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刀具选用的准则

3.0 2024-10-13 0 0 15.97KB 4 页 5库币 海报
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1.加工中最重要的是刀具
任何一把刀具停止工作，都意味着生产出现停顿。但并不意味着每把刀具都
具有同样重要的地位。切削加工时间最长的刀具对生产周期的影响更大，因
此同等前提下，应当给予这把刀具更多关注。此外，还应该注意加工关键部
件及加工公差范围要求最严格的刀具。另外，对切屑控制相对差的刀具，如
钻头、切槽刀和螺纹加工刀具也应重点关注。因为切屑控制不佳可引起停机。
2.与机床相匹配
刀具分右手刀及左手刀，因此选择正确的刀具非常重要。
通常，右手刀具适合于逆时针旋转（CCW）的机床（沿主轴方向看）；左手刀
具适合于顺时针旋转（CW）的机床。如果你有几台车床，一些夹持左手刀具，
其他的左右手兼容，那么请选择左手刀具。而对于铣削而言，人们通常倾向
于选择通用性更强的刀具。但是尽管此类刀具涵盖的加工范围更大，也令你
即刻损失了刀具的刚性，增大了刀具挠曲变形，降低了切削参数，同时更容
易引起加工振动。另外，机床更换刀具的机械手对刀具的尺寸及重量也有所
限制。若你购买的是主轴带内冷却通孔的机床，也请选择带内冷却通孔的刀
具。
3.与被加工材料相匹配
碳钢是机械加工中最常见的被加工材料，因此大多数刀具基于优化碳钢加工
设计。刀片牌号需依据被加工材料进行选择。刀具制造商提供一系列的刀体
及相配合的刀片用于加工诸如高温合金、钛合金、铝、复合材料、塑料及纯
金属等非铁材料。
当你需要加工上述材料时，请选择相匹配材质的刀具。绝大多数品牌都有各
种系列刀具，标明适合加工什么材料。如 DaElement 的 3PP 系列就主要用来
加工铝合金、86P 系列专门来加工不锈钢、6P 系列专门来加工高硬钢。
4.刀具规格
常见的错误是所选的车刀规格太小，铣刀规格太大。大规格的车刀刚性更佳；
而大规格的铣刀不仅价格更高，且空切时间更长。总体而言，大规格的刀具
价格高于小规格刀具。
5.选择可换刀片式还是重新修磨式刀具
遵循的原则很简单：尽量避免修磨刀具。除了少数钻头和端面铣刀外，条件
允许下，尽量选择可换刀片式或可换刀头式刀具。这会为你节省劳动力开支，
同时获得稳定的加工效果。
6.刀具材料及牌号
刀具材料及牌号的选择与被加工材料性能，机床最大速度及进给率密切相关。
为被加工材料组选择更通用的刀具牌号，通常会选择涂层合金牌号。参考刀
具供应商提供的“牌号应用推荐图表”。在实际应用中，常见的错误是用替
换其他刀具厂家类似的材料牌号试图解决刀具寿命问题。如果你现有的刀具
不理想，那么改选接近的其他厂家牌号很可能带来类似结果。要解决问题，
必须明确刀具失效原因。
7.功率要求
指导原则是物尽其用。如你购买了功率为 20hp 的铣床，那么，在工件及夹具
允许的情况下，选择合适刀具和加工参数，使其能实现机床 80%的功率运用。
需特别留意机床用户手册中的功率/转速表，依据机床功率的有效功率范围选
择可实现更佳切削应用的刀具。
8.切削刃数
原则是，多多益善。购买带两倍切削刃的车刀并不意味着支付两倍的费用。
在过去的十年，先进的设计，使得切槽刀、切断刀以及一些铣刀片的切削刃
数目也实现了翻番。以先进的带有 16 个切削刃的刀片的铣刀替换原来的仅带
4 个切削刃的刀片的铣刀并不少见。而增加有效切削刃数还直接影响到工作台
进给及生产率。
9.选择整体式刀具还是模块式刀具
小规格刀具更适合整体式设计；大规格刀具更适合模块式设计。对大规格刀
