车削刀具选择汇总

卧式数控车床

选

刀

目 录

一

机卡车刀的选用···································· 1

二 孔加工刀具的选用·································· 9

三 切断和切槽刀 ·····································12 四 螺纹车刀 ·········································13 五 刀具材料··········································16 六 刀具厂商··········································17 七 刀具干涉图········································18 八 刀具允许的最大转动惯量····························19 附录1.本厂卧式数控车床刀具安装尺寸···················21

选刀

数控车床刀具系统比卧车复杂。要求安装数量多，安装可靠，自动换刀，装卸方便迅速还要求切削时间短以提高生产率。因此普遍采用机卡车刀。

机卡车刀是把压制有合理的几何参数，在一定的切削用量范畴内保证卷屑，断屑并有几个刀刃的刀片，用机械卡固方式装卡在标准刀体上的一种新型刀具。它避免了硬质合金刀片在焊接中产生的种种不良后果，因此能充分发挥刀片材料原有的切削性能，提高了车刀的耐用度和切削加工的生产率．另外刀体可重复使用，能节约大量制造刀体的钢材．还便于使刀具标准化和集中生产，同一型号刀片的几何形状较一致切削效果稳定．有利于提高零件加工质量，简化了刀具的管理工作．使用时，当刀刃磨损后，只需松开卡紧机构将刀片转一个角度，不必重磨，大大缩短了换刀.磨刀.装刀的辅助时间，而且可以避免刀片由于重磨而造成的缺陷．因此机卡车刀也叫不重磨车刀或可转位车刀。

除不可避免的情况外，为用户选用的都应该是机卡车刀。 一 机卡车刀的选用

侧重外表面车刀的选用。内孔车刀大体相同，其特殊性问题另做叙述。 ISO对外表面车刀型号是如下表示的，它是国内外刀具厂商的统一标准。

M T △刀片卡紧方式 △刀片形状 F △刀柄型式 N △刀片法后角 R △切削方向 20 △刀杆高度 20 △ 刀杆宽度 K △刀杆长度 16 △切削刃尺寸 △ 制造商选项补充代号 选刀工作也就是确定型号中的各项内容，按选刀时考虑问题的大体顺序分叙如下：

(一) 刀片形状的选择 ：外内表面车刀刀片形状关系车刀类型,它取决于加工部位的形状，是选刀的最重要内容。它主要涉及刀具的主偏角，刀尖角和有效刃数等。一般来讲刀尖角愈大刀尖强度愈高，应尽量采用。但刀尖角小干涉现象少，适用于复杂型面，开挖沟槽及下坡的型面。

刀片形状甚多，某些厂家列出十几种，本厂实际只用过图1所示七种，也正是ISO规定的七种基本类型。

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选刀

图1 图2

80°菱型刀片C，目前是我厂选用最多的。该种刀片刀尖角大小适中，刀片有较好的强度，散热性和耐用度。装在刀杆上形成95°主偏角，它可用于端面.外圆.内孔台阶的加工。因可沿图2示的三个方向进刀，台阶轴间的圆角.倒角亦可通过插补完成。这种刀片的可卡固性好，可以用刀片的底面和非切削位置上的 80°刀尖角的相临两侧面定位，定位方式可靠。且刀尖位置精度仅与刀片的外形精度有关，刀片换位精度较高。

该刀片的缺点是有两个100°的刀尖往往不能很好利用。或许有其它场合需要100°刀尖角做外圆.端面的耐冲击切削，但机会不多。所以实际有效刃数只有两个，比正方形刀片S有效刃数少一半。

55°菱型刀片D和35°菱型刀片V，因其刀尖角小所以干涉现象少，多用于复杂型面和沟槽加工如图3示，特别是内外表面遇有下坡形状，一般都用这种刀形。由于刀尖角小刀片强度低，特别是35°V型刀片几乎都是正前角刀片，强度尤低。所以D.V形刀片更适合于切削用量小的零件.细长轴。调整刀片方向可达轴向力较小，也常用于小孔径悬伸长的内孔加工和其它型面的精加工，半精加工。因为刀尖角大的C型刀片，容易造成对工件的挤压使尺寸不稳定，对Cp值要求较高的加工表面，往往用D.V形刀片做精加工。

图3

正三角形刀片T，正方形刀片S。刀片强度高，价格最便宜，各刀刃都能得到利用。由于这种刀片许多情况下只能往一个方向进给如图4示，所以往往用于单纯车外圆，端面。也适于小孔径的孔加工。S型刀片另一个优点是有效切削刃长，达整个切削刃的2/3，更适于吃

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选刀

刀深大的切削。

图4

圆形刀片R使用场合不是很多，但有特殊用途。像仿形切削一些曲面，加工越程槽，加工冲击力大的断续表面等。R型刀片呈碟形，周边最高，沿周边是封闭的卷屑槽，向任意方向走刀都有一定的前角，刀片磨损后可以转过一定的角度再次使用。这种刀片的缺点是切削力大，易产生振动。

