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由于在数控机床上要加工多种工件，并完成工件上多道工序的加工，因此需要使用的刀具品种、规格和数量就较多。要加工不同工件所需刀具更多，因品种规格繁多而将造成很大困难。为了减少刀具的品种规格，有必要发展柔性制造系统和加工中心使用的工具系统。工具系统一般为模块化组合结构，在一个通用的刀柄上可以装多种不同的刀具，使数控加工中的刀具品种规格大大减少，同时也便于刀具的管理。 车削加工中心上加工工件时选用的刀具 数控车削加工用工具系统的构成和结构，与机床刀架的形式、刀具类型及刀具是否需要动力驱动等因素有关。数控车床常采用立式或卧式转塔刀架作为刀库，刀库容量一般为4~8把刀具，常按加工工艺顺序布置，由程序控制实现自动换刀。其特点是结构简单，换刀快速，每次换刀仅需l~2s。 3．1车刀和刀片的种类 由于工件材料、生产批量、加工精度以及机床类型、工艺方案的不同，车刀的种类也异常繁多。根据刀片与刀体材料的异同，车刀主要可分为整体式与机械夹固式两大类。 （1）、整体式车刀 用工具钢制成。这种车刀的优点是结构简单，经济，刚性较好。缺点是刀片材料强度较低，刃口易磨损，可靠性差，不太适合用于数控加工。另外，刃口磨损后需要操作者手工刃磨后方可继续使用，对操作者技术要求较高。根据工件加工表面以及用途不同，整体式车刀又可分为切断刀、外圆车刀、端面车刀、内孔车刀、螺纹车刀以及成形车刀等。 3
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车刀的种类 1—切断刀 2—90°左偏刀 3—90°右偏刀 4—弯头车刀 5—直头车刀 6—成形车刀 7—宽刃精车刀 8—外螺纹车刀 9—端面车刀 10—内螺纹车刀 11—内槽车刀 12—通孔车刀 13—盲孔车刀 （二）、机夹可转位车刀 为了减少换刀时间和方便对刀，便于实现机械加工的标准化，数控车削加工时应尽量采用机夹刀和机夹可转位刀片。 （1）刀片材质的选择 车刀刀片的材料主要有高速钢、硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷、立方氮化硼和金刚石等。其中应用最多的是硬质合金和涂层硬质合金刀片。选择刀片材质，主要依据被加工工件的材料、被加工表面的精度、表面质量要求、切削载荷的大小以及切削过程中有无冲击和振动等。 （2）刀片尺寸的选择 刀片尺寸的大小取决于必要的有效切削刃长度L，有效切削刃长度与背吃刀量αp和车刀的主偏角Kr有关，使用时可查阅有关刀具手册选取,如图所示。 （3）刀片形状的选择 刀片形状主要依据被加工工件的表面形状、切削方法、刀具寿命和刀片的转位次数等因素选择。 机械夹固式可转位车刀由刀杆l、刀片2、刀垫3以及夹紧元件4组成。刀片材料用硬质合金制造，每边都有切削刃，当某切削刃磨损钝化后，只需松开夹紧元件，将刀片转一个位置便可继续使用，刀杆材料一般用中碳钢制造，为了提高刀杆的刚性也可用硬质合金制造（例如7倍长径比镗刀杆），机械夹固式可转位车刀刀杆可反复使用。 4
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机械夹固式可转位车刀的组成 1—刀杆 2—刀片 3—刀垫 4—夹紧元件 硬质合金刀片是机夹可转位车刀的一个最重要组成元件，大致形状有：三角形、正方形、五边形、六边形、圆形以及菱形等，图示为常见的几种刀片形状及角度。 3．2孔加工刀具的类型 孔加工刀具分为钻孔刀具、扩孔刀具、镗孔刀具和铰孔刀具四大类。钻孔刀具类型有：普通麻花钻、可转位浅孔钻及扁钻等，钻孔刀具通常用于没有孔的地方钻孔，孔的质量相当于粗加工质量。扩孔刀具、镗孔刀具通常用于有孔之后的孔粗加工和精加工，铰孔刀具通常用于孔的精加工。直径特别大的孔（例如80mm以上），因没有相应尺寸的钻头，不可
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能一次性钻出来，只能先钻一个小孔，然后用扩孔刀具、镗孔刀具将孔逐步扩大。总之，应根据工件材料、加工尺寸及加工质量要求等合理选用孔加工刀具。 （一）麻花钻 在工件上钻孔，大多是采用普通麻花钻。麻花钻的材料有高速钢和硬质合金两种。 麻花钻的切削部分有两个主切削刃、两个副切削刃和一个横刃。两个螺旋糟是切屑流经的表面，为前刀面；与工件过渡表面（即孔底）相对的端部两曲面为主后刀面；与工件已加工表面（即孔壁）相对的两条刃带为副后刀面。前刀面与主后刀面的交线为主切削刃，前刀面与副后刀面的交线为副切削刃，两个主后刀面的交线为横刃。横刃与主切削刃在端面上投影之间的夹角称为横刃斜角，横刃斜角ψ＝50°～55°；主切削刃上各点的前角、后角是变化的，外缘处前角约为30°，钻心处前角接近0°，甚至是负值；两条主切削刃在与其平行的平面内的投影之间的夹角为顶角，标准麻花钻的顶角2φ＝118°。 根据柄部不同，麻花钻有莫氏锥柄和圆柱柄两种。直径为8～80mm的麻花钻多为莫氏锥柄，可直接装在带有莫氏锥孔的刀柄内，刀具长度不能调节。直径为0.l～20mm的麻花钻多为圆柱柄，可装在钻夹头刀柄上。中等尺寸麻花钻两种形式均可选用。 麻花钻有标准型和加长型。 钻孔时，受两切削刃上切削力不对称的影响，容易引起钻孔偏斜，故要求钻头的两切削刃必须有较高的刃磨精度，麻花钻通常用于孔的粗加工。 （二） 扩孔刀具 标准扩孔钻一般有3~4条主切削刃，切削部分的材料为高速钢或硬质合金，结构形式有直柄式、锥柄式和套式等。 扩孔直径较小时，可选用直柄式扩孔钻，扩孔直径中等时，可选用锥柄式扩孔钻，扩孔直径较大时，可选用套式扩孔钻。 扩孔钻的加工余量较小，主切削刃较短，因而容屑槽浅、刀体的强度和刚度较好。它无麻花钻的横刃，加之刀齿多，所以导向性好，切削平稳，加工质量和生产率都比麻花钻高。 扩孔直径在20~60mm之间时，且机床刚性好、功率大，可选用可转位扩孔钻。这种扩孔钻的两个可转位刀片的外刃位于同一个外圆直径上，并且刀片径向可作微量（±0.1mm）调整，以控制扩孔直径。 3．3镗孔刀具 镗孔所用刀具为镗刀。镗刀种类很多，按切削刃数量可分为单刃镗刀和双刃镗刀。
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