数控加工中刀具选用研究 毕业论文.docx

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1、 毕 业 论 文（数控加工中刀具选用研究）院 系：电子信息工程系专 业：数控技术姓 名： 学 号： 指导老师： 2012 年 月 日 毕业设计（论文）任务书题目： 数控加工中刀具选用研究 主要内容：1：数控加工简介2: 数控加工工艺3：科学选择数控刀具4：数控加工刀具分类5：确定切削用量6：外表面工具刀基本要求： 1：重点突出2：观点鲜明3: 论据充分4：分析清晰5：逻辑性强6：设计计算说明书一本（不少于8000字）完 成 期 限： 指导教师签章： 2012年 月 日摘要此次的毕业设计主要解决的问题是数控加工工艺、车削刀具的选择、各种刀具的掌握、工序与工步的划分、铣削刀具的选择、切削用量的确定

2、、车削加工程序的编写、机床的熟练操作。运用数控原理、数控工艺、数控程序设计、专业软件等专业知识和数控机床实际操作的一次综合练习，能让我感触当代科学的前沿，体验数控魅力，为人们的生活带来方便，进一步认识数控技术，熟练数控机床的操作，掌握数控，开发数控内在潜力。关键词：工艺分析、工艺路线、刀具选择、数控编程、确定切削用量。 目录摘要第一章 1.1数控加工简介1 1.2科学选择数控刀具1第二章 2.1确定切削用量2 2.2选择数控车削用刀具3 2.3选择数控铣削用刀具4第三章 3.1数控加工刀具5 3.2外表面刀具. 6 3.3孔加工刀具.7 3.4螺纹加工工具9 3.5齿轮加工工具10 3.6切断

3、刀具11结论与展望13致谢17参考文献18第一章1.1数控加工简介数控加工（numerical control machining），是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法，数控机床加工与传统机床加工的工艺规程从总体上说是一致的，但也发生了明显的变化。用数字信息控制零件和刀具位移的机械加工方法。它是解决零件品种多变、批量小、形状复杂、精度高等问题和实现高效化和自动化加工的有效途径。1.2科学选择数控刀具选择数控刀具的原则 刀具寿命与切削用量有密切关系。在制定切削用量时，应首先选择合理的刀具寿命，而合理的刀具寿命则应根据优化的目标而定。一般分最高生产率刀具寿命和最低成本刀具寿命两种，前者根据

4、单件工时最少的目标确定，后者根据工序成本最低的目标确定。 选择刀具寿命时可考虑如下几点根据刀具复杂程度、制造和磨刀成本来选择。复杂和精度高的刀具寿命应选得比单刃刀具高些。对于机夹可转位刀具，由于换刀时间短，为了充分发挥其切削性能，提高生产效率，刀具寿命可选得低些，一般取15-30min。对于装刀、换刀和调刀比较复杂的多刀机床、组合机床与自动化加工刀具，刀具寿命应选得高些，尤应保证刀具可靠性。车间内某一工序的生产率限制了整个车间的生产率的提高时，该工序的刀具寿命要选得低些。当某工序单位时间内所分担到的全厂开支较大时，刀具寿命也应选得低些。大件精加工时，为保证至少完成一次走刀，避免切削时中途换刀，

5、刀具寿命应按零件精度和表面粗糙度来确定。与普通机床加工方法相比，数控加工对刀具提出了更高的要求，不仅需要刚性好、精度高，而且要求尺寸稳定，耐用度高，这样来满足数控机床高效率的要求。数控机床上所选用的刀具常采用适应高速切削的刀具材料(如高速钢、超细粒度硬质合金)并使用可转位刀片。第二章2.1确定切削用量数控编程时，编程人员必须确定每道工序的切削用量，并以指令的形式写人程序中。切削用量包括主轴转速、背吃刀量及进给速度等。对于不同的加工方法，需要选用不同的切削用量。切削用量的选择原则是：保证零件加工精度和表面粗糙度，充分发挥刀具切削性能，保证合理的刀具耐用度，并充分发挥机床的性能，最大限度提高生产率

6、，降低成本。 1、确定主轴转速 主轴转速应根据允许的切削速度和工件(或刀具)直径来选择。其计算公式为：n=1000 v/7 1D式中: v切削速度，单位为mm/min，由刀具的耐用度决定; n一一主轴转速，单位为 r/min, D为工件直径或刀具直径，单位为mm。计算的主轴转速n，最后要选取机床有的或较接近的转速。 2、确定进给速度 进给速度是数控机床切削用量中的重要参数，主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。确定进给速度的原则:当工件的质量要求能够得到保证时，为提高生产效率，可选择较高的进给速度。一般在100一200m

