削速度可高达628m/min，每齿进给量可取0.06～0.12mm/z，连续高速车削钛合金的切削速度不宜超过200m/min。

六、复合材料：

5.机加工刀具管理程序 篇五

（湖北航特科技有限责任公司 湖北 荆门？448000）

摘 要： 随着机械加工行业的不断发展，其使用刀具材料的性能和强度也受到了相关行业者的关注，机械加工工作中刀具应该具备较强的硬度和韧性，因此超硬材料刀具逐渐被普及，文章将会从超硬材料刀具在机械加工中的应用进行分析，为我国机械加工行业的发展提供理论基础。

关键词： 超硬材料；刀具；机械加工；应用分析

超硬材料的刀具在机械加工中的应用和普及，为我国机械加工行业的发展做出了有效的推进，因此开展超硬材料刀具的实践研究可以为机械加工工作的质量和效率做出基本的保障。超硬材料刀具的理想成分是金刚石系列的材料，包括人造金刚石、天然金刚石以及立方氮化硼等，由于天然金刚石价格上的劣势，很多机械加工厂家为降低刀具生产成本会使用其他材料与金刚石相结合的方式制成复合型超硬材料的机械加工刀具。该技术源自美国，最初的研究是将氮化硼的微粒和金刚石的微粒相结合，经过高温高压处理合成了硬度较大的复合型刀具材料。经过十几年的发展，超硬材料刀具也有了更加广泛的材料来源，因此硬度和韧性也有了明显的提升，文章会从多种应用环境分析超硬材料刀具在现代化科技中的发展情况，同时对其在实际机械加工中产生的效果做出探讨。

1金刚石材质超硬材料刀具在机械加工中的应用

金刚石因其硬度的优势在我国机械加工中常常被应用在非铁族金属以及其它难以被加工材料的制造过程中，例如玻璃、石材、水泥、陶瓷、合金、水泥制品或者是硬质合金等等。据调查显示，金刚石材质的磨料以及超硬材料刀具在机械加工中的应用数量仅为整体的十分之一，主要用于磨削和车削加工，其种类有铣刀、车刀、镗刀等，大部分都是用在汽车和非机动车领域，还有一部分使用在家电、燃气以及其他机械加工行业中。

金刚石刀具在汽车和非机动车行业中主要作用与加工发动机活塞中的销孔、变速箱、气缸、裙部以及化油器等位置，这些位置普遍的特征就是硅含量较高，而且生产的方式属于流水线作业，因此会对加工其产品的刀具有着较高的要求，普通的硬质刀具很难达到该生产线的标准，而金刚石特有的韧性是其他硬质材料的十倍到五十倍以上，因此可以有效的提高机械加工的速度和质量，让机械零件加工的质量和效率得到显著的提高，同时还能让工件表面处理的工序得到有效的保障。

天然金??石的价格昂贵，因此很多厂家都根据金刚石的结构特点研制出了一系列的仿制材料代替天然金刚石，其中一种叫做金刚石烧结体，又称为人造聚晶金刚石，是通过高温高压的环境将不同种类金属结合剂与金刚石的单晶粉混合处理，形成了硬度较高的多晶体类金刚石材料。虽然比不上天然金刚石的硬度和耐磨性质，但是寿命和强度也高出其他硬质材料数十倍，因此已经成为了天然金刚石的主要替代品。

2立方氮化硼材质超硬材料刀具在机械加工中的应用

立方氮化硼自从二十世纪八十年代以来，就已经在全世界的汽车、机床、军事、航天、轴承等领域普及并应用，而且近几年还有继续扩大渗透领域的趋势。立方氮化硼具有生产效率高和自动化便捷等特点，因此被誉为是半永久性的机械加工工具材料。我国针对立方氮化硼的研究开始于二十世纪七十年代，通过使用转子槽、凸轮轴、油泵油嘴、滚珠丝杠、机床导轨等其他难以加工和处理的工序开展大量的实验和研究工作，并取得了较好的成果和应用经验。目前我国的立方氮化硼的规格和市场已经渐渐成熟，甚至某些加工成品的质量已经超过了国际先进技术。一部分先进企业开始使用陶瓷结合剂处理后的立方氮化硼在机械加工中应用和实践，对工件产品的质量和效果做出了优化。

立方氮化硼材质超硬刀具最大的特色是可以处理车削硬度大于45HRC的零件，立方氮化硼和铁族材质不会产生亲和性，因此可以将立方氮化硼作用在轴承钢、高速钢以及工具钢的加工和切削过程中，用车切的方式代替磨具，最大程度的提高机械加工的质量和效率。除此之外，立方氮化硼还具有很强的耐高温性质，在一千摄氏度的环境下也能保持好较为优质的硬度优势，性能上也比其他硬质材料稳定。例如在立方氮化硼材质的刀具加工炼钢炉进料外壳的封闭部位时，该工件的直径为1000mm左右，硬度大于55HRC，采用较为普通的硬质材料加工往往需要一个小时以上，使用立方氮化硼就仅仅需要七分钟左右，极大的提高了机械加工中的效率，同时还能保障工件表面处理粗糙率的减低，加强了工件的使用性能。使用立方氮化硼加工水泵辐板时，辐板的硬度一般为60HRC以上，使用一般材质的硬质材料刀具处理一块辐板需要三把合金刀具，而使用立方氮化硼处理时三块辐板只用一把立方氮化硼材质的刀具，不仅能为工件的生产速率做出保障，还能有效的延长刀具的使用寿命，稳定机械加工企业的经济效益。

结束语：

6.应用宏程序加工变螺距螺纹 篇六

实际操作中，若对几种特殊类型螺纹用传统加工方法如直进法，斜进法，左右进法和分层进法进行加工，难以完成。本文针对这几种特殊螺纹，巧用宏程序编程加工，可在最短的时间里完成加工，方便在竞赛中熟练运用。

关键词 数控;宏程序;螺纹;加工

207月我作为参赛选手，参加了全国第四届全国数控技能大赛广东省省属技校数控车床教师组的选拔。记得在6月份广州市技工院校职业技能竞赛样题中，有一个圆弧螺纹加工的题目，一般传统加工螺纹方法有：直进法，斜进法，左右进法和分层进法。

由于螺纹的形状是圆弧形的，圆弧半径为R4.5，在传统的加工方法中，例如用直进法(又称成形法)车削普通螺纹时，车刀不向左右“赶刀”，只由中滑板作横向进给，逐步切进，使螺纹直接成形，操作简单，能保证牙型清晰，其轴向切削分力在加工中互相抵消，使压型误差减小。

