數(shù)控技術畢業(yè)論文-- 數(shù)控加工中刀具的選用

1、<p><b>　　畢業(yè)論文</b></p><p>　　專業(yè) 數(shù)控技術 年級 學習形式 </p><p>　　學號 姓名 </p><p>　　題目 數(shù)控加工中刀具的選用 </p&g

2、t;<p>　　指導老師 職稱 </p><p>　　指導老師 職稱 </p><p><b>　　中文摘要</b></p><p>　　此次的畢業(yè)設計主要解決的問題是數(shù)控加工

3、工藝、車削刀具的選擇、各種刀具的掌握、工序與工步的劃分、銑削刀具的選擇、切削用量的確定、車削加工程序的編寫、機床的熟練操作。</p><p>　　運用數(shù)控原理、數(shù)控工藝、數(shù)控程序設計、專業(yè)軟件等專業(yè)知識和數(shù)控機床實際操作的一次綜合練習，能讓我感觸當代科學的前沿，體驗數(shù)控魅力，為人們的生活帶來方便，進一步認識數(shù)控技術，熟練數(shù)控機床的操作，掌握數(shù)控，開發(fā)數(shù)控內在潛力。</p><p>　　關鍵

4、詞：工藝分析；工藝路線；刀具選擇；數(shù)控編程；確定切削用量目錄</p><p><b>　　一、引言1</b></p><p>　　二、科學選擇數(shù)控刀具1</p><p>　?。ㄒ唬┻x擇數(shù)控刀具的原則1</p><p><b>　　三、刀具的選擇2</b></p><p&g

5、t;　?。ㄒ唬┐_定切削用量2</p><p>　?。ǘ┻x擇數(shù)控銑削用刀具3</p><p>　?。ㄈ┻x擇數(shù)控銑削用刀具 3</p><p>　　四、刀具的分類 4</p><p>　?。ㄒ唬?shù)控加工刀具4</p><p>　?。ǘ┩獗砻娴毒?</p><p>　?。ㄈ┛准庸さ?/p>

6、具6</p><p>　?。ㄋ模┞菁y加工工具8</p><p>　?。ㄎ澹X輪加工刀具8</p><p><b>　　結論10</b></p><p><b>　　參考文獻14</b></p><p><b>　　致謝15</b></p

7、><p><b>　　一、引言</b></p><p>　　數(shù)控（英文名字：Numerical Control 簡稱:NC）技術是指用數(shù)字、文字和符號組成的數(shù)字指令來實現(xiàn)一臺或多臺機械設備動作控制的技術。數(shù)控一般是采用通用或專用計算機實現(xiàn)數(shù)字程序控制，因此數(shù)控也稱為計算機數(shù)控 (Computerized Numerical Control )，簡稱CNC，國外一般都稱為C

8、NC，很少再用NC這個概念了。數(shù)控車床，車削中心，是一種高精度、高效率的自動化機床。配備多工位刀塔或動力刀塔，機床就具有廣泛的加工工藝性能，可加工直線圓柱、斜線圓柱、圓弧和各種螺紋、槽、蝸桿等復雜的工件。具有直線插補、圓弧插補各種補償功能，并在復雜零件的批量生產中發(fā)揮了良好的經(jīng)濟效果。</p><p>　　二、科學選擇數(shù)控刀具</p><p>　?。ㄒ唬┻x擇數(shù)控刀具的原則</p>

9、;<p>　　刀具壽命與切削用量有密切關系。在制定切削用量時，應首先選擇合理的刀具壽命，而合理的刀具壽命則應根據(jù)優(yōu)化的目標而定。一般分最高生產率刀具壽命和最低成本刀具壽命兩種，前者根據(jù)單件工時最少的目標確定，后者根據(jù)工序成本最低的目標確定。 </p><p>　　選擇刀具壽命時可考慮如下幾點根據(jù)刀具復雜程度、制造和磨刀成本來選擇。復雜和精度高的刀具壽命應選得比單刃刀具高些。對于機夾可轉位刀具，由于換

10、刀時間短，為了充分發(fā)揮其切削性能，提高生產效率，刀具壽命可選得低些，一般取15-30min。對于裝刀、換刀和調刀比較復雜的多刀機床、組合機床與自動化加工刀具，刀具壽命應選得高些，尤應保證刀具可靠性。車間內某一工序的生產率限制了整個車間的生產率的提高時，該工序的刀具壽命要選得低些。當某工序單位時間內所分擔到的全廠開支較大時，刀具壽命也應選得低些。大件精加工時，為保證至少完成一次走刀，避免切削時中途換刀，刀具壽命應按零件精度和表面粗糙度來確