7、m/min范围内选取;在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时，宜选择较低的进给速度，一般在20一50mm/min范围内选取;当加工精度，表面粗糙度要求高时，进给速度应选小些，一般在20-50mm/min 范围内选取;刀具空行程时，特别是远距离“回零”时，可以设定该机床数控系统设定的最高进给速度。 3、确定背吃刀量 背吃刀量根据机床、工件和刀具的刚度来决定，在刚度允许的条件下，应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量，这样可以减少走刀次数，提高生产效率。为了保证加工表面质量，可留少量精加工余量，一般0.2一0.5mm,总之，切削用量的具体数值应根据机床性能、相关的手册并结合实际经验用类比方法确定。 同

8、时，使主轴转速、切削深度及进给速度三者能相互适应，以形成最佳切削用量。 切削用量不仅是在机床调整前必须确定的重要参数，而且其数值合理与否对加工质量、加工效率、生产成本等有着非常重要的影响。所谓“合理的”切削用量是指充分利用刀具切削性能和机床动力性能(功率、扭矩)，在保证质量的前提下，获得高的生产率和低的加工成本的切削用量。 2.2选择数控车削用刀具数控车削车刀常用的一般分成型车刀、尖形车刀、圆弧形车刀以及三类。成型车刀也称样板车刀，其加工零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的形状和尺寸决定。数控车削加工中，常见的成型车刀有小半径圆弧车刀、非矩形车槽刀和螺纹刀等。在数控加工中，应尽量少用或不用成型车刀。

9、尖形车刀是以直线形切削刃为特征的车刀。这类车刀的刀尖由直线形的主副切削刃构成，如90内外圆车刀、左右端面车刀、切槽(切断)车刀及刀尖倒棱很小的各种外圆和内孔车刀。尖形车刀几何参数(主要是几何角度)的选择方法与普通车削时基本相同，但应结合数控加工的特点(如加工路线、加工干涉等)进行全面的考虑，并应兼顾刀尖本身的强度。 二是圆弧形车刀。圆弧形车刀是以一圆度或线轮廓度误差很小的圆弧形切削刃为特征的车刀。该车刀圆弧刃每一点都是圆弧形车刀的刀尖，因此，刀位点不在圆弧上，而在该圆弧的圆心上。圆弧形车刀可以用于车削内外表面，特别适合于车削各种光滑连接(凹形)的成型面。选择车刀圆弧半径时应考虑两点车刀切削刃的

10、圆弧半径应小于或等于零件凹形轮廓上的最小曲率半径，以免发生加工过浅，该半径不宜选择太小，否则不但制造困难，还会因刀尖强度太弱或刀体散热能力差而导致车刀损坏。 2.3选择数控铣削用刀具在数控加工中，铣削平面零件内外轮廓及铣削平面常用平底立铣刀，该刀具有关参数的经验数据如下：一是铣刀半径RD 应小于零件内轮廓面的最小曲率半径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,以保证刀具有足够的刚度。三是用平底立铣刀铣削内槽底部时，由于槽底两次走刀需要搭接，而刀具底刃起作用的半径Re=R-r，即直径为 d=2Re=2(R-r)，编程时取刀具半径为Re=0

11、.95 (Rr)。对于一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工，常用球形铣刀、环形铣刀、鼓形铣刀、锥形铣刀和盘铣刀。 设置刀点和换刀点刀具究竟从什么位置开始移动到指定的位置呢?所以在程序执行的一开始，必须确定刀具在工件坐标系下开始运动的位置，这一位置即为程序执行时刀具相对于工件运动的起点，所以称程序起始点或起刀点。此起始点一般通过对刀来确定，所以，该点又称对刀点。在编制程序时，要正确选择对刀点的位置。对刀点设置原则是:便于数值处理和简化程序编制。易于找正并在加工过程中便于检查;引起的加工误差小。对刀点可以设置在加工零件上，也可以设置在夹具上或机床上，为了提高零件的加工精度，对刀点应尽量设置在零件的设

