数控车床加工刀具的类型及其选择

张娜

摘 要：数控车床是高度综合的机电一体化设备，因其具有加工精度高、加工生产率高、可减轻劳动强度、有利于实现生产管理现代化等特点而被广泛应用于制造业的各个领域。本文从数控车床加工对刀具的要求、常见刀具的种类及刀具选择等方面进行探讨。

关键词：数控车床加工 刀具要求 类型选择

数控车床即装备了数控系统的车床。由数控系统通过伺服驱动系统去控制各运动部件的动作，主要用于轴类和盘类回转体零件的多工序加工，具有高精度、高效率、高柔性等综合特点。笔者在多年从事数控车床的一体化教学工作过程中，感到其加工刀具的选择在保证加工工件精度、提高加工效率以及延长设备寿命、促进安全文明生产等方面的作用十分重要。

一、数控车削加工刀具类型

数控车床加工所用刀具种类很多，为了适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，所用刀具正朝着标准化、通用化和模块化的方向发展。

1.根据刀具结构分类

根据刀具结构可分为：整体式、焊接式、机械夹固式、可转位式等。

2.根据制造刀具所用的材料分类

根据制造刀具所用的材料可分为：高速钢刀具、硬质合金刀具、金刚石刀具和其他材料刀具如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等。

3.根据用途分类

根据用途可分为如下几种。

一是外圆车刀。外圆车刀又有直头外圆车刀、弯头外圆车刀、90度外圆车刀。直头外圆车刀用于加工外圆柱表面和外圆锥表面；弯头外圆车刀可用于加工外圆柱表面、外圆锥表面、端面和倒棱；90度外圆车刀可用于加工细长轴、刚性不好的轴类零件、阶梯轴、凸肩或端面。

二是端面车刀。用于加工工件的端面，一般由工件外圆向中心进给。

三是内孔车刀。

四是切断刀、切槽刀。

五是螺纹车刀。

二、数控车床加工刀具的选择

刀具选择总的原则是：安装、调整、刃磨方便，刚性好，耐用度和精度高，断屑及排屑性能好。在满足加工要求的前提下，我们应尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。在刀具配备时应注意：在可能的范围内，使被加工的工件形状、尺寸标准化，从而减少刀具的种类；使刀具规格化和通用化，便于刀具管理；尽可能采用可转位刀具，增加刀具的互换性；在选择刀具时，应尽量采用高效率、断屑及排屑性能好的刀具。

1.整体式车刀的选用

整体式车刀主要是整体式高速钢车刀，它由高速钢刀条按要求磨制而成。其刀杆截面大多为正方形或矩形，俗称“白钢刀”，使用时其刀刃和切削角度可根据不同用途进行修磨。通常用于小型车刀、螺纹车刀和形状比较复杂的成形车刀。它具有抗弯强度高，冲击韧性好，制造简单和刃磨方便、刃口锋利等特点。

2.焊接式车刀的选用

它是将硬质合金刀片用焊接的方法固定在刀体上，经刃磨而的车刀。这种车刀结构简单，制造方便，刚性较好，但抗弯强度低，冲击韧性差，切削刃不如高速钢车刀锋利，不易制作复杂刀具。

3.机械夹固式车刀的选用

机械夹固式车刀是数控车床上用得比较多的一种车刀，它又分为机械夹固式可重磨车刀和机械夹固式不可重磨车刀二种。

机械夹固式可重磨车刀是将普通硬质合金刀片用机械夹固的方法安装在刀杆上，刀片用钝后可以修磨。修磨后，通过调节螺钉把刃口调整到适当位置，压紧后便可以继续使用。

机械夹固式不可重磨车刀刀片为多边形，有多条切削刃，当某条切削刃磨钝后，只需松开夹固元件，将刀片转一个位置便可以继续使用。其最大优点是车刀几何角度完全由刀片保证，切削性能稳定，刀杆和刀片已标准化，加工质量好。

4.刀片材料选择

根据待加工工件材料的种类，可以选择对应的刀具

材料。

（1）待加工工件材料种类。钢材（P类）、不锈钢材料（M类）、铸铁（K类）、铝及有色金属（N类）；热优质合金钢（S类）、淬硬材料（H类）等。

（2）刀具材料类型。普通硬质合金、涂层硬质合金、金属陶瓷、超硬材料、耐热优质合金钢（S类）、淬硬材料（H类）等。

三、小结

综上所述，数控车床使用的刀具种类较多，刀具的选择应根据数控车床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其他相关因素综合考量。

参考文献：

[1]周兰.数控车削编程与加工[M].北京：机械工业出版社，2010.

[2]袁锋.数控车床培训教程[M].北京：机械工业出版社. 2008.

（作者单位：吉林省林业技师学院）