但是用这个方法加工圆弧型的牙型，圆弧面很难保证顺滑，而且圆弧切削刃同时参与切削，排屑困难，总切削力和径向切削力增大，受力和受热严重，刀尖容易磨损。而比赛是一个选手综合素质的体现，不仅要求过硬的操作技术，果断的判断思维，还必须有与时间竞赛的意识;不仅要有高质量的刀具，还要有所在单位强有力的资金

支持等等。

笔者经过不断尝试，总结出方便快捷、高质高效解决圆弧螺纹加工的办法：利用宏程序用变量的形式编写出加工圆弧螺纹轨迹的程序，用起始点和终点坐标控制轨迹，利用坐标偏移法用35°尖刀进行加工。

图1 图2

1 螺纹的圆弧半径为R4.5，螺距为10mm，如图1

在比赛过程中，一般很少有选手会配备R3以上的圆弧刀具，原因一：在使用圆弧刀具加工过程中刀具与工件接触面积大，切削力大，很有可能会造成工件报废，甚至出现工件飞脱造成危险;原因二：用圆弧刀具加工无法保证表面粗糙度。

而利用宏程序编程加工这种大螺距特殊螺纹，可以减少切削力，缩短加工时间，提高工作效率，能更好地保证加工尺寸，得到更好的表面粗糙度。

说明： 采用R0.4的尖刀，利用刀具圆心编程。

加工程序

O0001

T0101 调用一号刀具R0.4尖刀

G99 G0 X150 Z150 定位

M03 S700 主轴正转，转速700

G0 X85 Z2 定位到起点

#1=-20 赋值

WHILE[#1GE-160]DO1 条件循环

#2=SIN[#1]*4.1 用角度编圆方程X方向半径4.1(圆弧R4.5减刀尖圆弧0.4)

#3=COS[#1]*4.1 用角度编圆方程Z方向半径4.1(圆弧R4.5减刀尖圆弧0.4)

#4=#2*2+77 定义圆心与编程原点的距离X方向

#5=#3+2 定义圆心与编程原点的距离Z方向

G0 X#4 Z#5 坐标定位

G32 Z-48 F10 螺纹切削

#1=#1-1 变量定义

G0 X85 退刀

G0 Z2 退刀

END1 条件循环结束

G0 X150 Z150 退刀

M30 程序结束

2 在圆弧面上进行圆弧螺纹加工，如图2。

说明：采用R1.5的圆弧刀具，利用刀具圆心进行编程，沿着R1.5圆周走刀。

加工程序

O0010

7.飞轮壳加工夹具及刀具设计 篇七

这款飞轮壳有齿轮室, 还有悬出部位, 壁厚只有5mm, 刚性差, 并且要求加工效率高, 节拍4.6min。因此, 设计工艺、夹具和刀具时要克服零件刚性差的难题, 尽量提高加工效率。产品如图1所示。

1.油底壳面2.齿轮室结合面3.观察孔4.初基准定位面5.止口面6.电动机孔

铣结合面、钻镗孔及攻丝

1.夹具

如图2所示, 3个固定支撑钉支撑飞轮壳内腔初基准毛坯面, 弹性锥轴定位中心孔, 油底壳面用两点平移式角向定位机构定位。此角向定位机构定位精度高, 避免了传统的单点角向定位机构受毛坯尺寸和位置误差影响大的缺陷, 非常适用于角向定位精度要求高的产品。

由于此飞轮壳齿轮室结合面很窄, 只有10mm, 并且在结合面上要机器自动涂密封胶, 所以要求夹具角向定位非常准确, 保证钻孔的壁厚稳定, 均匀。此角向定位机构加工的零件效果如图3所示。

1.角向定位机构 (可翻转) 2.角向液压辅助支撑3.轴向弹性液压辅助支撑 (8个) 4.固定支撑 (3个) 5.液压缸 (3个)

此飞轮壳是形状不规则的薄壁件, 悬出部分刚性很差, 但要求铣结合面平面度小于0.1mm。通过做铣面试验发现, 悬出部分如果没有支撑, 铣面时这部分的振动非常大, 即使用很小的背吃刀量和进给量也无法加工。因此如果要避免铣悬出部分平面时出现振纹, 同时保证平面度, 只有在悬出部分下增加弹性辅助支撑才能满足要求。根据铣面试验确定, 此工件共需要8个弹性辅助支撑, 分别支撑在飞轮壳刚性最差和最容易受力变形的部位下方, 同时用2个角向辅助支撑撑在齿轮室两侧, 防止零件在切削力的作用下转动。此夹具加工效果非常好, 加强了系统刚性, 消除了振纹, 平面度可保证在0.06mm以下, 表面粗糙度可控制在Ra≤3.2mm, 满足产品要求。并且由于系统刚性好, 刀具寿命和加工效率都大幅提高。

2.复合刀具

为了提高加工效率, 为此产品加工设计了复合U钻、复合硬质合金钻和复合镗刀 (见图4) 。

传统加工电动机孔的刀具为粗镗刀, 倒角铣刀和精镗刀共3把刀完成。用复合刀具可以大幅降低刀具成本, 并且减少换刀和空走时间, 提高加工效率。

车止口孔和止口端面

1.夹具及刀具设计

(1) 夹具设计了2个手动弹性辅助支撑 (见图5) , 撑在悬出支撑面的部位下方。利用2个手动弹性辅助支撑, 增加悬出部位刚性, 避免振纹, 保证平面度。

(2) 车刀架为排刀设计, 相对传统的转塔式刀架节省了换刀时间, 并且消除了转塔刀架故障率高的缺陷 (见图6) 。

加工中心孔

复合刀具特点是加工效率高, 减少刀具数量, 减少了换刀时间和刀具空运行时间。这把复合镗刀包含了粗镗、精镗、倒角和鍃平面, 一把刀完成4把刀的工作内容, 大大减少刀具数量从而成本大幅降低, 但效率大幅提高 (见图7) 。

下表为镗Ф125mm中心孔时, 4把标准刀具和1把复合镗刀在成本和加工时间方面的比较。

结语

在这款福田飞轮壳的工艺、夹具和刀具设计中充分体现了液压夹具、角向定位机构和辅助支撑对加工薄壁件和形状不规则零件的重要作用, 以及复合刀具在提高加工效率和降成本方面的重要意义。