12、计基准或工艺基准上。实际操作机床时，可通过手工对刀操作，把刀具的刀位点放到对刀点上，即“刀位点”与“对刀点”的重合。所谓 “刀位点”是指刀具的定位基准点，车刀的刀位点为刀尖或刀尖圆弧中心。平底立铣刀是刀具轴线与刀具底面的交点;球头铣刀是球头的球心，钻头是钻尖等。用手动对刀操作，对刀精度较低，且效率低。而有些工厂采用光学对刀镜、对刀仪、自动对刀装置等，以减少对刀时间，提高对刀精度。加工过程中需要换刀时，应规定换刀点。所谓“换刀点”是指刀架转动换刀时的位置，换刀点应设在工件或夹具的外部，以换刀时不碰工件及其它部件为准。 第三章3.1数控加工刀具刀具按工件加工表面的形式可分为五类。加工各种外表面的刀

13、具，包括车刀、刨刀、铣刀、外表面拉刀和锉刀等；孔加工刀具，包括钻头、扩孔钻、镗刀、铰刀和内表面拉刀等；螺纹加工工具，包括丝锥、板牙、自动开合螺纹切头、螺纹车刀和螺纹铣刀等；齿轮加工刀具，包括滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮加工刀具等；切断刀具，包括镶齿圆锯片、带锯、弓锯、切断车刀和锯片铣刀等等。此外，还有组合刀具。按切削运动方式和相应的刀刃形状，刀具又可分为三类。通用刀具，如车刀、刨刀、铣刀(不包括成形的车刀、成形刨刀和成形铣刀)、镗刀、钻头、扩孔钻、铰刀和锯等；成形刀具，这类刀具的刀刃具有与被加工工件断面相同或接近相同的形状，如成形车刀、成形刨刀、成形铣刀、拉刀、圆锥铰刀和各种螺纹加工刀具等；展

14、成刀具是用展成法加工齿轮的齿面或类似的工件，如滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮刨刀和锥齿轮铣刀盘等。刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是：安装调整方便，刚性好，耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。生产中，平面零件周边轮廓的加工，常采用立铣刀；铣削平面时，应选硬质合金刀片铣刀；加工凸台、凹槽时，选高速钢立铣刀；加工毛坯表面或粗加工孔时，可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀；对一些立体型面

15、和变斜角轮廓外形的加工，常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。3.2外表面刀具车刀车刀的工作部分就是产生和处理切屑的部分，包括刀刃、使切屑断碎或卷拢的结构、排屑或容储切屑的空间、切削液的通道等结构要素。车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。车刀的切削部分和柄部(即装夹部分)的结合方式主要有整体式、焊接式、机械夹固式和焊接-机械夹固式。机械夹固式车刀可以避免硬质合金刀片在高温焊接时产生应力和裂纹，并且刀柄可多次使用。机械夹固式车刀一般是用螺钉和压板将刀片夹紧，装可转位刀片的机械夹固式车刀。刀刃用钝后可以转位继续使用，而且停车换刀时间车刀短，因此取得了迅

16、速发展。 车刀用于高速钢车刀和精加工用的硬质合金车刀，负前角的平面型适用于加工高强度钢和粗切铸钢件的硬质合金车刀。带倒棱的平面型是在正前角平面上磨有负倒棱以提高切削刃强度，适用于加工铸铁和一般钢件的硬质合金车刀。对于要求断屑的车刀，可用带负倒棱的圆弧面型，或在平面型的前面上磨出断屑槽。车刀前面的型式主要根据工件材料和刀具材料的性质而定。最简单的是平面型，正前角的平面型适用于高速钢车刀和精加工用的硬质合金车刀，负前角的平面型适用于加工高强度钢和粗切铸钢件的硬质合金车刀。带倒棱的平面型是在正前角平面上磨有负倒棱以提高切削刃强度，适用于加工铸铁和一般钢件的硬质合金车刀。对于要求断屑的车刀，可用带负倒

17、棱的圆弧面型，或在平面型的前面上磨出断屑槽。车刀按用途可分为外圆、台肩、端面、切槽、切断、螺纹和成形车刀等。还有专供自动线和数字控制机床用的车刀。刨刀刨刀根据用途可分为纵切、横切、切槽、切断和成形刨刀等。刨刀的结构基本上与车刀类似，但刨刀工作时为断续切削，受冲击载荷。因此，在同样的切削截面下,刀杆断面尺寸较车刀大1.251.5倍，并采用较大的负刃倾角(-10-20)，以提高切削刃抗冲击载荷的性能。为了避免刨刀刀杆在切削力作用下产生弯曲变形，从而使刀刃啃入工件，通常使用弯头刨刀。重型机器制造中常采用焊接-机械夹固式刨刀,即将刀片焊接在小刀头上，然后夹固在刀杆上，以利于刀具的焊接、刃磨和装卸。在刨

