随着工业的兴起，在一定程度上也带动了机械及中共行业的发展。对于现在大多的中小型城市来说，合理的选择生产经营一家机加工厂也是可行的。当然这就好比在生产中就需要用到人力，那么在机加工中就会用到刀具，那么我们在使用的过程中有想过，刀具是怎么来工作的么。

刀具切屑过程中的相关了解

模具行业在我国的发展有很大的一段历史了，之前的很长一段时间模具切削加工都是一种粗加工的形式，但是近年来我国模具行业有了飞速的发展，新型模具工业的迅速崛起，同时伴随着材料热处理及切削技术的进步，以前那种传统的粗加工方式逐渐被新型的切削方式所取代，越来越成为半精加工到精加工为主导型的模具加工，这样的变革无疑是行业的一大进步，预示着我国模具行业在不断地迈向世界化。

现行的机床加工由CNC机床的柔性、耐磨刀具材料和表面涂层、新型非标刀具结构所构成的高速切削系统，可提高生产率30%~50%，并减少手工抛光工作量60~100%，从而把整个模具的生产周期缩短了2/3[1]，提高了非标刀具企业在市场中的竞争力。

刀具作为数控车床的重要配置之一，在机床运行工作中起着至关重要的作用。由于数控车床加工是一项精度高的工作，而且它的加工工序集中和零件装夹次数少，所以对所使用的数控刀具提出了更高的要求。在选择数控机床加工的刀具时，应考虑以下几方面的问题：

（1）数控刀具的类型、规格和精度等级应能够满足cnc车床加工要求。

（2）精度高。为适应数控车床加工的高精度和自动换刀等要求，刀具必须具有较高的精度。

（3）可靠性高。要保证数控加工中不会发生刀具意外损伤及潜在缺陷而影响到加工的顺利进行，要求刀具及与之组合的附件必须具有很好的可靠性及较强的适应性，精密五金加工。

（4）耐用度高。数控车床加工的刀具，不论在粗加工或精加工中，都应具有比普通机床加工所用刀具更高的耐用度，以尽量减少更换或修磨刀具及对刀的次数，从而提高数控机床的加工效率和保证加工质量。

（5）断屑及排屑性能好。cnc车床加工中，断屑和排屑不像普通机床加工那样能及时由人工处理，切屑易缠绕在刀具和工件上，会损坏刀具和划伤工件已加工表面，甚至会发生伤人和设备事故，影响加工质量和机床的安全运行，所以要求刀具具有较好的断屑和排屑性能。

超硬刀具及其选用

随着现代科学技术的发展，各种高硬度的工程材料越来越多地被采用，而传统的车削技术难以胜任或根本无法实现对某些高硬度材料的加工。涂层硬质合金、陶瓷、PCBN等超硬刀具材料因其具有很高的高温硬度、耐磨性和热化学稳定性，这为高硬度材料的切削加工提供了最基本的前提条件，并在生产中取得了明显效益。

超硬刀具采用的材料及其刀具结构和几何参数是实现硬车削的基本要素，因此，如何选择超硬刀具材料，设计出合理的刀具结构和几何参数对稳定实现硬车削是十分重要的。

超硬刀具的刀片结构及几何参数

刀片形状及几何参数的合理确定对充分发挥刀具切削性能是至关重要的。按刀具强度而言，各种刀片形状的刀尖强度从高到低依次为：圆形、100°菱形、正方形、80°菱形、三角形、55°菱形、35°菱形。刀片材料选定后，应选用强度尽可能高的刀片形状。硬车削刀片也应选择尽可能大的刀尖圆弧半径，用圆形及大刀尖圆弧半径刀片粗加工，精加工时的刀尖圆弧半径约为0.8μm左右。

淬硬钢切屑为红而酥软的缎带状，脆性大，易折断，不粘结，淬硬钢切削表面质量高，一般不产生积屑瘤，但切削力较大，特别是径向切削力比主切削力还要大，所以，刀具宜采用负前角(go≥-5°)和较大的后角(ao=10°~15°)。主偏角取决于机床刚性，一般取45°~60°，以减少工件和刀具颤振。