11、定。與普通機床加工方法相比，數(shù)控加工對刀具提出了更高的要求，不僅需要剛性好、精度高，而且要求尺寸穩(wěn)定，耐用度高，這樣來滿足數(shù)控機床高效率的要求。數(shù)控機床上所選用的刀具常采用適應高速切削的刀具材料(如高速鋼、超細粒度硬質合金)并使用可轉位刀片。</p><p><b>　　刀具的選擇</b></p><p><b>　　確定切削用量</b><

12、/p><p>　　數(shù)控編程時，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫人程序中。切削用量包括主軸轉速、背吃刀量及進給速度等。對于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量。切削用量的選擇原則是：保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度，并充分發(fā)揮機床的性能，最大限度提高生產率，降低成本。 </p><p><b>　　確定主軸轉速 </

13、b></p><p>　　主軸轉速應根據(jù)允許的切削速度和工件(或刀具)直徑來選擇。其計算公式為：n=1000 v/7 1D式中: v——切削速度，單位為mm/min，由刀具的耐用度決定; n一一主軸轉速，單位為 r/min, D為工件直徑或刀具直徑，單位為mm。計算的主軸轉速n，最后要選取機床有的或較接近的轉速。 </p><p><b>　　確定進給速度 </b&g

14、t;</p><p>　　進給速度是數(shù)控機床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質選取。最大進給速度受機床剛度和進給系統(tǒng)的性能限制。確定進給速度的原則:當工件的質量要求能夠得到保證時，為提高生產效率，可選擇較高的進給速度。一般在100一200mm/min范圍內選取;在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時，宜選擇較低的進給速度，一般在20一50mm/min范圍內選取;當加

15、工精度，表面粗糙度要求高時，進給速度應選小些，一般在20--50mm/min 范圍內選取;刀具空行程時，特別是遠距離“回零”時，可以設定該機床數(shù)控系統(tǒng)設定的最高進給速度。 </p><p><b>　　確定背吃刀量 </b></p><p>　　背吃刀量根據(jù)機床、工件和刀具的剛度來決定，在剛度允許的條件下，應盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量，這樣可以減少走刀次數(shù)，提

16、高生產效率。為了保證加工表面質量，可留少量精加工余量，一般0.2一0.5mm,總之，切削用量的具體數(shù)值應根據(jù)機床性能、相關的手冊并結合實際經(jīng)驗用類比方法確定。 </p><p>　　同時，使主軸轉速、切削深度及進給速度三者能相互適應，以形成最佳切削用量。 切削用量不僅是在機床調整前必須確定的重要參數(shù)，而且其數(shù)值合理與否對加工質量、加工效率、生產成本等有著非常重要的影響。所謂“合理的”切削用量是指充分利用刀具切削性

17、能和機床動力性能(功率、扭矩)，在保證質量的前提下，獲得高的生產率和低的加工成本的切削用量。 </p><p><b>　　選擇數(shù)控銑削用刀具</b></p><p>　　數(shù)控車削車刀常用的一般分成型車刀、尖形車刀、圓弧形車刀以及三類。成型車刀也稱樣板車刀，其加工零件的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形狀和尺寸決定。數(shù)控車削加工中，常見的成型車刀有小半徑圓弧車刀、非矩形車槽刀

18、和螺紋刀等。在數(shù)控加工中，應盡量少用或不用成型車刀。尖形車刀是以直線形切削刃為特征的車刀。這類車刀的刀尖由直線形的主副切削刃構成，如90°內外圓車刀、左右端面車刀、切槽(切斷)車刀及刀尖倒棱很小的各種外圓和內孔車刀。尖形車刀幾何參數(shù)(主要是幾何角度)的選擇方法與普通車削時基本相同，但應結合數(shù)控加工的特點(如加工路線、加工干涉等)進行全面的考慮，并應兼顧刀尖本身的強度。 </p><p>　　圓弧形車刀是

19、以一圓度或線輪廓度誤差很小的圓弧形切削刃為特征的車刀。該車刀圓弧刃每一點都是圓弧形車刀的刀尖，因此，刀位點不在圓弧上，而在該圓弧的圓心上。圓弧形車刀可以用于車削內外表面，特別適合于車削各種光滑連接(凹形)的成型面。選擇車刀圓弧半徑時應考慮兩點車刀切削刃的圓弧半徑應小于或等于零件凹形輪廓上的最小曲率半徑，以免發(fā)生加工過淺，該半徑不宜選擇太小，否則不但制造困難，還會因刀尖強度太弱或刀體散熱能力差而導致車刀損壞。 </p>&l