凸三角形刀片W和C型刀片刀尖角相同，刀片能调换三个位置，比C型多一个位置而价格与C型差不多，故有代替C型刀片的趋势。它的缺点和C型刀片比一是刀片卡固不甚牢固，ISCAR在刀垫上采取了措施改善了，二是刀刃长度小.有效切削刃也只能占切削刃的1/4，故不能做吃刀深很大的加工，而当前加工余量随毛坯的改善而减小，单边余量很少超过3mm，所以W型刀片在一些刀具厂已取代了C型刀片的领先地位。

近年又出现了一种80°的四边形-Q型刀片，如图5，它比C型刀片有效刃增加了一倍，但它在切削有直角的内孔.外圆时要受到刀刃长度的限制，通用性差。本厂尚未选用过。

图5 由上述，选刀片形状概括如下： 用 途 台阶轴，台阶孔，台阶端面 光轴，光孔，平面 有沟槽倒锥等复杂型面及背镗 当前广泛使用 中小负荷首选 负荷较大 小负荷，小孔径 角度变化大，负荷小 角度变化小，负荷大 刀 片 80°菱型C 凸三角形W 正方形 S 正三角形 T 35°菱型 V 55°菱型 D 圆 形 R

曲面，车削仿形，越程槽及断续表面 (二)车刀类型的选择：就是刀杆头部的选择。刀具要有较高的强度，又不能与工件产生干涉。所以刀杆头部形式按主偏角和直头，偏头分有十几种形式，各形式规定了相应的代码。

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应用时必须结合工件形状与刀片类型相协调。

80°菱型刀片C及凸三角形刀片W安装往往呈95°主偏角如图6。圆形刀片R主要安装形式如图7。

加工外圆端面 外圆 .仿形 外圆. 端面仿形

图6 图7

.正三角形刀片T，正方形刀片S的主要安装形式如图8。

外圆、倒角 外圆端面、倒角 端面 外圆

外圆 端面 外圆、倒角 外圆、端面

图8

外圆 .仿形55°菱型刀片D和35°菱型刀片V安装形式变化较多，主要安装形式如图9。

外圆、仿形 外圆、仿形 端面、外圆、仿形

外圆 .仿形 外圆 .仿形 端面.外圆 .仿形

图9

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选刀

车刀类型的选择着眼于刀具的主偏角。一般情况有直角台阶的工件可选择大于或等于 90°主偏角的刀杆。一般粗车可选主偏角45°~90°，精车可选45°~75°的中间切入.仿形`可选

62°30'~117°30'的。工艺系统刚度好时主偏角可选较小值，反之选较大值。 (三) 刀片卡紧方式的选择：刀片形状和车刀类型选定后，样本上有时会出现几种刀片卡紧方式。主要有C，D，M，P，S五种，简述其特点供选择参考。

图10

1 上压式卡紧C：卡紧压力大，通过两定位侧面获得稳定的定位和卡紧。且卡紧元件少，装卸使用方便，但刀片上的压板对排屑有防碍，易被切屑擦伤。它广泛应用于无孔刀片，陶瓷和立方氮化硼刀片。

2 上压和销孔卡紧D：又称RC卡紧。卡紧可靠. 用于切削力较大的外圆重切，称之为牢固卡紧。但内孔刀难以采用。

3 上压和销孔双重卡紧M：卡紧可靠但结构不太紧凑。切削力大的场合：如加工条件恶劣的钢的粗加工，铸铁短屑加工较适用。

4 销孔卡紧P：是杠杆式卡紧，用于刀片中心圆柱销孔卡紧。定位与卡紧比较可靠，前面开放有利于排屑。一般中.轻切削选用。

5 螺钉卡紧S：又称螺纹偏心卡紧。卡紧元件少，结构简单，装卸刀片和转位方便迅速，制造方便排屑无阻。但松开或紧固螺纹偏心销不太方便。断续切削时容易使偏心销受冲击与振动而失去自锁能力。轻切削小孔切削的菱型刀片，三角形刀片和镗刀头应用较多。

(四) 刀片法后角的选择：常用的有N(O°)，C(7°)，P(11°)，E(20°)，B(5°)等。一般粗加工，半精加工多用N型，因系O°后角，刀片的正反面都可用，负前角的刀片几乎都采用N型。刀片后角虽为O°但刀体本身安装刀片的平面有倾斜(通常是7°)，保证了刀具切削中的后角，半精加工可用C型，P型，也可用带断屑槽的N型刀片。加工铸铁和硬钢用N型，加工不锈钢可用C型P型，仿形刀片也多用C型P型，加工铝合金则应用后角大的P型E型刀片。加工弹性恢复性好的材料可选择大一些的后角。

一般镗刀片选用C型P型避免后面刮擦。但大孔也可选用N型刀片。

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选刀

(五) 切削方向选择：即刀柄的左，右手方向。有三种情况：R(右手)，L(左手)和N(左右手)。辩别方法：伸展手掌手背向上，姆指指示刀片方位，余四指指示刀头方向，符合左手即左手刀，符合右手即右手刀，如图11示。选刀时要考虑前后刀架的区别；刀面朝上朝下的区别；主轴的旋转方向，以及刀架的进给方向。一般情况下车床自右向左进刀，刀面朝上朝前。所以经济型数控车床采用前刀架基本上用右手刀，而普及型用后刀架则为左手刀。