18、削大平面时，可采用滚切刨刀，其切削部分为碗形刀头。圆形切削刃在切削力的作用下连续旋转，因此刀具磨损均匀，寿命很高。铣刀铣刀，是用于铣削加工的、具有一个或多个刀齿的旋转刀具。工作时各刀齿依次间歇地切去工件的余量。铣刀主要用于在铣床上加工平面、台阶、沟槽、成形表面和切断工件等。圆柱形铣刀 用于卧式铣床上加工平面。刀齿分布在铣刀的圆周上，按齿形分为直齿和螺旋齿两种。按齿数分粗齿和细齿两种。螺旋齿粗齿铣刀齿数少，刀齿强度高，容屑空间大，适用于粗加工；细齿铣刀适用于精加工。 面铣刀 用于立式铣床、端面铣床或龙门铣床上加工平面，端面和圆周上均有刀齿,也有粗齿和细齿之分。其结构有整体式、镶齿式和可转位式 3

19、种。 立铣刀 用于加工沟槽和台阶面等，刀齿在圆周和端面上，工作时不能沿轴向进给。当立铣刀上有通过中心的端齿时，可轴向进给。 三面刃铣刀 用于加工各种沟槽和台阶面,其两侧面和圆周上均有刀齿。 角度铣刀 用于铣削成一定角度的沟槽，有单角和双角铣刀两种。 锯片铣刀 用于加工深槽和切断工件，其圆周上有较多的刀齿。为了减少铣切时的摩擦，刀齿两侧有151的副偏角。 T形铣刀 用来铣T形槽。 3.3孔加工刀具钻头钻头是用以在实体材料上钻削出通孔或盲孔，并能对已有的孔扩孔的刀具。常用的钻头主要有麻花钻、扁钻、中心钻、深孔钻和套料钻。钻头刃磨时，应尽量使麻花钻的两主切削刃刃磨得对称，使两个主切削刃的径向力相互抵

20、消，以防止钻头引偏及孔径扩大。 1、在钻削钢件时，请保证充分的冷却量并使用金属切削液。 2、良好的钻杆钢性与导轨间隙能提高钻孔的精度及钻头的寿命 3、请确保磁座与工件之间的平整与清洁。 4、钻薄板时，要将工件加固，钻大型工件时，请保证工件的稳固 。 5、在钻孔开始与结束时，进给量应降低1/3 。 6、对钻削时出现大量细小粉未的材料，如铸铁、铸铜等，可以不使用冷却液，而采用压缩空气帮助排屑。 7、请及时清除缠绕在钻体上的铁屑，以保证排屑顺畅 。扩孔钻扩孔钻一般用于孔的半精加工或终加工，用于铰或磨前的预加工或毛坯孔的扩大，有3到4个刃带，无横刃，前角和后角沿切削刃的变化小，加工时导向效果好，轴向抗

21、力小，切削条件优于钻孔。铰刀铰刀具有一个或多个刀齿、用以切除已加工孔表面薄层金属的旋转刀具， 具有直刃或螺旋刃的旋转精加工刀具,用于扩孔或修孔。铰刀用于铰削工件上已钻削（或扩孔）加工后的孔，主要是为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。 用来加工圆柱形孔的铰刀比较常用。用来加工锥形孔的铰刀是锥形铰刀，比较少用。按使用情况来看有手用铰刀和机用铰刀，机用铰刀又可分为直柄铰刀和锥柄铰刀。手用的则是直柄型的。镗刀镗刀是镗削刀具的一种，一般是圆柄的，也有较大工件使用方刀杆一般见于立车，最常用的场合就是里孔加工，扩孔，仿形等。但是并不是只能加工里孔，端