20、t;p><b>　　選擇數(shù)控銑削用刀具</b></p><p>　　在數(shù)控加工中，銑削平面零件內外輪廓及銑削平面常用平底立銑刀，該刀具有關參數(shù)的經(jīng)驗數(shù)據(jù)如下：一是銑刀半徑RD 應小于零件內輪廓面的最小曲率半徑Rmin，一般取RD=(0.8一 0.9)Rmin。二是零件的加工高度H< (1/4-1/6)RD,以保證刀具有足夠的剛度。三是用平底立銑刀銑削內槽底部時，由于槽底兩次走刀需

21、要搭接，而刀具底刃起作用的半徑Re=R-r，即直徑為 d=2Re=2(R-r)，編程時取刀具半徑為Re=0.95 (Rr)。對于一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常用球形銑刀、環(huán)形銑刀、鼓形銑刀、錐形銑刀和盤銑刀。 </p><p><b>　　設置刀點和換刀點</b></p><p>　　刀具究竟從什么位置開始移動到指定的位置呢?所以在程序執(zhí)行的一開始，必須確定刀

22、具在工件坐標系下開始運動的位置，這一位置即為程序執(zhí)行時刀具相對于工件運動的起點，所以稱程序起始點或起刀點。此起始點一般通過對刀來確定，所以，該點又稱對刀點。在編制程序時，要正確選擇對刀點的位置。對刀點設置原則是:便于數(shù)值處理和簡化程序編制。易于找正并在加工過程中便于檢查;引起的加工誤差小。對刀點可以設置在加工零件上，也可以設置在夾具上或機床上，為了提高零件的加工精度，對刀點應盡量設置在零件的設計基準或工藝基準上。實際操作機床時，可通過手

23、工對刀操作，把刀具的刀位點放到對刀點上，即“刀位點”與“對刀點”的重合。所謂 “刀位點”是指刀具的定位基準點，車刀的刀位點為刀尖或刀尖圓弧中心。平底立銑刀是刀具軸線與刀具底面的交點;球頭銑刀是球頭的球心，鉆頭是鉆尖等。用手動對刀操作，對刀精度較低，且效率低。而有些工廠采用光學對刀鏡、對刀儀、自動對刀裝置等，以減少對刀時間，提高對刀精度。加工過程中需要換刀時，應規(guī)定換刀點。所謂“換刀點”是指刀架轉動換刀時的位置，換刀點應設在工件或夾具的外

24、部，以換刀時不碰工件及其它部件為準。 </p><p><b>　　刀具的分類</b></p><p><b>　　數(shù)控加工刀具</b></p><p>　　刀具按工件加工表面的形式可分為五類。加工各種外表面的刀具，包括車刀、刨刀、銑刀、外表面拉刀和銼刀等；孔加工刀具，包括鉆頭、擴孔鉆、鏜刀、鉸刀和內表面拉刀等；螺紋加工工

25、具，包括絲錐、板牙、自動開合螺紋切頭、螺紋車刀和螺紋銑刀等；齒輪加工刀具，包括滾刀、插齒刀、剃齒刀、錐齒輪加工刀具等；切斷刀具，包括鑲齒圓鋸片、帶鋸、弓鋸、切斷車刀和鋸片銑刀等等。此外，還有組合刀具。</p><p>　　按切削運動方式和相應的刀刃形狀，刀具又可分為三類。通用刀具，如車刀、刨刀、銑刀(不包括刀具，這類刀具的刀刃具有與被加工工件斷面相同或接近相同的形狀，如成形成形的車刀、成形刨刀和成形銑刀)、鏜刀、

26、鉆頭、擴孔鉆、鉸刀和鋸等；成形車刀、成形刨刀、成形銑刀、拉刀、圓錐鉸刀和各種螺紋加工刀具等；展成刀具是用展成法加工齒輪的齒面或類似的工件，如滾刀、插齒刀、剃齒刀、錐齒輪刨刀和錐齒輪銑刀盤等。</p><p>　　刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機交互狀態(tài)下進行的。應根據(jù)機床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是：安裝調整方便，剛性好，耐用度和精度高。在滿足加

27、工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。</p><p>　　選取刀具時，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應。生產中，平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀；銑削平面時，應選硬質合金刀片銑刀；加工凸臺、凹槽時，選高速鋼立銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔時，可選取鑲硬質合金刀片的玉米銑刀；對一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。</p>

28、<p><b>　　外表面刀具</b></p><p><b>　　車刀</b></p><p>　　車刀的工作部分就是產生和處理切屑的部分，包括刀刃、使切屑斷碎或卷攏的結構、排屑或容儲切屑的空間、切削液的通道等結構要素。車刀的切削部分由主切削刃、副切削刃、前刀面、主后刀面和副后刀面，刀尖角成。車刀的切削部分和柄部(即裝夾部分)的結合方