刀 具 方 向

刀片方位 右手刀 左手刀 左右手刀

右手刀

图11

(六)刀杆尺寸的选择：刀杆的基本尺寸有刀尖高度，刀杆宽度及长度。在标准尺寸系列中，刀的高度宽度及长度都是对应的。选择时应按机床匹配。其中最重要的是刀尖高度，因为车刀刀尖必须处于车床主轴中心线的等高位置，因故不能匹配则由刀垫，刀夹予以解决。刀杆长度由二十几种代码表示32~500的各种长度。刀杆长度由夹持长度及悬伸量确定的，外圆刀杆悬伸量一般为刀尖高度的1.5倍，内孔刀的悬伸量则决定于孔深或加工部位的位置。刀杆太长宁肯锯短也不要悬选择伸过长，因过长易导制振颤和干涉。

(七) 切削刃尺寸的选择：切削刃长度应根据加工余量来定。刀片形状刀具主偏角对有效切削刃长度影响很大。C，S型刀片有效切削刃可占切削刃长度的2/3，D型则占1/2，V,W型刀片 有效切削刃只能占切削刃长度的1/4，T型刀片能占切削刃长度的1/2。圆形刀片R有效切削刃的弧度占其直径的0.4倍。有效切削刃长度必须大于切削深度，否则要换大尺寸刀片或减少切深。

(八) 刀片其它参数：刀片型号表示如下：

T N M G 22 04 08 ΔΔΔΔΔΔΔ片刀刀刀刀切刀刀材片片片片削片尖质断形后精类刃厚半屑状 角 度 型 尺度 径 槽型寸 等补充沈阳第一机床厂 6

Δ刃口钝化切削方向刀选刀

与车刀型号对照看出：刀片形状，刀片法后角，切削刃尺寸等参数在选择车刀时即已确定。而刀片厚度随切削刃尺寸确定。只需选择其余参数。

1.刀片精度：其等级即尺寸公差等级，国标有A—U，12个等级，车削常用为G，M，U三级。一般精密加工选用高精度的G级，非金属材料的精加工，半精加工也宜选G级刀片。淬硬钢(HRC≥45)的精加工也可选G级。而一般金属精加工，半精加工皆用M级，粗加工甚至可选U级刀片。车刀样本中一般加工几乎都是M级，陶瓷立方氮化硼刀片则多用G级。大多数情况下刀片精度等级随着刀片形状，尺寸，材料，用途的选定也就确定了。

2.刀片类型：指的是有无断屑槽及中心孔。在刀体选定后，可适用的刀片就已确定为一种或几种类型。通常更倾向选择A，G，N等正反面都有刀刃的类型以利提高刀片的利用率。

3.刀尖半径：刀尖圆弧半径不仅影响切削效率，而且关系到被加工件表面粗糙度及精度。从刀尖圆弧半径与最大进给量关系来看，最大进给量不应超过刀尖圆弧半径的80%，否则将恶化切削条件，甚至出现螺纹状和打刀问题。因此选择刀尖圆弧半径至少要等于最大进给量的1.25倍，一般应为2倍。刀尖角小时允许进给量还应下降。

刀尖圆弧半径增加，固然使工件表面光洁.刀刃强度提高.刀具磨损减小。但使切削力增加.易于振动. 切屑处理情况恶化。为保证断屑. 切削余量和进给量有一个最小值，当刀尖圆弧半径减小，所得到的这两个最小值也相应减小。因此从断屑可靠出发，通常对于小余量. 小进给量的车削采用小的刀尖圆弧半径，反之用大的刀尖圆弧半径。

通常，我们在精加工中选刀尖圆弧半径为0.2，0.4，0.8；半精加工选0.4，0.8，1.2；粗加工选0.8，1.2，1.6，2.4。

4. 断屑槽形：我国生产的硬质合金刀片断屑槽分为两大类：一类是国标(GB2076-87)推荐的23种断屑槽形；一类是通过.引进吸收.，开发生产的断屑槽形。数控切削加工刀片槽形已向基本槽形和补充槽形两种模式发展。槽形根据作业类型和加工对象的材料特性来确定。各厂商表示方法不同但思路基本一样。基本槽形按作业类型有精加工(F)，普通加工(M)，和粗加工(R)。加工材料按国际标准有钢(P类)，不锈钢(M类)和铸铁(K类)。此两种情况组合就有了相应的槽形，如KF是用于铸铁精加工的槽形，一般情况选定刀具的作业性质槽形也就定了。对超精加工和重型加工；耐热合金.铝合金和淬硬材料的加工有其特殊槽形和刀具牌号，要查阅厂商样本。

5.工件材料的界定：刀片材料和槽形要根据工件材料确定。工件材料分类为：

P类(钢)：包括非合金钢.低合金钢.高合金钢和钢铸件，是使用最多的类别。其刀片材料主要是涂层硬质合金。可采用CVD—化学气相沉积涂层及PVD—物理气相沉积涂层。个别刀