22、面外园也是可以加工的，只是习惯上不这样是使用。镗刀是镗削刀具的一种，一般是圆柄的，也有较大工件使用方刀杆，最常用的场合就是内孔加工，扩孔，仿形等。有一个或两个切削部分、专门用于对已有的孔进行粗加工、半精加工或精加工的刀具。镗刀可在镗床、车床或铣床上使用。 镗刀是精密孔加工中不可缺少的重要刀具，其加工孔的精度能达到IT6级，表面粗糙度可达到Ra0.81.6m，常见的型式有螺纹式微调镗刀、偏心式微调镗刀、滑槽式双刃镗刀以及浮动镗刀等。这些微调镗刀各具特点，在实际生产中得到广泛应用，其中螺纹差动式微调镗刀构思新颖，微调精度高，可自动消除螺纹间隙，是一种具有发展前途的微调镗刀。3.4螺纹加工工具丝锥一

23、种加工内螺纹的刀具，沿轴向开有沟槽。也叫螺丝攻。丝锥根据其形状分为直槽丝锥, 螺旋槽丝锥和螺尖丝锥。直槽丝锥加工容易，精度略低，产量较大。一般用于普通车床，钻床及攻丝机的螺纹加工用，切削速度较慢。螺旋槽丝锥多用于数控加工中心钻盲孔用，加工速度较快，精度高，排屑较好、对中性好。 板牙板牙相当于一个具有很高硬度的螺母，螺孔周围制有几个排屑 板牙孔，一般在螺孔的两端磨有切削锥。板牙按外形和用途分为圆板牙、方板牙、六角板牙和管形板牙（见图 板牙的类型）。其中以圆板牙应用最广，规格范围为M 0 .25 M68毫米。当加工出的螺纹中径超出公差时 ，可将板牙上的调节槽切开，以便调节螺纹的中径。板牙可装在板牙

24、扳手中用手工加工螺纹，也可装在板牙架中在机床上使用。板牙加工出的螺纹精度较低，但由于结构简单、使用方便，在单件、小批生产和修配中板牙仍得到广泛应用。3.5齿轮加工刀具滚刀刀齿沿圆柱或圆锥作螺旋线排列的齿轮加工刀具用于按展成法加工圆柱齿轮蜗轮和其他圆柱形带齿的工件。根据用途的不同滚刀分为齿轮滚刀蜗轮滚刀非渐开线展成滚刀和定装滚刀等。齿轮滚刀常用的加工外啮合直齿和斜齿圆柱齿轮的刀具。加工时滚刀相当于一个螺旋角很大的螺旋齿轮其齿数即为滚刀的头数工件相当于另一个螺旋齿轮彼此按照一对螺旋齿轮作空间啮合以固定的速比旋转由依次切削的各相邻位置的刀齿齿形包络成齿轮的齿形。常用的滚刀大多是单头的在大量生产中为了

25、提高精度和光洁度也常采用多头滚刀。单头滚刀转一转齿轮绕本身轴线转过一个齿多头滚刀转一转齿轮转过的齿数与滚刀头数相等。蜗轮滚刀的滚刀在螺旋升角小于5时常制成直容屑槽便于制造和刃磨螺旋升角大的滚刀常制成螺旋容屑槽以免刀齿的一侧刃以大负前角切削的不利情况。 用高速钢制造的中小模数齿轮滚刀一般采用整体结构。模数在10毫米以上的滚刀为了节约高速钢避免锻造困难和改善金相组织常采用镶片结构。镶片滚刀的结构形式很多常用的为镶齿条结构即刀齿部分用高速钢制成齿条状热处理后紧固在刀体上。用硬质合金制造滚刀可以显著提高切削速度和切齿效率。整体硬质合金滚刀已在钟表和仪器制造工业中广泛地用于加工各种小模数齿轮。中等模数的

26、整体和镶片硬质合金滚刀已用于加工铸铁和胶木齿轮。模数小于 3毫米的硬质合金滚刀也用于 加工钢齿轮。硬质合金滚刀还可加工淬硬齿轮(硬度为 HRC5062)。这种滚刀常采用单齿焊接结构制有30的负前角切削时刮去齿面的一层留量。插齿刀一种齿轮形或齿条形齿轮加工刀具。插齿刀用于按展成法加工内、外啮合的直齿和斜齿圆柱齿轮。插齿刀的特点是可以加工带台肩齿轮、多联齿轮和无空刀槽人字齿轮等。特形插齿刀还可加工各种其他廓形的工件，如凸轮和内花键等。插齿刀按外形分为盘形、碗形、筒形和锥柄4种。盘形插齿刀主要用于加工内、外啮合的直齿、斜齿和人字齿轮。碗形插齿刀主要加工带台肩的和多联的内、外啮合的直齿轮，它与盘形插齿