8.机加工刀具管理程序 篇八

【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。

9.厨房粗加工的操作程序和实施细则 篇九

1、准备：（1）做好清洁卫生工作，包括环境卫生、地面、刀具、盛器等用具的清洁，搞好个人卫生。（2）准备好各种削洗工具和盛器等用具。

2、验货 每天食品原料到达后，要负责清点规格和数量，检查是否有遗漏或数量不足。

10.管制刀具管理规定 篇十

二、生产管制范围刀具的工厂、作坊，国营和集体经营的，由县、市主管局，个体经营的，由公社或街道办事处审查同意后，送县、市公安局批准，发给《特种刀具生产许可证》，并凭生产许可证向县、市工商行政管理局登记申领执照后，方准生产。跳刀、锁刀和各类匕首，由县、市以上公安机关按照需要，指定专门的工厂生产。管制范围的刀具一律由生产工厂、作坊刻铸商标和号码(顺序号或批号)，无商标、号码的不得出售，经销单位不得进货。违反规定出售无标、无号的管制刀具，由公安机关没收处理。刀刃长度七公分以下，刀尖端四十五度以上的生产、生活刀具，虽不列入管制范围，但生产单位应本着既要考虑产品销路，又要考虑社会后果的原则，根据用途的不同，尽量控制刀顶端尖度，能够加大刀顶端角度的，尽量把角度加大，以减少生产、生活用具被违法犯罪分子利用作为凶器。

三、凡属于管制范围的各类刀具，其出口产品(包括次品、等外品)转为内销的，应由县、市公安局批准经营的商店凭规定的购买证明出售。其中属于非生产、生活用具，出售后可能给社会带来不好后果的，应进行改制，或作回炉处理。

四、凡属管制范围的刀具，集镇、市区一律由县、市商业局指定的百货、五金商店经售;农村由县、市供销社指定的供销社五金柜经售。生产厂门市部销售管制刀具由县、市主管部门审查同意。上述销售商店一律由负责审查的县、市主管单位送县、市公安局审批。经售管制刀具的商店，进货要设立专门登记簿，销售匕首，要凭县、市公安局签发的《特种刀具购买证》，销售其他管制的刀具凭单位证明(写明购货单位或购货人姓名、用途、数量)购买，并设立专门登记簿(进货和销售登记簿式样由省公安厅下发)。

五、手铐、指铐、脚镣等戒具由县、市以上公安、司法机关按照规定指定专门的工厂生产供应;刀、枪、匕首等模具、教具由县、团以上单位凭上一级主管部门批准证明，向县、市公安机关指定的单位定购。非法制造出售戒具和匕首、刀、枪等模具、教具的，由公安机关取缔，产品没收，并对负责人给予罚款处理。发令枪应凭使用单位证明购买。酷似真枪的玩具手枪禁止生产，违者除予没收成品、半成品外，并处罚款。

11.机加工刀具管理程序 篇十一

一、设计原理图（见下图）

二、各部分名称及型号（见下表）

三、工作原理

1.刀具组合体

刀具组合体由锁紧螺钉、标尺、锥柄、塑料棒、定位顶尖、切刀等部分组成。莫氏三号锥柄的端面有一个25mm的内孔，其内部有一个如图所示的聚氨酯塑料棒5，塑料棒与25mm的内孔为过盈配合，定位顶尖与25mm的内孔为H7/r6的间隙配合，与聚氨酯塑料棒固定连接，在孔内可以压缩聚氨酯塑料棒上下移动。莫氏三号锥柄的圆周上有一个20×20mm的方孔，标识上有刻度，根据所加工孔的半径大小来调整刻度。通过锁紧螺钉4与莫氏锥柄紧紧连接在一起，切刀的高度方向位置比定位顶尖的位置略高1～2mm，和标尺的连接通过锁紧螺钉1紧固在一起。

2.安装刀具

Z525型立式钻床的结构比较完善，是最适合中小批量生产的常用设备。其主轴中心孔的锥度是莫氏三号锥孔，刀具组合体的莫氏三号锥柄与其连接，将刀具组合体可靠地安装在机床上。根据所加工直径、板料厚度以及加工精度等方面的要求不同，利用立式钻床的主轴变速箱选择适合的主轴转速（一般情况选择97转/分进给运动，采用手动方式）。

3.工件定位

加工对象是薄板料（1～5mm），薄板料在直径加工前一般由剪板机将板料加工成一定的规格尺寸。因此，板料的定位方式一般采用外星定位的方法。通过定位块或者定位销来限制板料的前后左右以及反向的自由度，再通过压板将板料夹紧在钻床的工作台上，实现对板料的定位。

4.工作过程

首先将Z525型立式钻床的操纵手柄上的端盖沿水平方向推入，这样钻床就不会产生自动进给，只能使用手动进给。根据所加工薄板的半径来调整刻度。调整好半径刻度后，拧紧锁紧螺钉4，将标尺与莫氏锥柄紧紧地连接在一起。切刀高度调整的比定位顶尖略高1～2mm。调整好后拧紧锁紧螺钉1，然后将板料在钻床上定位夹紧好。选择主轴转速为97转/分，开启机床。等机床主轴旋转平稳后，下压操作手柄，使机床主轴缓缓下移。最先接触板料的是定位顶尖，定位顶尖与25mm的内孔为间隙配合，这样聚氨酯塑料棒在主轴的压力下开始压缩，定位顶尖沿轴线方向向锥柄25mm的孔内移动。这样切刀慢慢接近板料，开始对板料进行切削。由于中间切割下来的圆板料被定位顶尖固定着，因此工作平稳，安全可靠。

四、结论

通过安装在通用钻床上，经设计、制作的刀具组合体对薄板进行大直径加工后的板材检验，符合图样要求，产品质量稳定，安全性能良好。

12.高速切削加工中刀具技术的选择 篇十二

高速加工技术由于其精度高、产品表面质量好, 生产效率高, 被认为是21世纪最有发展前途的一种先进制造技术。特别是在当前市场竞争日趋激烈的情况下, 企业为满足时代与市场变化的需求, 只有通过不断提高产品质量、降低生产成本、改进服务方式、开发适应时代变换及有利于环保的新产品, 因此不断推动了这一技术的发展。高速切削加工技术作为机械制造中一种集高效、优质、低耗的先进制造技术, 相对于传统的切削加工, 其切削速度、进给速度都得到了很大的提高。

