数控刀具的主要种类及特点

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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 T- u6 V$ V5 `* x" k/ a（１）从结构上可分为
4 x- S) B6 v  y①整体式
' Z5 v6 E2 ?4 D* v②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；
④内冷式切削液通过刀体内部由喷孔喷射到刀具的切削刃部；
⑤特殊型式如复合刀具、可逆攻螺纹刀具等。
# F+ A) c0 r$ }$ w（２）从制造所采用的材料上可分为
3 Z/ j' _- r& i6 e, P①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。
" x+ T; C$ S# ]* X! XP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）
% \6 t" {# i  h" fK-N类——适于加工铝、非铁合金
9 ?0 m5 m  W# E) P+ {+ t1 wK-H类——适于加工淬硬材料
  `! ?( `  c3 M③陶瓷刀具
④立方氮化硼刀具
4 H: [- e+ l( \% _' a; y3 k& @⑤金刚石刀具
$ u) a3 m, b# q1 t8 R+ P. k7 ]（３）从切削工艺上可分为
①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）。
  C* U; K3 l3 f0 k! {: v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。
常规车削刀具为长条形方刀体或圆柱刀杆。
0 B9 O/ c0 T; G5 s* D方形刀体一般用槽形刀架螺钉紧固方式固定。圆柱刀杆是用套筒螺钉紧固方式固定。它们与机床刀盘之间的联接是通过槽形刀架和套筒接杆来联接的。在模块化车削工具系统中，刀盘的联接以齿条式柄体联接为多，而刀头与刀体的联接是“插入快换式系统”。它既可以用于外圆车削又可用于内孔镗削，也适用于车削中心的自动换刀系统。
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钻削刀具分小孔、短孔、深孔、攻螺纹、铰孔等。
7 T; b7 [; }' H8 N  p7 }* e钻削刀具可用于数控车床、车削中心，又可用于数控镗铣床和加工中心。因此它的结构和联接形式有多种。有直柄、直柄螺钉紧定、锥柄、螺纹联接、模块式联接（圆锥或圆柱联接）等多种。
③镗削刀具分粗镗、精镗等刀具。
镗刀从结构上可分为整体式镗刀柄、模块式镗刀柄和镗头类。从加工工艺要求上可分为粗镗刀和精镗刀。
' b" P) T4 U4 \& m/ u* Q④铣削刀具分面铣、立铣、三面刃铣等刀具。
- r0 y  y% c6 Q# A5 S面铣刀（也叫端铣刀）
面铣刀的圆周表面和端面上都有切削刃，端部切削刃为副切削刃。面铣刀多制成套式镶齿结构和刀片机夹可转位结构，刀齿材料为高速钢或硬质合金，刀体为40Cr。
立铣刀
/ N" M7 c) C4 M, `9 B立铣刀是数控机床上用得最多的一种铣刀。立铣刀的圆柱表面和端面上都有切削刃，它们可同时进行切削，也可单独进行切削。结构有整体式和机夹式等，高速钢和硬质合金是铣刀工作部分的常用材料。
模具铣刀
模具铣刀由立铣刀发展而成，可分为圆锥形立铣刀、圆柱形球头立铣刀和圆锥形球头立铣刀三种，其柄部有直柄、削平型直柄和莫氏锥柄。它的结构特点是球头或端面上布满切削刃，圆周刃与球头刃圆弧连接，可以作径向和轴向进给。铣刀工作部分用高速钢或硬质合金制造。
键槽铣刀
鼓形铣刀
成形铣刀
' U! {7 z4 K* u) \+ k2 O（4）特殊型刀具
5 w) F; A3 z$ P7 e特殊型刀具有带柄自紧夹头、强力弹簧夹头刀柄、可逆式（自动反向）攻螺纹夹头刀柄、增速夹头刀柄、复合刀具和接杆类等。
2． 数控加工刀具的特点
5 k  ]/ B: G9 W7 P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应具有以下特点：
# m; s+ i" X( V0 T刀片及刀柄高度的通用化、规格化、系列化。
刀片或刀具的耐用度及经济寿命指标的合理性。
刀具或刀片几何参数和切削参数的规范化、典型化。
8 @6 J7 C( C9 N+ C  l5 w$ ~刀片或刀具材料及切削参数与被加工材料之间应相匹配。
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。
刀柄的强度要高、刚性及耐磨性要好。
刀柄或工具系统的装机重量有限度。
1 P# w: h: o! O刀片及刀柄切入的位置和方向有要求。
2 a& {) M- V+ D7 L0 o, J刀片、刀柄的定位基准及自动换刀系统要优化。
$ c: X  ?, \  `2 D1 s1 P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。
文章关键词： 数控 刀具