27、刀的区别在于工作时夹紧用的螺母可容纳在插齿刀的刀体内，因而不妨碍加工。筒形插齿刀用于加工内齿轮和模数小的外齿轮，靠内孔的螺纹旋紧在插齿机的主轴上。锥柄插齿刀主要用于加工内啮合的直齿和斜齿齿轮。3.6切断刀具镶片圆锯片镶片圆锯片是与专用锯机配套使用的金属切断刃具，该圆锯片是一种组合形式的切割刃具，它由若干带有凹槽的调整钢刀片，镶嵌在用合金工具钢制造的带凸肩的圆盘上热铆而成。适用于在常温下锯切各种断面形状的碳钢、合金钢、铸铁及铜铝等坯料和型材。 圆锯片常出现的问题1. 基体和刀头结合部位磨损 原因：被切材料非常耐磨，切割碎屑夹杂在切缝中不能排出。 解决方法：在基体的特殊位置使用保护齿，使用较大压力

28、的冷却水流可以增强排屑效果。 2. 刀头两侧磨损不均匀 原因：锯片倾斜切割；两侧水量不一样，其中一侧水量不足。 解决方法：检查锯片倾斜情况；检查冷却水系统。 3. 锯片失圆 原因：轴磨损导致锯片中心孔和主轴间隙较大或者安装不正确。 解决办法：换掉磨损的轴或者修理中心孔。 带锯带锯是可能被使用为木材加工和金属工作, 但能被利用为各种各样的其它材料的有些类型锯。它得到其名字因为其刀片包括金属带与牙对此。这条带乘坐在二个大轮子垂直被堆积以空间在他们之间。带锯是有用的他们可能被使用为切口不规则的形状。以立式带锯机居多，锯轮直径在10001800mm。跑车亦称送材车，具有夹持原木，纵向送进锯切，横向进尺

29、（摇尺），原木 调梢，自动退让 以及车上翻木等功能。跑车主要由车架，车桩，纵向行走装置，夹紧装置，横向进尺（摇尺）装置，立桩调位（调梢）装置，车摆（退避）装置，车上翻木装置等组成。车架用优质木材或型钢焊接制成（下面装有38对车轮），纵向行走装置使跑车 沿车轨前进或后退，实现原木纵向锯切的进给运动和空程返回。跑车进退速度受原木树种、径级、长度以及成材质量要求等影响，必须无级调速，一般控制在20120m/min。跑车上设有36个车桩，由水平的搁凳（滑枕）和垂直的立桩（卡木桩）组成，用以搁置原木并使轴向定位。立桩侧面装有夹紧（扎钩）装置，上下扎钩将原木夹紧并紧靠车桩两个基准面；常由手工、机械、气压、

30、液压装置来实现。横向进尺装置用于驱动各个立桩和原木横向进给，以获得锯切成材的厚度尺寸。立桩移动精度直接影响加工成材厚度的尺寸精度，旧式采用人工摇尺，机械电气控制，电阻模拟数字控制，步进油缸控制，液电步进马达驱动滚珠丝械螺母机构数字控制多种。立桩调位装置用于因原木梢度或形状缺陷，需要个别立桩单独移动来调整原木的装夹轴线。车摆亦称自动退避装置，用于跑车返回时避免锯切表面与带锯条的摩擦，甚至碰撞脱落的危险；它能驱使车架在返回前或刚返程时自动向侧后微量移动，一般为1225 mm ，而跑车前进时又能将其自动补偿复位。车上翻木装置使原木在车桩支承面上翻转，调整锯切平面；结构有链条式，刺辊式等多种。锯片铣刀

31、锯片铣刀是既是锯片也是铣刀。是同属于两者的产物。锯片铣刀大多是由W6Mo5Cr4V2或同等性能的高速钢，硬质合金等材料制作。虽然硬质合金比高速钢的硬度高，切削力强，可提高转速和进给率，提高生产率。但是让刀不明显，虽然能加工不锈钢/钛合金等难加工材料，但是成本更高，而且在切削力快速交变的情况下容易断刀。锯片铣刀在使用后，齿刃部会变得不锋利，可使用相应的锯片研磨机重复翻磨刃齿，修磨后的锯片铣刀加工效果与新的锯片铣刀一样，可提高生产效率，降低成本。结论与展望数控刀具的选择技巧 1影响数控刀具选择的因素在选择刀具的类型和规格时，主要考虑以下因素的影响：（1）生产性质在这里生产性质指的是零件的批量大小，