1 高速加工的定义

高速加工, 就是采用超硬材料的刀具, 通过极大地提高切削速度和进给速度, 来提高材料切除率、加工精度和加工表面质量的一种现代加工技术, 即以较快的生产节拍对零件进行加工。高速加工的一个生产节拍一般包括:零件送进→定位夹紧→刀具快进→刀具工进→刀具快退→工具松开、卸下零件→质量检测等七个基本生产环节。在高速加工中, 高速主要体现在刀具快进、工进及快退3个环节上。一般主轴转速≥8 000r/min, 最高可达到:10 000 r/min~150 000 r/min;进给速度超过40 m/min, 为普通切削的5倍~10倍;转速特征值达到0.5~200×106, 换刀时间:3s~5s, 最快可以达到0.7s~1.5s。高速加工切削速度随加工方法不同有所不同, 也随加工材料不同而不同。例如:车削:700m/min~7000m/min, 铣削:300m/min~6 000m/min, 铝合金:1 000m/min~7 000m/min, 铸铁:800m/min~3 000m/min。

2 高速切削加工刀具技术的选择

刀具作为高速切削加工技术中的一个关键因素, 它对产品加工效率、生产成本、加工质量等都具有直接的影响。在生产加工过程中, 刀具不仅要承受高切削力、高温、振动、冲击等载荷, 而且还应具有良好的力学性能和热稳定性, 即具有高硬度、高强度、高韧性、高耐磨性、抗氧化能力强和抗冲击能力强等特性。此外, 与传统切削加工相比, 由于高速切削速度高, 导致前刀面摩擦力增大, 使刀具接触面温度增高, 要求刀具具有高熔点、高耐热性、抗热冲击性能、高温力学性能等。同时, 为了保证高速切削的加工要求, 在刀具材料选定后, 应选择合理的刀具装夹结构、刀具几何参数, 同时考虑刀具的安全性。

2.1 刀具材料选择

根据高速切削刀具的作业强度, 其刀具材料应具备以下几个性能:1) 高硬度和高韧性, 能够承受刀具高速回转所产生的冲击和振动, 不发生崩刃和断裂现象;2) 高耐热性, 能够承受刀具高速作业过程的高温, 并具有较强的抗氧化能力;3) 高耐磨性, 保证刀具在高速切削中, 不易形成锯齿形和厚度变化的断续切屑, 有效防止刀具的动平衡性破坏, 而导致刀具加速磨损。除了以上性能之外, 还要求刀具材料必须具备抗热冲击性、抗断裂和塑性变形的能力。目前高速刀具材料主要以涂层硬质合金、金属陶瓷、非金属陶瓷、CBN为主。其中采用Ti C为基体的金属陶瓷化学稳定性比较好, 且具有耐氧化性、耐磨性和抗粘结性, 适合模具钢加工;以Si N陶瓷、Ti基陶瓷、Ti CN涂层为材料的高速硬质刀具适合加工高强度铸铁件及精锻结构钢件;采用聚晶金刚石 (PCD) 、超细硬质合金刀具适合加工铸铝合金件;采用高粉末Co冶金表面涂覆的高速钢整体拉刀、滚刀适用于加工各种精锻钢件、铸铁件;金属陶瓷硬度和抗断裂性与硬质合金基本相当, 但导热系数却不及硬质合金的1/10, 且具有优异的抗粘结性、耐氧化性和耐磨性, 比较适合于模具钢加工。涂层硬质合金由于耐磨性好, 且能很好的保持刃口形状, 使零件有高的精度和表面加工质量, 如聚晶金刚石或金刚石涂层刀具常用于加工有色金属或非金属材料。

2.2 刀具装夹结构的选择

高速切削加工在对切削刀具的刚性和高机械性能具有很高要求的同时, 对刀具的装夹力与装夹精度也有比较高的要求。刀具系统中, 装夹刀柄与刀具组成了一个完整的刀具体。在刀具高速旋转加工过程中, 由于离心力及震动的影响, 刀具系统可能导致振动或倾斜, 使加工精度降低, 刀具磨损加剧, 降低机床使用寿命。这就要求刀具系统有高的几何精度、装夹刚度和装夹定位精度。而普通切削加工中大多采用7:24锥度单面夹持刀柄系统, 这类常规刀柄在高速切削时, 往往会出现刚性不够、重复定位精度不稳定、不利于快速换刀等现象。为了提高刚性和装夹精度, 目前国外普遍采用1:10锥度的HSK空心刀柄, 它主要依靠空心薄壁的径向膨胀量保持与主轴内锥孔变形来实现夹紧, 采用小锥面的夹紧力提高接口承载能力及良好的定位作用, 具有换刀快、重复定位精度高等优点。如山特维克可乐满公司的刀柄系统。

2.3 刀具几何参数选择

刀具材料选定后, 刀具几何参数的选择会直接影响到刀具寿命及切削速度, 一般来说应选择高强度的刀片。对圆刀片和球头铣刀, 注意有效直径的概念。与普通切削不同, 高速切削时刀具的前角应小10°, 后角应大5°~8°。由于后角在高速切削时的进给速度高, 为了减少刀具与工件之间的摩擦, 后角选择120°以上;为了减少切屑流出阻力和降低刀具的磨损, 刀具前角选择120°左右;刃倾角影响切屑的方向和切削力的大小, 一般刃倾角选择为150°~100°, 这样以减小切削时刀具的磨损, 提高刀具的使用寿命。

2.4 刀具的安全性

由于转速的提高, 其安全性问题变得越来越重要。如40mm直径刀具, 主轴转速达到30 000r/min, 其射出的速度可达到63m/s的速度, 接近于230km/h的汽车速度, 切削过程中如出现断刀摔出, 势必有较大的冲击动量。因此, 刀具系统的动平衡性显得至关重要。

3 结论

高速切削中刀具技术的发展和应用将对高速切削技术具有决定性的作用。随着刀具新材料、新工艺等新技术的不断突破, 高速加工技术一定会成为机械切削加工的主要发展方向, 将不断为企业创造更大的经济效益。

摘要：本文从高速加工技术的涵义出发, 阐述了高速切削加工技术中刀具材料的选择、刀具装夹结构的选择、刀具几何参数的选择以及刀具安全性考虑。

关键词：高速切削加工,刀具,选择

参考文献

[1]徐宇慧.高速切削刀具及接口技.