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具也可采用陶瓷。

M类(不锈钢)：不锈钢本属合金钢范畴，因其韧性大，强度高，料粘易形成积屑瘤，属于难加工的钢材。所需刀具要有高耐磨性. 耐高温性和韧性。不锈钢分铬不锈钢与镍铬不锈钢，有奥氏体.铁素体.马氏体不锈钢。通常我们将含铬量达10~12%以上的合金钢认定为不锈钢。属于M类工件材料的还有合金铸铁.锰钢等。有些厂商对耐热优质合金未单独分类，耐热合金.钛合金也应按M类选刀。M类刀具材料基本上都是涂层硬质合金，个别选用涂层金属陶瓷。

K类(铸铁)：铸铁是脆性材料，容易形成崩碎切屑. 切削力集中在刀刃附近，局部压力大.并有一定冲击性。K类材料包括灰铸铁.可煅铸铁和球墨铸铁。其刀具材料按耐磨性要求从低到高可选用非涂层硬质合金. 涂层硬质合金. 陶瓷和立方氮化硼。

N类：(铝—有色金属)：包括铝合金.铜. 铜合金以致塑料。其刀具材料是有良好的耐粘结磨损性，刀刃锋利性的非涂层材料。精加工时为了表面质量好. 刀具寿命长也可采用金刚石刀具。

S类：(耐热优质合金)：包括铁基.镍基.钴基. 及钛合金。刀具材料要有抗锤击能力，耐热耐磨。可选涂层. 非涂层硬质合金及陶瓷材料。

H类：(淬硬材料)：主要是HRC≥45的硬钢件，像淬硬钢.冷硬铸铁等。要求刀具材料有高的化学稳定性和高耐磨性。大多选用立方氮化硼陶瓷等以提高刀具寿命和金属切除率。

6.正负前角的选择：正前角大切削刃锋利，前角每增1°切削功率下降1%，但刀刃强度也下降。大负前角用于切削硬质材料.断续切削. 切削黑皮等要求切削刃强度高的场合。大正前角用于切削软材料.易切材料及工件.工艺系统刚度差的时侯。当刀体选定后. 刀片正负前角即已确定，若感到正负前角方向不合理则需刀片刀体一起变换。

7.Wiper刀片：Wiper译意为“擦器”，汽车上的刮水器.电器上的接触电刷以至擦桌椅的抹布都叫Wiper，冠名于刀片意在把工件表面修光。该刀片是在标准刀片的最大允许半径公差范围内调整刀尖的几何形状使近似椭圆形状，减小了副偏角的角度(以削平车削痕迹的“山峰”)一般说来同样的刀尖半径和进给量. Wiper刀片切削工件表面粗糙度值减小了一半。若Wiper刀片以2倍标准刀片的进给量切削时，两种刀片加工表面粗糙度相同，即加工效率提高一倍。当前有些用户要求以车代磨.使该刀片更能发挥优势。内外圆切削以致切断切槽；涂层硬质合金以致陶瓷. 立方氮化硼材料皆有Wiper刀片。立方氮化硼(CBN) Wiper刀片在加工硬钢时号称镜面切削，为淬硬钢以车代磨提供了条件。使用Wiper刀片应注意：CNMG，WNMG等在倒棱上无修光作用，而DNMX，TNMX刀片在加工倒棱及仿形面时不仅不能修光.还会多切除金属，影响工件形状.尺寸精度。Wiper刀片切削力增加5~10%更容易让刀或振颤.不适于细长

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杆。加工低碳钢.铜.铝等延性金属易于出现擦伤，有可能是积屑瘤或刀刃接触长度增加引起的。 二.孔加工刀具的选用：

(一) 镗刀杆：ISO对镗刀杆型号是如下表示的： S 16 M - S C L C R △镗杆类型 △镗杆直径 △镗杆长度 △刀片卡紧方式 △刀片形状 △车刀类型 △刀片后角 △切削方向 09 △切削刃尺寸 与外表面车刀对照后六项基本相同。只是将外表面车刀的刀方尺寸变为镗杆直径，与镗杆长度两者移至第二.三项了。镗杆直径视加工孔径大小及机床刀夹的规格而定：镗杆长度视加工部位位置而定，它比外表面车刀加长了。镗杆类型有钢质的.带润滑孔钢质的.和硬质合金等。

为避免震颤.一般钢质镗杆悬伸量不应超过镗杆直径的四倍。日本三菱在镗杆上设计凹窝，减轻了重量减小了振动称阻尼镗杆.可使悬伸量增至五倍。当悬伸量达4~7倍时需选用硬质合金镗杆，而悬伸量达7~10倍时则必需选用杆内装有防振体的防振镗杆，车削铝.铜工件时悬伸长度可以放宽。镗杆夹持长度应为3~4倍镗杆直径，夹持长度与悬伸长度之和即镗杆长度。