超硬刀具切削参数及对工艺系统的要求

1、切削参数的选择

工件材料硬度越高，其切削速度应越小。使用超硬刀具进行硬车削精加工的适宜切削速度范围为80～200m/min，常用范围为10～150m/min;采用大切深或强力断续切削高硬度材料，切速应保持在80～100m/min。一般情况下，切深为0.1～0.3mm之间。

加工表面粗糙度低的工件，可选小的切削深度，但不能太小，要适宜。进给量通常可以选择0.05～0.25mm/r之间，具体数值视表面粗糙度值和生产率要求而定。当表面粗糙度Ra=0.3～0.4μm时，采用超硬刀具进行硬车削比用磨削经济得多。

2、对工艺系统的要求

除选择合理的刀具外，采用超硬刀具进行硬车削对车床或车削中心并无特殊要求，若车床或车削中心刚度足够，且加工软的工件时能得到所要求的精度和表面粗糙度，即可用于硬切削。为了保证车削操作的平稳和连续，常用的方法是采用刚性夹紧装置和中等前角刀具。若工件在切削力作用下其定位、支承和旋转可以保持相当平稳状态，现有的设备就可采用超硬刀具进行硬车削。

经过多年的研究和探索，我国在超硬刀具方面取得了很大的进展，但是，超硬刀具在生产中的应用还不广泛。原因主要有以下几个方面：生产企业、操作者对采用超硬刀具进行硬车削的效果了解不够，普遍认为硬材料只能磨削;认为刀具成本太高。硬车削最初的刀具成本比普通硬质合金刀具高(如PCBN比普通硬质合金贵十多倍)，但其分摊在每个零件上的成本比磨削还低，且带来的效益比普通硬质合金要好得多;对超硬刀具加工机理研究不够;超硬刀具加工的规范不足以指导生产实践。

因此，除了对超硬刀具加工机理进行深入研究外，还必须加强超硬刀具加工知识的培训、成功经验演示及严格操作规范，使这种高效、洁净的加工方法更多地应用于生产实际。

铣床铣刀的选用以及铣削方式介绍

相对于工件的进给方向和铣床铣刀的旋转方向有两种方式：

第一种是顺铣，铣刀的旋转方向和切削的进给方向是相同的，在开始切削时铣刀就咬住工件并切下最后的切屑。

第二种是逆铣，铣刀的旋转方向和切削的进给方向是相反的，铣刀在开始切削之前必须在工件上滑移一段，以切削厚度为零开始，到切削结束时切削厚度达到最大。

在三面刃铣刀、某些立铣或面铣时，切削力有不同方向。面铣时，铣刀正好在工件的外侧，切削力的方向更应特别注意。顺铣时，切削力将工件压向工作台，逆铣时切削力使工件离开工作台。

由于顺铣的切削效果最好，通常首选顺铣，只有当机床存在螺纹间隙问题或者有顺铣解决不了的问题时，才考虑逆铣。

在理想状况下，铣刀直径应比工件宽度大，铣刀轴心线应该始终和工件中心线稍微离开一些距离。当刀具正对切削中心放置时，极易产生毛刺。切削刃进入切削和退出切削时径向切削力的方向将不断变化，机床主轴就可能振动并损坏，刀片可能碎裂而加工表面将十分粗糙，铣刀稍微偏离中心，切削力方向将不再波动——铣刀将会获得一种预载荷。我们可以把中心铣削比做在马路中心开车。

铣刀刀片每一次进入切削时，切削刃都要承受冲击载荷，载荷大小取决于切屑的横截面、工件材料和切削类型。切入切出时，切削刃和工件之间是否能正确咬合是一个重要方向。

当铣刀轴心线完全位于工件宽度外侧时，在切入时的冲击力是由刀片最外侧的刀尖承受的，这将意味着最初的冲击载荷由刀具最敏感的部位承受。铣刀最后也是以刀尖离开工件，也就是说刀片从开始切削到离开，切削力一直作用在最外侧的刀尖上，直到冲击力卸荷为止。当铣刀的中心线正好位于工件边缘线上时，当切屑厚度达到最大时刀片脱离切削，在切入切出时冲击载荷达到最大。当铣刀轴心线位于工件宽度之内时，切入时的最初冲击载荷沿切削刃由距离最敏感刀尖较远的部位承受，而且在退刀时刀片比较平稳的退出切削。