29、式主要有整體式、焊接式、機械夾固式和焊接-機械夾固式。機械夾固式車刀可以避免硬質合金刀片在高溫焊接時產生應力和裂紋，并且刀柄可多次使用。機械夾固式車刀一般是用螺釘和壓板將刀片夾緊，裝可轉位刀片的機械夾固式車刀。刀刃用鈍后可以轉位繼續(xù)使用，而且停車換刀時間車刀短，因此取得了迅速發(fā)展。 </p><p>　　車刀用于高速鋼車刀和精加工用的硬質合金車刀，負前角的平面型適用于加工高強度鋼和粗切鑄鋼件的硬質合金車刀。帶倒棱

30、的平面型是在正前角平面上磨有負倒棱以提高切削刃強度，適用于加工鑄鐵和一般鋼件的硬質合金車刀。對于要求斷屑的車刀，可用帶負倒棱的圓弧面型，或在平面型的前面上磨出斷屑槽。</p><p>　　車刀前面的型式主要根據(jù)工件材料和刀具材料的性質而定。最簡單的是平面型，正前角的平面型適用于高速鋼車刀和精加工用的硬質合金車刀，負前角的平面型適用于加工高強度鋼和粗切鑄鋼件的硬質合金車刀。帶倒棱的平面型是在正前角平面上磨有負倒棱以

31、提高切削刃強度，適用于加工鑄鐵和一般鋼件的硬質合金車刀。對于要求斷屑的車刀，可用帶負倒棱的圓弧面型，或在平面型的前面上磨出斷屑槽。車刀按用途可分為外圓、臺肩、端面、切槽、切斷、螺紋和成形車刀等。還有專供自動線和數(shù)字控制機床用的車刀。</p><p><b>　　刨刀</b></p><p>　　刨刀根據(jù)用途可分為縱切、橫切、切槽、切斷和成形刨刀等。刨刀的結構基本上與車

32、刀類似，但刨刀工作時為斷續(xù)切削，受沖擊載荷。因此，在同樣的切削截面下,刀桿斷面尺寸較車刀大1.25～1.5倍，并采用較大的負刃傾角(-10°～-20°)，以提高切削刃抗沖擊載荷的性能。為了避免刨刀刀桿在切削力作用下產生彎曲變形，從而使刀刃啃入工件，通常使用彎頭刨刀。重型機器制造中常采用焊接-機械夾固式刨刀,即將刀片焊接在小刀頭上，然后夾固在刀桿上，以利于刀具的焊接、刃磨和裝卸。在刨削大平面時，可采用滾切刨刀，其切削部

33、分為碗形刀頭。圓形切削刃在切削力的作用下連續(xù)旋轉，因此刀具磨損均勻，壽命很高。</p><p><b>　　銑刀</b></p><p>　　銑刀，是用于銑削加工的、具有一個或多個刀齒的旋轉刀具。工作時各刀齒依次間歇地切去工件的余量。銑刀主要用于在銑床上加工平面、臺階、溝槽、成形表面和切斷工件等。</p><p><b>　　圓柱形銑

34、刀 </b></p><p>　　用于臥式銑床上加工平面。刀齒分布在銑刀的圓周上，按齒形分為直齒和螺旋齒兩種。按齒數(shù)分粗齒和細齒兩種。螺旋齒粗齒銑刀齒數(shù)少，刀齒強度高，容屑空間大，適用于粗加工；細齒銑刀適用于精加工。 </p><p><b>　　面銑刀 </b></p><p>　　用于立式銑床、端面銑床或龍門銑床上加工平面，端面

35、和圓周上均有刀齒,也有粗齒和細齒之分。其結構有整體式、鑲齒式和可轉位式 3種。 </p><p><b>　　立銑刀 </b></p><p>　　用于加工溝槽和臺階面等，刀齒在圓周和端面上，工作時不能沿軸向進給。當立銑刀上有通過中心的端齒時，可軸向進給。 </p><p><b>　　三面刃銑刀 </b></p&g

36、t;<p>　　用于加工各種溝槽和臺階面,其兩側面和圓周上均有刀齒。 </p><p><b>　　角度銑刀 </b></p><p>　　用于銑削成一定角度的溝槽，有單角和雙角銑刀兩種。 </p><p><b>　　鋸片銑刀 </b></p><p>　　用于加工深槽和切斷工件，其

37、圓周上有較多的刀齒。為了減少銑切時的摩擦，刀齒兩側有15′～1°的副偏角。 </p><p><b>　　T形銑刀 </b></p><p><b>　　用來銑T形槽。 </b></p><p><b>　　孔加工刀具</b></p><p><b>　　鉆