(二) 钻头：工件若为无孔毛坯，镗前需钻孔。许多情况下我们选用整体高速钢钻头，钻头长度与直径比不同分成若干挡次，选择长度应使钻头排屑槽留1.5倍直径的长度做排屑用，钻头不宜过长以免降低刀具刚度。钻头有内冷式.外冷式，直柄.锥柄.侧楔式直柄等。我们常用外冷式. 直柄。高速钢钻头因有横刃易使钻头歪斜，除加工无精度要求或有后序保证精度外.都应首先用点钻划窝，用自定心的硬质合金钻头在已加工过的平面钻孔且该平面倾斜不超过15°时，可以不用点钻直接钻孔。而在毛坯面或圆周面上仍需点钻划窝。点钻形式有两种：图12中a型只能做点钻划窝，b型钻刃部分有不太长的排屑槽.除定心外还可兼钻浅孔。高速钢钻头加工孔的精度为IT12级粗糙度为Ra12.5。硬质合金钻头可以提高孔的加工精度达IT8~10，粗糙度为Ra6.3甚至Ra3.2。

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图12

加工工件遇到一些特殊情况需要一些新型钻头，TITEX公司某些产品可供参考。如具有UFL型的Alpha44型的硬质合金内冷钻头可以不用断续进给或退刀的情况下实现大约8倍于直径(最高达10倍)的钻孔深度。VAINOX-HSS-E钻头：在耐热性和韧性之间材料实现了良好的平衡关系，特别适用于奥氏体不锈钢.软铝合金.软结构钢和铜合金加工。AlphaJET；直槽钻头.四条边缘，特殊的新型顶尖槽形保证非常好的钻孔质量(直线度.园柱度. 粗糙度)特别适用于铝及其它有色金属的高速加工，可以加工IT7的孔，孔深可达直径的15倍。MaximizaSX钻头是三刃钻，有良好的定心功能。

(三) 不重磨钻头；有两种类型。一种是SECO公司的皇冠钻，其钻柄有梳齿网格啮 合面与刀头(皇冠头)联接，有良好的定位精度和刚性。刀头的换装无需卸刀.可直接在机上换刀，它能够实现多直径尺寸.长度尺寸. 刀头类型的选择组合。其加工精度可达IT9~IT10，粗糙度可达Ra2，见图13。ISCAR公司也有CHAMDRILL钻头与之类似。

钻柄 皇冠头

图13

另一种是SANDVIK的U钻，它具有两个不重磨刀片，一个装在中心位置.另一个进行周边 切削。孔底与中心线呈84°。U形钻的规格在? 12.7`-?58之间，因其刀片可针对加工对象采用不同的槽形.所以切削性能改善. 切削速度提高，见图14。U钻做为不旋转钻头时(数控车床即是)可以径向调整使其偏移中心.加工出比钻头直径大的孔，如图15。调整量视钻头大小不同.范围为0.2-4.2mm。U钻还可扩展为可一次加工台肩和倒角的钻头见图16，但这需要单独定货。类似U钻的还有ISCAR的DR，DZ型钻头。三菱的TAF钻头，KOMET的KUB钻头也是.而且端部刀片排列在一平面上，内刀片过中心.可加工不太精确的盲孔端面。

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选刀 中心刀片 周边刀片 图14 图15

图16 (四)背镗刀具：为使刀具通过，背镗刀杆半径与刀尖至镗刀杆中心距离之和必须小于工件小孔直径并留退刀量1mm以上，如图17即：

d/2+f1≤D2+1

而刀尖探出长度又必须大于两孔的半径差，即； f1- d/2 >(D1-D2)/2

图17

大多数厂家背镗采用55°的D型刀片. 刀尖长度探出较小。背镗刀具往往不仅加工端面，还要加工D1的孔，负荷较大。当阶梯孔多.又要求同轴度高的零件必须一次装卡加工时，背镗用D型刀片常不能满足尺寸要求。ISCAR公司的多功能刀(霸王刀)在此工序上显示了优点。该刀具呈切刀形状.刀头探出长，满足孔径差值大的要求，而且可以加工圆柱面.圆锥面.端面和切槽，实现一刀多用。该刀所以能加工圆柱面在于依靠切削余量形成的抗力使刀具变形，倾斜后形成副偏角。所以加工圆柱面之前一定要切出较刀具宽的槽，并从该处进刀.如图18。霸王刀不仅用于内孔，在外表面加工也有广泛的用途。

1切槽 2退刀 加工端面 3扩槽 4加工圆柱面

图18

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(五)大.小孔镗刀：孔很大时，可自制粗壮的刀杆，前端装卡小尺寸的外圆刀镗孔。因为孔径大曲率小，外圆刀后面与工件间不会刮擦。自制刀杆可减少成本.提高刚度。见图19。

图19

小孔镗刀中各厂商样本有时不满足需求，住友公司有迷你小型车刀系列SEC，在采用不重磨刀片的情况下镗孔孔径最小为?5.5，内孔切槽.车内螺纹为?14。镗更小的孔时必须用整体刀具，ISCAR公司的PICCO系列镗孔最小直径为0.6，内孔切槽最小直径为6，背镗为3，车内螺纹为4。选小孔镗刀时，要同时选好配套的接杆。