对于每一个刀片来说，当要退出切削时切削刃离开工件的方式是重要的。接近退刀时剩余的材料可能使刀片间隙多少有所减少。当切屑脱离工件时沿刀片前刀面将产生一个瞬时拉伸力并且在工件上常常产生毛刺。这个拉伸力在危险情况下危及切屑刃安全。

由于数控机床具有加工精度高、加工效率高、加工工序集中和零件装夹次数少的特点，对所使用的数控刀具提出了更高的要求。从刀具性能上讲，数控刀具应高于普通机床所使用的刀具。

选择数控刀具时，首先要应优先选用标准刀具，必要时才可选用各种高效率的复合刀具及特殊的专用刀具。在选择标准数控刀具时，应结合实际情况，尽可能选用各种先进刀具，如可转位刀具、整体硬质合金刀具、陶瓷刀具等。

在选择数控机床加工刀具时，还应考虑以下几方面的问题：

（1）数控刀具的类型、规格和精度等级应能够满足加工要求，刀具材料应与工件材料相适应。

（2）切削性能好。为适应刀具在粗加工或对难加工材料的工件加工时能采用大的背吃刀量和高进给量，刀具应具有能够承受高速切削和强力切削的性能。同时，同一批刀具在切削性能和刀具寿命方面一定要稳定，以便实现按刀具使用寿命换刀或由数控系统对刀具寿命进行管理。

（3）精度高。为适应数控加工的高精度和自动换刀等要求，刀具必须具有较高的精度，如有的整体式立铣刀的径向尺寸精度高达0.005mm。

（4）可靠性高。要保证数控加工中不会发生刀具意外损伤及潜在缺陷而影响到加工的顺利进行，要求刀具及与之组合的附件必须具有很好的可靠性及较强的适应性。

（5）耐用度高。数控加工的刀具，不论在粗加工或精加工中，都应具有比普通机床加工所用刀具更高的耐用度，以尽量减少更换或修磨刀具及对刀的次数，从而提高数控机床的加工效率和保证加工质量。

（6）断屑及排屑性能好。数控加工中，断屑和排屑不像普通机床加工那样能及时由人工处理，切屑易缠绕在刀具和工件上，会损坏刀具和划伤工件已加工表面，甚至会发生伤人和设备事故，影响加工质量和机床的安全运行，所以要求刀具具有较好的断屑和排屑性能。

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。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。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；切削薄壁、超薄壁零件的过中心铣刀端刃应有足够的向心角，以减少刀具和切削部位的切削力。加工铝、铜等较软材料零件时应选择前角稍大一些的立铣刀，齿数也不要超过4齿。

雕刻刀具与石材雕刻机的主要功能

主要功能：石材刻字，石材浮雕，石材阳雕，石材阴雕，石材线雕，石材切割，石材镂空。

一.石材雕刻机雕刻刀具的分类：

　　A系列（普通刀型合金刀）：采用高性能合金材质，双刃设计，锋利度好，性价比高，手工重磨容易。 缺点：此刀型由于角度不标准（刀尖处有另外一个较大的角度），不适合做浮雕。一般用于雕刻青石，大理石！

　　B系列（标准角度合金刀）：采用高性能合金材质，双刃设计，角度标准，刻字，精细浮雕效果都好。 一般用于雕刻青石，大理石！可定做磨制成带平底的平底尖刀

　　C系列（冶熔金刚石磨头刀）：冶熔金刚石磨头刀，采用军工高科技“冶熔金刚石技术”制造！ 具有锋利度好，雕刻效率高，雕刻刀头不变形，雕刻精度高等特点！因此，雕刻大理石，青石，砂岩等材质时，常作为高效率浮雕的首选刀具，亦是刻大字的利器。

　　D系列（整体合金三棱刀）：整体合金三棱刀采用超微粒超耐磨合金。耐磨性远高于市面上其它三棱刀。角度标准，刻字效果好！有万能磨刀机的客户，可用此刀。没有万能磨刀机的，不建议使用！