38、頭</b></p><p>　　鉆頭是用以在實體材料上鉆削出通孔或盲孔，并能對已有的孔擴孔的刀具。常用的鉆頭主要有麻花鉆、扁鉆、中心鉆、深孔鉆和套料鉆。鉆頭刃磨時，應盡量使麻花鉆的兩主切削刃刃磨得對稱，使兩個主切削刃的徑向力相互抵消，以防止鉆頭引偏及孔徑擴大。</p><p>　　1、在鉆削鋼件時，請保證充分的冷卻量并使用金屬切削液。</p><p>　

39、　2、良好的鉆桿鋼性與導軌間隙能提高鉆孔的精度及鉆頭的壽命 </p><p>　　3、請確保磁座與工件之間的平整與清潔。</p><p>　　4、鉆薄板時，要將工件加固，鉆大型工件時，請保證工件的穩(wěn)固 。</p><p>　　5、在鉆孔開始與結束時，進給量應降低1/3 。 </p><p>　　6、對鉆削時出現(xiàn)大量細小粉未的材料，如鑄鐵、鑄銅

40、等，可以不使用冷卻液，而采用壓縮空氣幫助排屑。</p><p>　　7、請及時清除纏繞在鉆體上的鐵屑，以保證排屑順暢 。</p><p><b>　　擴孔鉆</b></p><p>　　擴孔鉆一般用于孔的半精加工或終加工，用于鉸或磨前的預加工或毛坯孔的擴大，有3到4個刃帶，無橫刃，前角和后角沿切削刃的變化小，加工時導向效果好，軸向抗力小，切削條

41、件優(yōu)于鉆孔。</p><p><b>　　鉸刀</b></p><p>　　鉸刀具有一個或多個刀齒、用以切除已加工孔表面薄層金屬的旋轉刀具， 具有直刃或螺旋刃的旋轉精加工刀具,用于擴孔或修孔。鉸刀用于鉸削工件上已鉆削（或擴孔）加工后的孔，主要是為了提高孔的加工精度，降低其表面的粗糙度，是用于孔的精加工和半精加工的刀具，加工余量一般很小。 </p><

42、;p>　　用來加工圓柱形孔的鉸刀比較常用。用來加工錐形孔的鉸刀是錐形鉸刀，比較少用。按使用情況來看有手用鉸刀和機用鉸刀，機用鉸刀又可分為直柄鉸刀和錐柄鉸刀。手用的則是直柄型的。</p><p>　　用來加工圓柱形孔的鉸刀比較常用。用來加工錐形孔的鉸刀是錐形鉸刀，比較少用。按使用情況來看有手用鉸刀和機用鉸刀，機用鉸刀又可分為直柄鉸刀和錐柄鉸刀。手用的則是直柄型的。</p><p>&l

43、t;b>　　鏜刀</b></p><p>　　鏜刀是鏜削刀具的一種，一般是圓柄的，也有較大工件使用方刀桿一般見于立車，最常用的場合就是里孔加工，擴孔，仿形等。但是并不是只能加工里孔，端面外園也是可以加工的，只是習慣上不這樣是使用。鏜刀是鏜削刀具的一種，一般是圓柄的，也有較大工件使用方刀桿，最常用的場合就是內孔加工，擴孔，仿形等。有一個或兩個切削部分、專門用于對已有的孔進行粗加工、半精加工或精加工

44、的刀具。鏜刀可在鏜床、車床或銑床上使用。 </p><p>　　鏜刀是精密孔加工中不可缺少的重要刀具，其加工孔的精度能達到IT6級，表面粗糙度可達到’Ra0.8～1.6μm，常見的型式有螺紋式微調鏜刀、偏心式微調鏜刀、滑槽式雙刃鏜刀以及浮動鏜刀等。這些微調鏜刀各具特點，在實際生產中得到廣泛應用，其中螺紋差動式微調鏜刀構思新穎，微調精度高，可自動消除螺紋間隙，是一種具有發(fā)展前途的微調鏜刀。</p>&

45、lt;p><b>　　螺紋加工工具</b></p><p><b>　　絲錐</b></p><p>　　一種加工內螺紋的刀具，沿軸向開有溝槽。也叫螺絲攻。絲錐根據(jù)其形狀分為直槽絲錐, 螺旋槽絲錐和螺尖絲錐。直槽絲錐加工容易，精度略低，產量較大。一般用于普通車床，鉆床及攻絲機的螺紋加工用，切削速度較慢。螺旋槽絲錐多用于數(shù)控加工中心鉆盲孔用，