(六)铰刀：数控车床尽量不采用铰孔工艺。因为：铰孔不能修正直线度.铰前往往也要镗；铰孔精度受刀架定位精度的影响；铰刀往往不是不重磨刀具；铰刀尺寸规格有限不能满足各种尺寸各种公差和公差等级；铰刀悬伸长.若为浮动铰刀悬伸更长容易产生干涉。应该尽量以镗代铰。但铰刀加工时径向力可以抵消.刀杆也可以比镗杆粗，深孔加工有其优越性，车削中心有时还要用。

选铰刀要注意区分通孔和不通孔以及铰刀本身的公差。TITEX.大昭和公司的铰刀品种较多，而精密铰刀.可调整铰刀及内冷铰刀等特种铰刀可在MAPAL公司样本中寻找。

孔加工刀具刀杆悬伸长，容易与工件发生干涉。车削中心采用旋转刀具时还要用动力头，动力头可安装的数量有限.且价格不菲。选刀时.尤其在刀位不够时，减少孔加工刀具比外圆刀更重要。前述以镗代铰；用多功能刀；用U钻加工台肩.倒角.扩孔以及避免点钻等方法可适时采用。

三.切断和切槽刀；各厂商对此类刀具分类不太一致.编号不统一。此类刀具无粗精车之分，粗精车靠改变 切削用量加以解决。粗糙度要求达到Ra3.2就要精车。

切槽刀有切深槽.浅槽之分。浅槽多用三刃刀片，类似螺纹刀。槽形若为三角形截面，甚至可以直接采用螺纹刀片。浅槽刀 多用于空刀槽.弹簧沟槽等。刀片宽为整数的是切 空刀槽用的，1.85，2.15，2.65，3.15…非整数宽度则是为弹簧沟槽准备的。遇有截面呈圆弧形的槽，刀片多为单刃刀片。

切断刀基本上都是外圆切刀，外圆深槽加工往往与之通用。其刀片悬伸长，故做成单刃

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或双刃刀片，刀柄有左.中.右之分，刀刃按倾斜方向也有左.中.右之分如图20，目的使工件的一端在切断后不留尾巴。切断一般应采用恒线速切削，为减少毛刺和刀刃磨损.应选用小前角刀片.在切至中心时应降低切削速度和进给量，一般要降至75%。

图20

切槽. 切断刀 刀柄往往可以适应很多种刀片，选刀片时不仅要满足槽型.槽宽.切深的要求，还要特别注意刀座号与刀柄一致，即刀片确实能安装在刀柄上。

端面切槽刀除槽型.槽宽.槽深外，选刀时还要根据刀具允许的切削直径范围进行选择(首切直径)，超出规定的范围无论尺寸过大.过小都会引起刀具后面与工件的干涉。较宽的端槽应先加工大直径处.然后向内加工，第二刀. 第三刀的切宽应相当于切削刃宽的0.5-0.8倍，(这倍数也适用于圆柱面宽槽)见图21。当槽浅而宽时，用轴向浅切径向走刀的方法加工，见图22。内孔切槽一般都是浅槽，浅槽又较宽时可径向切入再轴向进给.（类似图22的方法转一个方向）为排屑顺利.轴向走刀应朝向孔的开口端。

图21 图22

内孔深槽极少，许多厂商不生产深槽刀具。日本住友GMIX型内孔槽刀可切槽深9.5mm.更深的槽就需选择SANDVIK的570型刀杆的切槽头。当孔径大于60mm时，其刀头可悬深19.5mm.

四.螺纹车刀：螺纹的牙型有60°，55°，管螺纹，梯型螺纹，锯齿螺纹等等。选刀内容除内外圆车刀有关项目外，还要根据牙型.内外螺纹以及螺距大小进行选用。螺纹车刀无粗精车之分.只是在切削过程中吃刀深逐次变小达到精车要求。进刀次数与螺距大小有关.其次数与每次吃刀量的数值刀具样本中有规定。为了提高生产率螺纹车刀除单刃刀片外还有双刃

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选刀

三刃刀片，管道螺纹还配有梳刀。由于存在螺旋升角. 螺纹刀柄需配备倾斜的刀垫以保持螺旋升角和刀片倾斜角的一致，这是与其它刀具不同之处。

螺纹车刀柄与刀片左右手方向必须一致，图23示右手外圆刀柄装右手刀片.刀尖指向工件表面，该刀片若装于左手外圆刀柄. 刀尖则不能指向工件表面，内孔右手刀所用刀片恰恰是外圆刀的左手刀片，否则刀尖也不能指向工件表面，内外圆刀柄刀片方向刚好方向相反.须加注意。

图23

最容易出错的是由于左.右旋；内.外螺纹；进给方向；主轴旋转方向；刀具正反装诸因素的变化，使选刀时弄错了左右手方向。图24.25表示了它们之间的关系，辨别不清时务须参看此图。