具而言，当刀具失效，用户往往希望仅仅更换小而且价格不高的部件就可重
获新刀具。对于切槽刀及镗刀，尤其如此。
10.选择单一刀具还是多功能刀具
件越小往往越适用复合刀具。例如，一把多功能刀具，可复合钻削、车削、
内孔加工、螺纹加工和倒角加工。当然越复杂的工件也越适用于多功能刀具。
机床只有在切削的时候才能为你带来收益，而不是在停机的时候。
11.选择标准刀具还是非标特制刀具
随着数控加工中心的普及，大家普遍认为可通过编程来实现工件形状，而不
是依靠刀具，因此，不再需要非标特制刀具。而事实上，今天非标刀具仍占
总刀具销售数量的 15%。为什么？采用专用刀具可满足精密的工件尺寸要求，
减少工序并缩短加工周期。对于大批量生产而言，非标特制刀具可很好地缩
短加工周期、降低成本。
12.切屑控制
请记住，你的目的是加工出工件而不是切屑，但切屑可以清楚地反映出刀具
的切削状态。总体而言，人们对切屑存在成见，因大多数人并未接受解读切
屑的训练。记住以下原则：好的切屑不会破坏加工，不好的切屑正相反。
刀片多设计有断屑槽，而断屑槽是依据进给率来设计的，无论是轻切削的精
加工还是重切削的粗加工。
切屑越小，越难以折断。对于难加工材料而言，切屑控制是一大难题。尽管
不能更换被加工材料，但可以更新刀具，调整切削速度、进给率、切削深度、
刀尖圆角半径等。优化切屑，优化加工是一个综合选择的结果。
13.编程
面对刀具、工件及数控加工机床，往往需要定义刀具路径。理想的情况是，
了解基本的机器代码，有先进的 CAM 软件包。刀具路径，必须考虑到刀具特
征，如坡走铣角度、旋转方向、进给和切削速度等。每种刀具都有相应的编
程技术以缩短加工周期，改进切屑，降低切削力。好的 CAM 软件包可节省劳
动力，提升生产率。
14.选择革新的刀具还是常规成熟刀具
以目前先进技术的发展速度，切削刀具的生产率，每 10 年就能翻番。对比10
年前推荐的刀具切削参数，你会发现，现今的刀具可令加工效率翻倍，切削
功率却降低了 30%。新刀具合金基体更强固，韧性更高，可实现更高切削速度，
更低切削力。断屑槽及牌号对应用的专一性更低，通用性更广。同时，现代
刀具还增加了多功能性及模块化，这两者共同降低了库存，拓展了刀具应用。
刀具发展还带动了新的产品设计和加工理念，如兼具车削和切槽功能的霸王
刀、大进给铣刀，推动了高速加工、微量润滑冷却（MQL）加工及硬车技术等。
基于以上因素及其他的原因，你也需要跟进最优选的加工方式，获悉最新的
先进刀具技术，否则就有落后的危险。
15.价格
刀具价格固然重要，却比不上因刀具而付出的生产成本的重要性。虽然刀具
有其相应价格，但刀具的真正价值在于为生产率所履行的职责。通常，价格
最低的刀具是造成生产成本最高的刀具。切削刀具的价格仅占零件成本的
3%。因此请关注刀具的生产率，而不是其购买价格。
摘要：

1.加工中最重要的是刀具任何一把刀具停止工作，都意味着生产出现停顿。但并不意味着每把刀具都具有同样重要的地位。切削加工时间最长的刀具对生产周期的影响更大，因此同等前提下，应当给予这把刀具更多关注。此外，还应该注意加工关键部件及加工公差范围要求最严格的刀具。另外，对切屑控制相对差的刀具，如钻头、切槽刀和螺纹加工刀具也应重点关注。因为切屑控制不佳可引起停机。2.与机床相匹配刀具分右手刀及左手刀，因此选择正确的刀具非常重要。通常，右手刀具适合于逆时针旋转（CCW）的机床（沿主轴方向看）；左手刀具适合于顺时针旋转（CW）的机床。如果你有几台车床，一些夹持左手刀具，其他的左右手兼容，那么请选择左手刀具。...

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