[2]左敦稳.高速加工技术现状及发展趋势.

13.刀具、量具、工器具管理办法 篇十三

管理办法

维修中心一厂

修复车间

编写：

白杰

审定： 李凯 签发： 时间：

自主修复车间刀具、量具、工器具管理办法

为了加强车间刀具、量具、工器具管理，保证生产正常进行，杜绝损坏现象，降低损耗和生产成本，并充分利用现有刀具、量具、工器具，提高劳动生产效率，特制定本管理办法。

一、基本原则

按不同工种、不同岗位，结合生产实际需要，本着经济、适量、合用的原则配臵刀具、量具和工器具。

员工应管好所用的刀具、量具、工器具，合理地使用和保养有关物资。

特别说明：以下细则中的物资，指代的是刀具、量具、工器具等生产物资。

二、物资分类

1.刀具按照大小类分为大型刀具（如刀杆，刀头等）和小型刀具（如刀片，丝锥，铰刀，扳牙等）两类；按照使用频率分为常用刀具（如粗镗、精镗刀片，普通车刀等）和不常用刀具（如专用刀头，专用车刀等）。

2.量具分为常用量具（如高度规，钢板尺，盒尺，卡尺等）和不常用量具（如大型卡尺，磁力表座，温度测试仪等）。

3.工器具按照大小分为大型工具（如液压千斤顶，冲击钻，钢缆钳等）和小型工具；按照使用范围分为公用工具（如角向磨光机，无齿锯，电动扳手等），各专业自用工具（如数控镗铣用工具，内孔补焊机用工具等）和个人工具（如盒尺，钢丝钳，改锥等）三类。

三、管理办法细则

1.部分大型刀具、常用刀具、常用量具、公用工具及专业自用工具由班组长负责保管，应在班组长或带班人员监督下使用；不常用刀具、不常用量具和大型工具，在库房存放和管理，使用者需从库房借用和负责用后保养；个人工具由个人自行保管及使用。所有物资保管人必须认真负责并保持物品的完好及使用功能。物资保管人和使用人必须定期检修并保养所属工具,借用物品的人应及时归还，以保证各类物资能正常流通和使用。

2.公用物资必须设专人保管，生产用物资应设专人管理，按名称、数量、规格等主要内容建立相应的刀具台账、量具台账和工器具台账，并严格执行安全生产刀具、量具、工器具管理制度，做到账、物、卡相符，库房每个季度末对刀具、量具、工器具实物和台账进行清查核对；个人工具必须建立个人工具登记本，车间每半年进行一次清点，做到账物、账账相符。

3.人员发生工种变动或工作调动时，个人保管和使用的工具必须先交回班组与库房，班组长、库房清点核对无误后，经部门经理许可方可办理有关调动手续，各班组应严格刀具、量具和工具交接，杜绝物资流失和隐匿。

4.刀具、量具、和工器具保管人员及使用人必须妥善保管、正确使用，丢失或非正常使用损坏的物资（影响使用性能或报废），按下列规定赔偿，丢失的按原价的100％赔偿，非正常使用损坏的按原价的100～150％赔偿。

5.车间每年进行一次全面盘点，无论是个人保管的还是共用的刀具、量具、工具，必须做到账、卡、物相符，每半年组织1～2次工彻底清查，日常进行不定期抽查，发现问题及时整改，并视情节给予一定经济处罚。

6.所有在用的或使用过的刀具、量具和工器具，均以旧换新，必须将损坏件或余留部分退回库房，不得私自报废；库房建立《废旧、损坏物资（刀具、量具、工器具）台账》，妥善存放回收件，等待厂有关部门的通知后再行处理回收件，任何人不得随意处理回收件。

7.不经常使用的生产物资由库房统一管理，在借用时必须填写《物资（刀具、量具、工器具）借用记录》，说明借用时间﹑归还日期﹑用途﹑借用人等。工具借用最长时间为三天,如因工作原因,需再继续使用时,必须重新办理借用手续用完后立即主动归还,不得拖延，借用公用物资归还时,须由班组长和使用人共同进行检验,如有遗失或损坏,须由使用人负责照价赔偿,如借用时未按规定填写《物资借用记录》,或无法确定使用人时,造成遗失或损坏的,由借用的班组班组长负责照价赔偿。

8.全体员工必须爱护各类生产用刀具、量具、工器具等物资,必须正确使用,凡不正确使用、不爱护者,因此造成丢失或在使用期限内损坏者,按物资原价赔偿，在赔偿后方可重新领用。

9.专业自用工具必须由班长进行每日清点,并保持完好,特别是常用小型工具,不得遗失或损坏,如有遗失或损坏,须由使用人照价赔偿；班组在交接班时要交代出借、使用等情况，最后下班人员应将存

放柜锁好。

10.所有工具一律不得外借,如因情况特殊,必须经部门经理或当班生产经理批准后方可借出,同时做好出借登记，员工擅自外借、带出,一经查实将严肃处理。

11.由各班组、个人管理和使用的刀具、量具和工器具，根据生产需要，相互之间协调解决。借用后必须进行保养并及时归还，如果因为借用造成丢失、损毁，以及影响出借班组生产的，由借用人按照100％的标准赔偿，同时部门将给予通报批评或扣罚工时的处理；因为借用而导致争吵等不良后果的，视情节轻重，对当事双方班组长、借用和出借人进行严肃处理。

14.机加工刀具管理程序 篇十四

为净化校园环境，维护学校正常教学工作秩序，保障广大师生人身安全，根据区教育局文件精神，依据国家有关法律、法规的规定，现就严禁管制刀具进校园，坚决杜绝持刀打架现象规定如下：

一、本规定所指的管制刀具包括：

匕首、三棱刀、弹簧刀、单刃刀、双刃刀等，另外，金属棍棒、铁鞭、水果刀、美工刀等也列为管制范围。

二、对携带管制刀具的处理：

1、学生有下列行为之一的，在收缴管制刀具的同时，学校将给予警告以上纪律处分：

（1）购买管制刀具；（2）将管制刀具带进校园的；（3）保管或替他人保管管制刀具的。

2、学生利用管制刀具在校园及周边打架斗殴等违法活动，视情节轻重，给予留校察看处分乃至劝其转学处理，造成严重后果的，学校将报经公安机关依法追究刑事责任。作案后投案自首并主动上交管制刀具的，可依法从轻、减轻处罚。