这里要特别注意：普及型数控车床(后刀架)正常车右螺纹.通常是向床头方向进刀，必须选右手刀反装，主轴反转加工。当然选左手刀加工右螺纹也并非不可，如图24左下角情况。但是左手刀加工左螺纹右手刀加工右螺纹应是首选，因为这样刀片支撑比较稳定，也避免了负螺纹升角。

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选刀

外螺纹加工

右旋螺纹 左旋螺纹

右手刀 左手刀

右手刀 左手刀

左手刀 右手刀

图24

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选刀

内螺纹加工

右旋螺纹 左旋螺纹

右手刀 左手刀

左手刀 右手刀

图25

五. 刀片材料：国内厂家的机卡刀片材料比较单一，加工钢.铸铁.有色金属都用同一种刀片材料。国外知名厂商将钢.不锈钢. 铸铁.有色金属.耐热优质合金和淬硬材料各类，分别采用不同的刀片材料，而且每类加工材料又配有不只一种刀片材料供选择。各厂商都有自己的刀具材料牌号，其中不乏厂商自己研制的。尽管牌号不同.但可归属下列范畴：

刀片材料 硬度 HV 硬质合金 碳化钨(W C) 2，100 碳化钽(Ta C ) 1, 800 涂层金属陶瓷 氮化钛(Ti N) 2，500 硬质合金 碳化钛(Ti C) 3，200 陶瓷涂层 氧化铝(Al2O3) 2，100 陶 瓷 氧化硅(Si3O4) 1，600 CBN 烧结体 氮化硼(C B N) >4，500 金刚石烧结体 金刚石( C ) >9，000 涂层硬质合金是我们在各种加工材料中用的最普遍的，涂层的目的是增加刀片的耐磨性。有两种涂层：CVD代表化学汽相淀积涂层，涂层较厚达10μ故刀刃较钝，但切削刃安全，涂层强度高；PVD代表物理汽相淀积涂层，涂层薄仅3~5μ，刀刃锐利。

除淬硬材料必须选择氮化硼或陶瓷刀具外，选择非硬质合金刀具主要是为了提高切削速度，提高生产率。铝合金有色金属选择金刚石镶尖刀片或金刚石涂层刀片还可使加工条件稳定.表面质量提高. 刀具寿命增长，但在切屑控制. 切削刃安全性和成本方面不如硬质合金刀片。高速加工钢件一般采用陶瓷刀，因陶瓷刀耐磨损. 耐崩损.耐热冲击性高，可使加工表面

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选刀

质量有所提高。高速加工铸铁也用陶瓷刀以致CBN刀具。

六. 刀具厂商：做为用户，我们经常收到厂商的样本.接受他们的上门服务。除购买机床的客户指定刀具厂商外，我们可以从以下方面选择供货商。

1. 价位：德国的最贵，美、欧、以色列、日本次之。便宜的是韩国、台湾，最便宜的是国货。

2. 知名度和服务：从销量上看，国际上几大厂家首推瑞典山特维克可乐满，其次为美 国肯纳飞硕，以色列依斯卡和日本三菱紧随其后。这些厂家销量大且刀具尤其是刀片品种齐全。

山特维克可乐满、依斯卡、肯纳、瑞典山高、德国梯泰克斯几个厂商在沈阳有办事处，有销售工程师做技术服务工作。日本住友、三菱、OSG、德国马帕、可麦特在沈阳有代理商经营其项目。

样本文种：山特维克可乐满，肯纳，山高，梯泰克斯，住友，三菱，马帕，BIG有中文样本，查找方便。

3. 特色项目：

山特维克可乐满(SANDVIK.Coromant)：钢件切削、车刀、Wiper车刀、杆件扒皮、内孔深槽及U钻等。

肯纳飞硕(KENNAMETAL)：高温合金，不锈钢加工。

依斯卡(ISCAR)：多功能刀具(霸王刀)，W.Q型刀片，铝及有色金属加工.轮毂，曲轴刀 具，皮带轮槽加工，极小孔加工系列，变色龙钻头系列等。

梯泰克斯(TITEX)：钻.铣.丝锥.铰刀等孔加工大全。多种新槽型钻头提高孔的加工精度 粗糙度和生产率。

山高(SECO)：铝合金加工.火车轮刀具.窄槽切刀.皇冠钻.铰刀

三菱(MITSUBISHI)：金属陶瓷. 氮化硼刀具。所推荐的切削用量比较实际。 住友：汽车零部件刀具(轮毂. 曲轴.汽缸)，小孔加工(SEC系列)。 不二越(NACHI)：孔加工刀具，有时可补其它厂家之不足。 OSG：孔加工刀具甚全，有孔径可调的镗刀。

马帕(MAPAL)：精密孔加工刀具(镗刀. 铰刀.锥铰刀)及夹持系统。 可麦特(KOMET) ：精密孔加工刀具及精密可调镗刀。 KORLOY：韩国企业，生产车刀铣刀。

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成都英格数控刀具模具有限公司：车刀铣刀和孔加工刀具。 四川工具厂 ：车刀、 数控车刀及铣刀。 上海刃具厂：丝锥 成都工具所：螺纹刀片。