　　E系列（PCD聚晶金刚石刀）：采用进口聚晶金刚石刀片，质量远非廉价国产刀片可比！采用真空焊接技术，刀片不损伤不脱落；显微研磨技术使得刀刃的锋利度，强度得到最优化。一般用来刻花岗岩小字。硬度好，寿命高，雕刻效果好。使用时，应该注意柔性走刀，不可下刀过猛！

　　F系列(烧结金刚石磨头刀)：烧结金刚石磨头一般用于花岗岩铣底。由于刀头为多层金刚石烧结而成，具有相当高的寿命！缺点是锋利度不高，刀头会变形。因此，雕刻大理石，青石等材质，为了使您获得更高的产出和雕刻效果，不建议使用烧结刀。做花岗岩等难加工石材时，为了避免过于高昂的刀具费，可选用烧结磨头刀！

　　G系列（金刚石四棱刀）：一般作刻花岗岩小字或者线雕用。优点是寿命较高，缺点是锋利度相对较差，雕刻深度较浅！

补充：没有万能的石材刀具！只有合理的刀具搭配，才能让雕刻成本，雕刻效果，达到最优化！

车刀的几何角度及选择原则

车刀通常是车削刀具定位回转刀具，而加工中心刀具叫旋转刀具;

为了决定车刀刃口的锋利程度及其在空间的位置，必须建立一个坐标系，该坐标系由三个基准平面构成。下面以外圆车刀为例，介绍车刀的几何角度。

基面：过主切削刃选定点的平面，此平面在主切削刃为水平时包含主刀刃并与车刀安装底面即水平面平行，此平面主要作为度量前刀面在空间位置的基准平面。

切削平面：过主切削刃选定点与主切削刃相切，并与基面相垂直的平面。此平面主要作为度量主后刀面在空间位置的基准面。

主剖面：过主切削刃选定点并同时垂直于基面和主切削平面的平面。

（1）、前角γ0 前刀面与基面的夹角，在主剖面中测量。前角的大小影响切削刃锋利程度及强度。增大前角可使刃口锋利，切削力减小，切削温度降低，但过大的前角，会使刃口强度降低，容易造成刃口损坏。取值范围为：-8°到+15°。

选择前角的一般原则是：前角数值的大小与刀具切削部分材料、被加工材料、工作条件等都有关系。刀具切削部分材料性脆、强度低时，前角应取小值。工件材料强度和硬度低时，可选取较大前角。在重切削和有冲击的工作条件时，前角只能取较小值，有时甚至取负值。一般是在保证刀具刃口强度的条件下，尽量选用大前角。如硬质合金车刀加工钢材料时前角值可选5°-15°。

（2）、主后角α0 主后刀面与切削平面间的夹角，在主剖面中测量。其作用为减小后刀面与工件之间的摩擦。它也和前角一样影响刃口的强度和锋利程度。选择原则与前角相似，一般为0到8°。

（3）、主偏角κ r 主切削刃与进给方向间的夹角，在基面中测量。其作用体现在影响切削刃工作长度、吃刀抗力、刀尖强度和散热条件。主偏角越小，吃刀抗力越大，切削刃工作长度越长，散热条件越好。

选择原则是：工件粗大刚性好时，可取小值；车细长轴时为了减少径向切削抗力，以免工件弯曲，宜选取较大的值。常用在15°到90°之间。

（4）、副偏角κ 'r 副切削刃与进给反方向间的夹角，在基面中测量。其作用是影响已加工表面的粗糙度，减小副偏角可使被加工表面光洁。选择原则是：精加工时，为提高已加工表面的质量，应选取较小的值，一般为5到10°。

（5）、刃倾角λs 主切削刃与基面间的夹角，在主切削平面中测量。主要作用是影响切屑流动方向和刀尖的强度。以刀柄底面为基准，主切削刃与刀柄底面平行时，λs =0，切屑沿垂直于主切削刃的方向流出。当刀尖为切削刃最低点时，λs为负值，切屑流向已加工表面。当刀尖为主切削刃最高点时，λs为正值，切屑流向待加工表面。

一般刃倾角λs取-5°到+10°。精加工时，为避免切屑划伤已加工表面,应取正值或零。粗加工或切削较硬的材料时，为提高刀头强度可取负值。