3、严禁校外人员非法携带管制刀具进入校园，对不听劝阻强行进入、扰乱校园秩序或者造成后果的，一律报经公安机关依法追究刑事责任。

三、对学校管理责任人的处理：

班级疏于管理，致使校内存在管制刀具隐患，或者明知存在管制刀具隐患，没有及时采取措施整改，造成伤害事故的，一律追究主要负责人和有关负责人的责任。凡被学校查出学生携带管制刀具，而班主任并没有及时发现，有一例，该班主任当月班评估降一档处理；班级出现学生携带管制刀具打架事件，有一例，扣除该班主任当月津贴；年级中出现两例以上，扣除该年级的相关主任当月津贴。

四、全体师生应当积极向学校或公安机关举报涉及携带管制刀具的违法犯罪活动和线索，对举报有功的，学校将给予奖励；对包庇、纵容违法犯罪的，学校将报经公安机关依法追究法律责任或按学校相关处理条例给予纪律处分；对举报人打击报复的，学校将从严惩处。

五、本规定自发布之日起执行。

15.发动机加工中先进刀具的选择 篇十五

集团公司最近推出一款新型发动机, 采用直列四缸、单缸四气门结构, 双顶置凸轮轴, 平底挺柱 (无摇臂, 凸轮轴直接作用在挺柱上带动气门工作) , 排气量为1.3L和1.5L两个系列。此发动机性能优良, 技术在国内同款发动机中处于先进水平。为缩短生产周期, 降低加工成本, 该新款发动机金属切削加工中广泛采用高速切削加工技术以及最新工艺、最先进刀具。

刀具材料的选择

为了满足高速切削, 新款发动机加工刀具材料广泛采用先进刀具材料——硬质合金、金刚石 (PCD) 和CBN材料。

由于P C D刀具与非铁金属的摩擦系数非常小, 切削中不会产生积屑瘤, 加工的表面粗糙度值小, 而且刃口可以做得很锋利, 刀具的出口处几乎没有飞边毛刺, 因此特别适合于新款发动机铝制缸盖。

钻头、涂层丝锥广泛采用硬质合金材料, 其高硬度、高耐磨性和红硬性则为高速切削提供了保证。

由于铁系金属高温时对碳元素有着很强的亲和作用, 因此, 由纯碳元素组成的金刚石不宜用作加工铁系金属的刀具材料。而C B N由硼、氮两种元素组成, 高温时不容易和铁系金属发生化学反应, 故新款发动机缸体、曲轴以及凸轮轴广泛采用CBN刀具和磨具。

刀柄选择

在切削加工中, 刀柄是刀具与机床之间的关键性接口。在各个加工场合, 刀柄会影响很多因素, 如尺寸精度、表面质量、换装时间和刀具磨损, 都会最终影响到所加工工件的质量和成本。正确选用与高速运转的主轴相配合的刀柄是关键因素之一。机床主轴的高速运转如果没有合适的刀具、刀柄相配合, 则会损坏机床主轴的精密轴承, 降低机床的寿命。

1.先进的刀柄接口

一般切削最常用的刀具是7∶24锥度接口刀柄, 而高速切削用的比较多的是先进的HSK接口刀柄。

7∶24锥度接口刀柄是靠锥面与主轴连接, 转速高于10 000r/min时, 由于离心力的作用, 主轴系统的端部将出现较大变形, 其径跳急剧增加到15μm左右。刀柄与主轴锥孔间将出现明显的间隙, 严重影响刀具的切削特性, 因此7∶24锥度接口刀柄一般不能用于高速切削。

H S K刀柄是一种新型的高速锥型刀柄, 采用锥面与端面双重定位的方式, 在足够大的拉紧力作用下, H S K1∶10空心锥柄和主轴1∶10锥孔之间在整个锥面和支承平面上产生摩擦, 提供封闭结构的径向定位。平面夹紧定位防止刀柄的轴向窜动, 其径向圆跳动不超过5μm, 轴向重复定位精度高达1μm。H S K短锥柄部长度短 (约为7∶24锥度接口锥柄长度的1/2) 、重量轻, 因此换刀时间短。在整个加工速度范围内, H S K锥柄比7∶24锥度接口锥柄具有更大的动、静径向刚度和良好的切削性能。新款发动机缸体、缸盖和曲轴全部采用先进的H S K接口刀柄。

2.先进的刀具夹持

在夹持刀具方面, 新款发动机缸体、缸盖刀柄绝大部分采用了液压刀柄。静压膨胀式刀具夹头具有优良的技术性能:夹持回转精度不大于3μm, 重复夹紧精度不大于2μm;稳定可靠的夹紧力;能够传递很高的转矩;极优的阻尼减振性能;夹紧系统具有全封闭结构、无磨损、经久耐用的特点, 能够有效地提高切削加工的精度和工件表面质量, 可以显著改善刀具在切削加工中的受力状态, 成倍提高刀具使用寿命, 且装、卸简单方便。

新款发动机曲轴加工采用了许多热胀刀柄。此种刀柄具有液压刀柄的精度, 具备较高的径向刚度, 在大切削量的情况下能够平稳地加工。通过热胀冷缩法夹紧的刀具几乎成为受力非常均匀的一体式刀具。

3.优良的冷却功能

新款发动机切削加工, 绝大多数刀具采用了内冷功能。高压切削液通过机床主轴从刀具内部冲出, 浇到切削刃上, 然后带着切屑从刀具的排屑槽排出, 可以起到很好的冷却、润滑、排屑功能。

4.高精度的动平衡

高速旋转的刀柄如果不平衡量太大, 不仅会引起主轴及其部件的额外振动, 还会引起刀具的不规则磨损, 缩短刀具寿命, 降低零件的加工质量。

新款发动机切削加工刀柄, 在15 000r/min下, 平衡质量等级为G6.3 (相当于2kg刀柄, 不平衡量小于16g·mm) 。

座圈孔和导管孔加工刀具的选择

缸盖是内燃机的重要部件, 它的加工精度直接影响到发动机的工作性能。发动机工作时, 由于可燃气体是在缸盖燃烧室压缩后点燃, 致使气门座圈承受很高的热负荷和机械负荷。这既要求座圈有很高的耐磨性, 还要有很好的密封性。如果气门杆工作时中心发生偏移, 除了会导致有害的热传导和气门杆及导管孔很快磨损外, 还会造成耗油量的增加。因此, 对气门座圈和导管孔的加工精度提出了很高的要求, 特别是对气门座圈工作锥面与导管孔相互间的同轴度规定了很严的公差。