自贡硬质合金厂：重型切削和难加工材料的硬质合金刀片。

根据上述，我们对产品加工要求高的难加工、高效率、高质量的工件可选较高层次的刀具，像汽车生产线、航空航天领域等。反之可选较低层次的，以降低成本。无论哪一层次.都要尽量选标准产品，非标.特殊订货的刀具价贵且供货期长。另外，选刀时尽量减少品种给用户管理和备件带来方便。

七.刀具干涉图：设计和选用刀具，必须注意防止刀具与工件.卡具和机床之间的干涉和碰撞。主要有下面三种情况。

(一).刀盘径向安装的刀具如果过长，将引起刀位转换时刀具与机床内壁之间的碰撞。如图26示。

(二).反偏刀具L2尺寸超长，如图27示。刀盘旋转时将发生刀具与滑板的碰撞。

图26 图27

(三).相邻刀位上的刀具对工件的干涉在加工大直径带小孔的工件时.特别是孔加工刀具多的时侯容易出现，加工小直径内孔也容易出现与卡具的干涉。下面用CKS6145数控车床的刀具干涉图加以说明：图28示?563为刀具伸出长度的限制，超长可能与机床内壁碰撞。上端的?480是外圆刀车削至工件中心时(此时相邻刀具与工件靠得最近)的干涉情况，其左邻

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选刀

也是外圆刀.沿主轴轴线方向两外圆刀在同一平面上，因此刀架在进刀时不会发生干涉。其右邻是镗刀夹，镗杆沿轴向伸出. 因此纵向进刀必须防止镗杆碰撞工件，?480即为此确定的尺寸。右端的?222尺寸表明虽然同样是外圆刀车削至工件中心，但相邻两镗刀夹.由于刀架工位数多. 刀夹相邻角度小所以无干涉区变小，工件. 卡具的尺寸只能限制在?222之内。要扩大无干涉区以加大工件直径可减小刀具长度或改变装刀的位置，比如把孔加工刀具尽量间隔开等。当工件直径很大，但加工部位不靠近中心.无干涉区就会变大。设计调装时.若不能明确判断不发生干涉.应绘制刀具干涉图。

图28

八.刀架允许的最大的转动惯量：当安装的刀夹过重，镗杆过粗过长时需计算刀架的转动惯量，不能超出允许值。

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选刀

我厂生产的刀架允许携带最大转动惯量值为：

项目 立式刀架 卧式刀架 型号 SLD100 SLD100A SLD110 SLD150 SWD95A 工位数 4； 6 4 4 4；6 6 允许转动惯量kg m2 0.5 0.5 0.5 1.1 0.3 意大利DUPLOMATIC生产的刀架允许携带最大转动惯量值为： 项目 电动刀架 BSV-N120 BSV-N160 BSV-N200 BSV-N250/BSV-N320 BSV-N400 规格 /25 /25 /25 25 /24 /22 允许标慢 快标慢标慢标慢标慢标慢很转动准 速 速 准 速 准 速 准 速 准 速 准 速 慢 惯量0.8 0.55 0.9 1.5 3 4.5 5 9 15 22 22 32 70 kgm2 0.45 项目 规格 允许转动 惯量kgm2 液压刀架 SM-12 0.8 1.2 SM-16 1.2 2.2 SM-20 3 5 SM-25 5 9 意大利BARUFFALDI生产的刀架允许携带最大转动惯量值为：

项目 电动刀架 规格 允许转动 惯量kgm2 TB120 1.2 TB160 2.2 TB200 5 TB250 8 TB320 32 TB400 70 德国SAUTER生产的刀架允许携带最大转动惯量值为：

项目 液压刀架 规格 12 16 20 25 32 40 工位数 8，12，16 8，12，16 8，12，16 8，12，16 8，12，16 8，12，16 允许转动 1.2 2.5 5 12 25 100 惯量kg m2 项目 规格 允许转动 惯量kg m2

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电动刀架 10 0.2 12 16 20 25 4，9 32 9，20 40 20，50，72 0.4，0.8 0.8，1.8 1.8，4.0 选刀

附录1：本厂卧式数控车床刀具安装尺寸

机床 外圆刀mm CAK6136 20×20 CAK6150j CAK6150i 25×25 CAK6161j CAK6161i 25×25 CAK6163 CAK6180 32×32 CKS6116 20×20 CKS6125 25×25 CKS6132 八工位刀架 25×25 十二工位刀架20×20 CKS6145 25×25 CKS6163 32×32 CKS6167 32×32 CK6145 32×32 CK6154 八工位刀架 32×32 十二工位刀架 25 ×25 CKH6116 16×16 CKH6120 CKH6125 20×20 CKG6132 25×25 CHH6125 20×20 CKL6156 32×32 CH6132 20×20 CH6145 25×25 CX6154 25×25 CKS6180 双刀架 40×40

镗刀杆直径mm 20 32 25 32 20 40 20,25,32,40 20,25,32,40,50 32,40,50 80 25,32,40,50 50 12,16,20; MT2#;B16 32 25,32,40,50 25,32 16,20,25,32,40 40 沈阳第一机床厂 21

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