32、主要从加工成本上考虑对刀具选择的影响。例如在大量生产时采用特殊刀具，可能是合算的，而在单件或小批量生产时，选择标准刀具更适合一些。（2）机床类型完成该工序所用的数控机床对选择的刀具类型（钻、车刀或铣刀）的影响。在能够保证工件系统和刀具系统刚性好的条件下，允许采用高生产率的刀具，例如高速切削车刀和大进给量车刀。（3）数控加工方案不同的数控加工方案可以采用不同类型的刀具。例如孔的加工可以用钻及扩孔钻，也可用钻和镗刀来进行加工。（4）工件的尺寸及外形工件的尺寸及外形也影响刀具类型和规格的选择，例如特型表面要采用特殊的刀具来加工。（5）加工表面粗糙度加工表面粗糙度影响刀具的结构形状和切削用量，例如毛坯

33、粗铣加工时，可采用粗齿铣刀，精铣时最好用细齿铣刀。（6）加工精度加工精度影响精加工刀具的类型和结构形状，例如孔的最后加工依据孔的精度可用钻、扩孔钻、铰刀或镗刀来加工。（7）工件材料工件材料将决定刀具材料和切削部分几何参数的选择，刀具材料与工件的加工精度、材料硬度等有关。2数控刀具的性能要求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

34、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

35、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。3刀具的选择方法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

36、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

37、、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

38、过4齿。选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。生产中，平面零件周边轮廓的加工，常采用立铣刀；铣削平面时，应选硬质合金刀片铣刀；加工凸台、凹槽时，选高速钢立铣刀；加工毛坯表面或粗加工孔时，可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀；对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工，常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。在进行自由曲面加工时，由于球头刀具的端部切削速度为零，因此，为保证加工精度，切削行距一般很小，故球头铣刀适用于曲面的精加工。而端铣刀无论是在表面加工质量上还是在加工效率上都远远优于球头铣刀，因此，在确保零件加工不过切的前提下，粗加工和半精加工曲面时，尽量选择端铣刀。另外，刀具的耐

39、用度和精度与刀具价格关系极大，必须引起注意的是，在大多数情况下，选择好的刀具虽然增加了刀具成本，但由此带来的加工质量和加工效率的提高，则可以使整个加工成本大大降低。在加工中心上，所有刀具全都预先装在刀库里，通过数控程序的选刀和换刀指令进行相应的换刀动作。必须选用适合机床刀具系统规格的相应标准刀柄，以便数控加工用刀具能够迅速、准确地安装到机床主轴上或返回刀库。编程人员应能够了解机床所用刀柄的结构尺寸、调整方法以及调整范围等方面的内容，以保证在编程时确定刀具的径向和轴向尺寸，合理安排刀具的排列顺序。 参考文献1 冯桂安等.机械制造装备设计M. 北京:机械工业出版社，1999:113-135.2 符

40、 钢 ,张芳丽.提高机床制造业的核心竞争力J.制造技术与机床,2005(1):3-6.3 张新义.经济型数控机床系统设计M.北京:机械工业出版社,1994:1-17.4 师鸿飞等.我国数控机床的现状和发展趋势(一)EB/OL.5 师鸿飞等.我国数控机床的现状和发展趋势(二)EB/OL. 6 王爱玲，白恩远.现代数控机床M.北京：国防工业出版社，2003:17-24，146-189.7 许兆丰等.车工工艺学M.北京:机械工业出版社,1980:102-105.8 成大先.机械设计手册,第五卷M. 北京:化学工业出版社，2002:22-3 - 22-109.9 王昆等.机械设计课程设计M. 北京:高等教育出版社,1995:1-11,47-49,140.10 王杰等.机械制造工程学M.北京:北京邮电大学出版社，2004:25-33.11 良贵，纪名刚.机械设计M. 北京:机械工业出版社，2001:100-106,147-156,200-203,301-318,335-345,355-362.12 机械设计手册联合编写组.机械设计手册（上）M.北京:化学工业出版社；1983：592-631，732-862,863-886,977-982. 13 贵州工学院机械制造工艺教研室.机床夹具结构图册M.贵州：贵州人民出版社，1983:1017