新款汽油发动机, 气门座圈工作锥面圆度0.015m m, 工作锥面和导管孔的同轴度公差规定为φ0.04m m。在大批量生产中, 要稳定地保持这样的公差, 除需要优化加工工艺、合理选择、定位基准外, 专用刀具和精镗头的合理结构及其精度均具有重要意义。

采用一把专用刀具同时加工气门座圈和导管孔有利于提高同轴度。加工座圈的工作锥面, 一般是采用锪削和车削两种成形工艺。锪削的刀刃倾斜角要与气门座圈工作锥面的半锥角相等。加工时, 由于座圈是粉末冶金压制烧结而成, 材料硬度高 (新款发动机座圈硬度为48～64H R C) , 刀刃的磨损较快, 锪削的刀刃磨损的轮廓会复制在密封锥面上, 从而影响到座圈工作时的密封性。

采用车削工艺加工座圈工作锥面可避免锪削时出现的缺陷。加工座圈时, 一般需加工座圈的150°、60°和90°的工作锥面。前两锥面的加工是为了保证90°的工作锥面有恒定的带宽 (1.2±0.2) mm。

新款发动机缸盖就是用专用刀具同时加工气门座圈和导管孔。此刀具在倾斜布置滑板刀架上的两把刀片 (刀片1和刀片2) 用来粗、精加工座圈的150°、60°和90°的工作锥面。刀片1为粗加工刀片, 刀片2为精加工刀片。由装在两把刀片前端导向套对加工导管孔的铰刀进行导向。倾斜布置滑板刀架上的导轨是精确按座圈工作锥面的角度90°制造的, 所以可保证工作锥面的加工精度和重复精度。

加工150°锥面时, 倾斜布置滑板刀架向内运动, 主轴向后运动。加工90°锥面时, 倾斜布置滑板刀架向内运动, 主轴旋转但轴向不运动。加工60°锥面时, 倾斜布置滑板刀架向内运动, 主轴向前运动, 以上三个合成运动。

用于终加工导管孔的刀具既可用单刃铰刀, 也可采用多刃铰刀。由于单刃铰刀在铰削过程中是由布置在刀体上的两根导向条来导向和支承切削力, 因此, 它对加工余量的不均匀敏感程度较低, 这有利于提高气门座圈工作锥面与导管孔加工的同轴度。

而采用多刃铰刀, 由于可采用较高的进给速度, 导管孔的加工时间一般可比单刃约缩短75%, 但这种铰刀对不均匀的加工余量比较敏感, 会影响到座圈工作锥面与导管孔加工的同轴度。新款发动机缸盖采用单刃铰刀来确保加工精度。

刚性加工丝锥刀具的选择

在加工中心上, 一般加工瓶颈多在攻螺纹作业上, 经常造成加工中心效率的低下, 产品成本上升。现新款发动机缸体、缸盖加工中心机体刚性、重复性及精度都很高, 刀具是硬质合金带涂层丝锥。所以, 攻螺纹都采用刚性加工, 效益大大提高。

曲轴外铣刀和曲轴车-车拉刀的选择

新款发动机曲轴连杆颈粗、半精加工采用外铣刀加工, 曲轴主轴颈粗、半精加工采用车-车拉刀加工。

外铣刀可进行大背吃刀量、大进给量铣削。通过切削刃的切向和径向布置可获得极高的齿数、切削刃数和刀具刚性。一次加工就可接近最终轮廓尺寸。该工艺的优点是切削速度高 (可高达350m/min) 、切削时间较短、工序循环时间较短、加工效率高。切削力较小、工件温升较低、刀具寿命高、换刀次数少, 加工质量好、柔性好。外铣主要用于加工大量中小型汽车曲轴。

车-车拉是车削与车拉的组合, 其中车削和车拉刀具径向固定在一个圆盘刀塔上, 圆盘刀塔沿主轴颈径向进入曲轴, 随曲轴旋转进行加工。这种方法用于大多数类型的曲轴。车削工序主要是粗加工切削, 刀塔不旋转, 切削刃处于工件的中心线。车拉刀具进行精加工切削, 通过缓慢旋转的刀塔对着旋转曲轴的主轴颈切向移动。生产效率高、加工精度好、柔性强、自动化程度高、换刀时间短, 特别适合有沉割槽曲轴和平衡块侧面不用加工的加工。加工后曲轴可直接进行精磨, 省去粗磨工序。因此, 曲轴车-车拉加工工艺是目前国际上曲轴粗加工中流行的加工工艺之一。

CBN砂轮的选择

新款发动机曲轴磨具大量采用C B N砂轮。立方氮化硼 (C B N) 砂轮的主要特点是硬度高、导热率高、锋利度高由此带来高的磨削率。适用于现代工业金属切削加工中的高效、强力磨削。

C B N磨料制作的砂轮, 根据不同的加工工艺和所用不同成分的结合剂可分以下四种:电镀C B N砂轮、烧结式C B N砂轮、树脂C B N砂轮和陶瓷结合剂的CBN砂轮。

1.连杆颈粗精磨

粗精磨连杆颈采用数控C B N磨床。为了曲轴磨床的高精度、高效磨削加工。连杆颈采用随动磨削的工艺。这种随动磨削工艺可显著提高曲轴连杆颈的磨削效率、加工精度和加工柔性。在对连杆颈进行随动磨削时, 曲轴以主轴颈为轴线进行旋转, 并在一次装夹下磨削所有连杆颈。在磨削过程中, 磨头实现往复摆动进给, 跟踪着偏心回转的连杆颈进行磨削加工。要实现随动磨削, X轴除了必须具有高的动态性能外, 还必须具有足够的跟踪精度, 以确保连杆颈所要求的形状公差。而C B N砂轮的应用是实现连杆颈随动磨削的重要条件。由于C B N砂轮耐磨性高, 在磨削过程中砂轮的直径几乎是不变的, 一次修整可磨削600～800条曲轴。C B N砂轮还可以采用很高的磨削速度, 在曲轴磨床上一般可采用高达120～140m/s的磨削速度, 磨削效率很高。

2.曲轴法兰外圆磨削

曲轴法兰外圆和端面、发信轮外圆和端面需要同时磨削, 属于成形磨削。以前的刚玉砂轮要经常修磨以保证工件精度, 此必影响生产效益。而新款发动机曲轴采用陶瓷结合剂C B N砂轮, 损耗非常小, 成形磨削的精度容易保证。