46、加工速度較快，精度高，排屑較好、對中性好。</p><p><b>　　板牙</b></p><p>　　板牙相當于一個具有很高硬度的螺母，螺孔周圍制有幾個排屑 板牙孔，一般在螺孔的兩端磨有切削錐。板牙按外形和用途分為圓板牙、方板牙、六角板牙和管形板牙（見圖 板牙的類型）。其中以圓板牙應用最廣，規(guī)格范圍為M 0 .25 ～M68毫米。當加工出的螺紋中徑超出公差時 ，

47、可將板牙上的調節(jié)槽切開，以便調節(jié)螺紋的中徑。板牙可裝在板牙扳手中用手工加工螺紋，也可裝在板牙架中在機床上使用。板牙加工出的螺紋精度較低，但由于結構簡單、使用方便，在單件、小批生產和修配中板牙仍得到廣泛應用。</p><p><b>　　齒輪加工刀具</b></p><p><b>　　滾刀</b></p><p>　　刀齒

48、沿圓柱或圓錐作螺旋線排列的齒輪加工刀具﹐用于按展成法加工圓柱齒輪﹑蝸輪和其他圓柱形帶齒的工件。根據(jù)用途的不同﹐滾刀分為齒輪滾刀﹑蝸輪滾刀﹑非漸開線展成滾刀和定裝滾刀等。</p><p>　　齒輪滾刀常用的加工外嚙合直齒和斜齒圓柱齒輪的刀具。加工時﹐滾刀相當于一個螺旋角很大的螺旋齒輪﹐其齒數(shù)即為滾刀的頭數(shù)﹐工件相當于另一個螺旋齒輪﹐彼此按照一對螺旋齒輪作空間嚙合﹐以固定的速比旋轉﹐由依次切削的各相鄰位置的刀齒齒形包

49、絡成齒輪的齒形。常用的滾刀大多是單頭的﹐在大量生產中﹐為了提高精度和光潔度也常采用多頭滾刀。單頭滾刀轉一轉﹐齒輪繞本身軸線轉過一個齒﹔多頭滾刀轉一轉﹐齒輪轉過的齒數(shù)與滾刀頭數(shù)相等。蝸輪滾刀的滾刀在螺旋升角小于5°時﹐常制成直容屑槽﹐便于制造和刃磨﹔螺旋升角大的滾刀常制成螺旋容屑槽﹐以免刀齒的一側刃以大負前角切削的不利情況。 用高速鋼制造的中小模數(shù)齒輪滾刀一般采用整體結構。模數(shù)在10毫米以上的滾刀﹐為了節(jié)約高速鋼﹑避免鍛造困難和

50、改善金相組織﹐常采用鑲片結構。鑲片滾刀的結構形式很多﹐常用的為鑲齒條結構﹐即刀齒部分用高速鋼制成齒條狀﹐熱處理后緊固在刀體上。用硬質合金制造滾刀﹐可以顯著提高切削速度和切齒效率。整體硬質合金滾刀已在鐘表和儀器制造工業(yè)中廣泛地用于加工各種小模數(shù)齒輪。中等模數(shù)的整體和鑲片硬質合金滾刀已用于加工鑄鐵和膠木齒輪。模數(shù)小于 3毫米的硬質合金滾刀也用于 </p><p><b>　　插齒刀</b><

51、;/p><p>　　一種齒輪形或齒條形齒輪加工刀具。插齒刀用于按展成法加工內、外嚙合的直齒和斜齒圓柱齒輪。插齒刀的特點是可以加工帶臺肩齒輪、多聯(lián)齒輪和無空刀槽人字齒輪等。特形插齒刀還可加工各種其他廓形的工件，如凸輪和內花鍵等。插齒刀按外形分為盤形、碗形、筒形和錐柄4種。盤形插齒刀主要用于加工內、外嚙合的直齒、斜齒和人字齒輪。碗形插齒刀主要加工帶臺肩的和多聯(lián)的內、外嚙合的直齒輪，它與盤形插齒刀的區(qū)別在于工作時夾緊用的螺

52、母可容納在插齒刀的刀體內，因而不妨礙加工。筒形插齒刀用于加工內齒輪和模數(shù)小的外齒輪，靠內孔的螺紋旋緊在插齒機的主軸上。錐柄插齒刀主要用于加工內嚙合的直齒和斜齒齒輪。</p><p><b>　　結論</b></p><p>　　在選擇刀具的類型和規(guī)格時，主要考慮以下因素的影響：</p><p><b>　?。?）生產性質</b&

53、gt;</p><p>　　在這里生產性質指的是零件的批量大小，主要從加工成本上考慮對刀具選擇的影響。例如在大量生產時采用特殊刀具，可能是合算的，而在單件或小批量生產時，選擇標準刀具更適合一些。</p><p><b>　?。?）機床類型</b></p><p>　　完成該工序所用的數(shù)控機床對選擇的刀具類型（鉆、車刀或銑刀）的影響。在能夠保證工

54、件系統(tǒng)和刀具系統(tǒng)剛性好的條件下，允許采用高生產率的刀具，例如高速切削車刀和大進給量車刀。</p><p><b>　　（3）數(shù)控加工方案</b></p><p>　　不同的數(shù)控加工方案可以采用不同類型的刀具。例如孔的加工可以用鉆及擴孔鉆，也可用鉆和鏜刀來進行加工。</p><p>　　（4）工件的尺寸及外形</p><p&g

55、t;　　工件的尺寸及外形也影響刀具類型和規(guī)格的選擇，例如特型表面要采用特殊的刀具來加工。</p><p>　　（5）加工表面粗糙度</p><p>　　加工表面粗糙度影響刀具的結構形狀和切削用量，例如毛坯粗銑加工時，可采用粗齒銑刀，精銑時最好用細齒銑刀。</p><p><b>　?。?）加工精度</b></p><p>

56、;　　加工精度影響精加工刀具的類型和結構形狀，例如孔的最后加工依據(jù)孔的精度可用鉆、擴孔鉆、鉸刀或鏜刀來加工。</p><p><b>　?。?）工件材料</b></p><p>　　工件材料將決定刀具材料和切削部分幾何參數(shù)的選擇，刀具材料與工件的加工精度、材料硬度等有關。</p><p>　　2．數(shù)控刀具的性能要求</p><

57、;p>　　由于數(shù)控機床具有加工精度高、加工效率高、加工工序集中和零件裝夾次數(shù)少的特點，對所使用的數(shù)控刀具提出了更高的要求。從刀具性能上講，數(shù)控刀具應高于普通機床所使用的刀具。</p><p>　　選擇數(shù)控刀具時，首先要應優(yōu)先選用標準刀具，必要時才可選用各種高效率的復合刀具及特殊的專用刀具。在選擇標準數(shù)控刀具時，應結合實際情況，盡可能選用各種先進刀具，如可轉位刀具、整體硬質合金刀具、陶瓷刀具等。</p&

58、gt;<p>　　在選擇數(shù)控機床加工刀具時，還應考慮以下幾方面的問題：</p><p>　?。?）數(shù)控刀具的類型、規(guī)格和精度等級應能夠滿足加工要求，刀具材料應與工件材料相適應。</p><p>　?。?）切削性能好。為適應刀具在粗加工或對難加工材料的工件加工時能采用大的背吃刀量和高進給量，刀具應具有能夠承受高速切削和強力切削的性能。同時，同一批刀具在切削性能和刀具壽命方面一定

59、要穩(wěn)定，以便實現(xiàn)按刀具使用壽命換刀或由數(shù)控系統(tǒng)對刀具壽命進行管理。</p><p>　?。?）精度高。為適應數(shù)控加工的高精度和自動換刀等要求，刀具必須具有較高的精度，如有的整體式立銑刀的徑向尺寸精度高達0.005mm。</p><p>　?。?）可靠性高。要保證數(shù)控加工中不會發(fā)生刀具意外損傷及潛在缺陷而影響到加工的順利進行，要求刀具及與之組合的附件必須具有很好的可靠性及較強的適應性。<

60、;/p><p>　?。?）耐用度高。數(shù)控加工的刀具，不論在粗加工或精加工中，都應具有比普通機床加工所用刀具更高的耐用度，以盡量減少更換或修磨刀具及對刀的次數(shù)，從而提高數(shù)控機床的加工效率和保證加工質量。</p><p>　?。?）斷屑及排屑性能好。數(shù)控加工中，斷屑和排屑不像普通機床加工那樣能及時由人工處理，切屑易纏繞在刀具和工件上，會損壞刀具和劃傷工件已加工表面</p><p

61、><b>　　3．刀具的選擇方法</b></p><p>　　刀具的選擇是數(shù)控加工工藝中的重要內容之一，不僅影響機床的加工效率，而且直接影響零件的加工質量。由于數(shù)控機床的主軸轉速及范圍遠遠高于普通機床，而且主軸輸出功率較大，因此與傳統(tǒng)加工方法相比，對數(shù)控加工刀具的提出了更高的要求，包括精度高、強度大、剛性好、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定，安裝調整方便。這就要求刀具的結構合理、幾何參數(shù)標準