3.凸轮轴凸轮磨削

汽车发动机上的凸轮轴具有多个凸轮, 淬火后的凸轮粗磨及精磨是影响凸轮质量的关键工序。以前, 一般都是采用靠模仿形磨削, 磨削速度的提高受到限制 (60m/s以下) , 工件易产生磨削烧伤裂纹。采用靠模仿形磨削, 其凸轮表面的轮廊曲线要受砂轮直径大小的影响, 所以很难保证凸轮轮廊曲线的正确。

新款发动机粗精磨凸轮采用数控C B N磨削技术, 砂轮使用速度高达80～125m/s, 使传统凸轮轴磨削过程中的难题迎刃而解。加工效率是普通砂轮的2～3倍。

C B N砂轮价格昂贵, 但由于加工效率和寿命高, 分摊到每个工件上的刀具费用反而比采用价格低廉的普通砂轮要低。

结语

16.机加工刀具管理程序 篇十六

碎玻璃处理程序

1目的控制厂区内玻璃制品，以防玻璃碎片对产品造成的污染。

2范围

适用于本公司车间内玻璃门窗，车间内隔间，照明灯具，玻璃材质之量测工具，温度计等玻璃制品的控制及破损后的处理。

3职责

生产部负责玻璃的控制、照明用具、玻璃窗的管理、维护，玻璃碎片的转移。质检科负责玻璃仪器的控制。

4程序

4.1生产车间、更衣室、原辅料仓库等场所，所有玻璃（包括门窗、灯具、仪

器仪表等）均需加防护措施，如贴防暴膜，加设纱窗、加防护罩等，其他场所根据风险分析及公司的规划确定是否加防护措施。

4.2因各种原因更换或维护玻璃窗、灯具、仪器仪表等玻璃时，需注意防止碎

片污染环境，必要时，应停止生产，把可能污染到地方的半成品，工器具移开，结束后，应清理环境。

4.3车间内不允许使用任何玻璃器具。

4.4质检科取样检测时，不得使用玻璃仪器到生产现场取样，质检科玻璃仪器

出现破损时，应及时移离质检科。

4.5 当出现玻璃破裂时，应立即报告质检科，在处理结束后，经质检科确认后，才能放行。

4.6 应登记生产区域的所有玻璃，并制定检查计划，记录检查结果及玻璃破裂处理结果。

5.记录

5.1玻璃登记表

5.2玻璃检查计划

5.3玻璃检查记录

17.浅谈数控加工中刀具的选择 篇十七

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。高速钢刀具使用前需生产者自行刃磨, 且刃磨方便, 适于各种特殊需要的非标准刀具。

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。

硬质合金刀片按国际标准分为三大类:P类, M类, K类。

P类——适于加工钢、长屑可锻铸铁 (相当于我国的YT类) 。

M类——适于加工奥氏体不锈钢、铸铁、高锰钢、合金铸铁等 (相当于我国的YW类) 。

M-S类——适于加工耐热合金和钛合金。

K类——适于加工铸铁、冷硬铸铁、短屑可锻铸铁、非钛合金 (相当于我国的YG类) 。

K-N类——适于加工铝、非铁合金。

K-H类——适于加工淬硬材料。

2.3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

数控刀具与普通机床上用的刀具实际没有多大区别, 为了达到高效、多能、快换、经济的目的, 数控加工刀具与普通金属切削刀具相比, 数控机床上用的刀具应满足安装调整方便、刚性好、精度高、耐用度好等要求, 它们需具有以下特点。

2.1 刀片或刀具的耐用度及经济寿命指标的合理性

目前生产上通常用刀具耐用度来评定刀具的好坏。刀具耐用度愈大, 表示刀具切削性能愈好。但是切削一批相同的零件, 由于使用的刀具材料及工件材质不可能完全相同, 再加上刃磨质量等一些不能完全严格控制的因素, 所以即使在相同条件下, 刀具耐用度仍随机变动。因此在数控上, 除应给出刀具耐用度的平均值指标外, 还应给出刀具的可靠指标Tp。它已成为选择刀具的关键性指标。通常是规定可靠度P≥0.9, 即9%时刀具切削时间为T0.9。研究表明, 当耐用度的随机变量接近于正态分布时, 如以耐用度的平均值T作为标准, 刀具的可靠性只有50%。

2.2 刀具或刀片便于切削控制

刀具必须能可靠地断屑或卷屑即切削控制。数控机床上每一工位设备上。装置着许多刀具, 切削量大, 切屑多, 因此, 在切削塑性金属时, 必须控制切屑不缠绕在刀具、工件及工艺装备上, 控制切屑不飞溅, 保证操作者安全, 不影响切削液喷注, 不影响零件的定位和输送, 不划伤已加工表面, 使切屑易于清理, 为此, 采用卷屑槽或断屑块的刀具, 或用间隙切削或振动切削措施提高断屑效果。

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

刀具的选择是数控加工工艺中的重要内容之一, 不仅影响机床的加工效率, 而且直接影响零件的加工质量。刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的, 应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。

由于数控机床的主轴转速及范围远远高于普通机床, 而且主轴输出功率较大, 因此与传统加工方法相比, 对数控加工刀具的提出了更高的要求, 包括精度高、强度大、刚性好、耐用度高, 而且要求尺寸稳定, 安装调整方便。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。

即粗加工阶段以去除余量为主, 应选择刚性较好、精度较低的刀具, 半精加工、精加工阶段以保证零件的加工精度和产品质量为主, 应选择耐用度高、精度较高的刀具, 粗加工阶段所用刀具的精度最低、而精加工阶段所用刀具的精度最高。如果粗、精加工选择相同的刀具, 建议粗加工时选用精加工淘汰下来的刀具, 因为精加工淘汰的刀具磨损情况大多为刃部轻微磨损, 涂层磨损修光, 继续使用会影响精加工的加工质量, 但对粗加工的影响较小。

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。

合理科学的选择数控刀具对数控加工生产效率、加工质量和加工成本影响极大, 因此应高度重视数控刀具的正确选择和合理使用, 让其更好的为数控加工服务, 充分发挥数控加工的优点。

参考文献

[1]邓建新, 赵军.数控刀具材料选用手册.

[2]徐宏海.数控机床刀具及其应用.