62、化、系列化。數(shù)控刀具是提高加工效率的先決條件之一，它的選用取決于被加工零件的幾何形狀、材料狀態(tài)、夾具和機床選用刀具的剛性。應考慮以下方面：</p><p>　?。?）根據(jù)零件材料的切削性能選擇刀具。如車或銑高強度鋼、鈦合金、不銹鋼零件，建議選擇耐磨性較好的可轉位硬質合金刀具。</p><p>　?。?）根據(jù)零件的加工階段選擇刀具。即粗加工階段以去除余量為主，應選擇剛性較好、精度較低的刀具，

63、半精加工、精加工階段以保證零件的加工精度和產品質量為主，應選擇耐用度高、精度較高的刀具，粗加工階段所用刀具的精度最低、而精加工階段所用刀具的精度最高。如果粗、精加工選擇相同的刀具，建議粗加工時選用精加工淘汰下來的刀具，因為精加工淘汰的刀具磨損情況大多為刃部輕微磨損，涂層磨損修光，繼續(xù)使用會影響精加工的加工質量，但對粗加工的影響較小。</p><p>　　（3）根據(jù)加工區(qū)域的特點選擇刀具和幾何參數(shù)。在零件結構允許的

64、情況下應選用大直徑、長徑比值小的刀具；切削薄壁、超薄壁零件的過中心銑刀端刃應有足夠的向心角，以減少刀具和切削部位的切削力。加工鋁、銅等較軟材料零件時應選擇前角稍大一些的立銑刀，齒數(shù)也不要超過4齒。</p><p>　　選取刀具時，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應。生產中，平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀；銑削平面時，應選硬質合金刀片銑刀；加工凸臺、凹槽時，選高速鋼立銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔時，可

65、選取鑲硬質合金刀片的玉米銑刀；對一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。</p><p>　　在進行自由曲面加工時，由于球頭刀具的端部切削速度為零，因此，為保證加工精度，切削行距一般很小，故球頭銑刀適用于曲面的精加工。而端銑刀無論是在表面加工質量上還是在加工效率上都遠遠優(yōu)于球頭銑刀，因此，在確保零件加工不過切的前提下，粗加工和半精加工曲面時，盡量選擇端銑刀。另外，刀具的耐

66、用度和精度與刀具價格關系極大，必須引起注意的是，在大多數(shù)情況下，選擇好的刀具雖然增加了刀具成本，但由此帶來的加工質量和加工效率的提高，則可以使整個加工成本大大降低。</p><p>　　在加工中心上，所有刀具全都預先裝在刀庫里，通過數(shù)控程序的選刀和換刀指令進行相應的換刀動作。必須選用適合機床刀具系統(tǒng)規(guī)格的相應標準刀柄，以便數(shù)控加工用刀具能夠迅速、準確地安裝到機床主軸上或返回刀庫。編程人員應能夠了解機床所用刀柄的結

67、構尺寸、調整方法以及調整范圍等方面的內容，以保證在編程時確定刀具的徑向和軸向尺寸，合理安排刀具的排列順序。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　馮桂安等.機械制造裝備設計[M]. 北京:機械工業(yè)出版社，1999:113-135.</p><p>　　符 鋼 ,張芳麗.提高機床制造業(yè)的核心競爭力[J].制造技術與機床

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70、　王昆等.機械設計課程設計[M]. 北京:高等教育出版社,1995:1-11,47-49,140.</p><p>　　王杰等.機械制造工程學[M].北京:北京郵電大學出版社，2004:25-33.</p><p>　　良貴，紀名剛.機械設計[M]. 北京:機械工業(yè)出版社，2001:100-106,147-156,200-203,301-318,335-345,355-362.</p

71、><p>　　《機械設計手冊》聯(lián)合編寫組.機械設計手冊（上）[M].北京:化學工業(yè)出版社；1983：592-631，732-862,863-886,977-982. </p><p>　　貴州工學院機械制造工藝教研室?機床夾具結構圖冊[M].貴州：貴州人民出版社，1983:10</p><p><b>　　致謝</b></p><

72、;p>　　時光匆匆如流水，轉眼便是大學畢業(yè)時節(jié)，隨著論文的終結，意味著我生命中最春梅的學生時代即將結束，盡管百般不舍，這一天終究會在熙熙攘攘的喧嘩中決絕的來臨。首先，感謝我的老師們，你們無微不至的關懷是我四年來不斷進步的最大動力。在寫作初期，何煥斌老師多次耐心的指導，細心幫助，使我的論文得以完善、定稿。在此，向何煥斌老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。此外，我還要感謝我的同學和朋友，感謝你們在我四年大學生活中給我的幫助和鼓勵，讓我的大