數(shù)控車床刀具的選刀過(guò)程，如圖1所示。從對(duì)被加工零件圖樣的分析開(kāi)始，到選定刀具，共需經(jīng)過(guò)十個(gè)基本步驟，以圖1中的10個(gè)圖標(biāo)來(lái)表示。選刀工作過(guò)程從第1圖標(biāo)“零件圖樣”開(kāi)始，經(jīng)箭頭所示的兩條路徑，共同到達(dá)最后一個(gè)圖標(biāo)“選定刀具”，以完成選刀工作。其中，第一條路線為：零件圖樣、機(jī)床影響因素、選擇刀桿、刀片夾緊系統(tǒng)、選擇刀片形狀，主要考慮機(jī)床和刀具的情況；第二條路線為：工件影響因素、選擇工件材料代碼、確定刀片的斷屑槽型、選擇加工條件臉譜，這條路線主要考慮工件的情況。綜合這兩條路線的結(jié)果，才能確定所選用的刀具。下面將討論每一圖標(biāo)的內(nèi)容及選擇辦法。
圖1 數(shù)控車床刀具的選刀過(guò)程
(1) 機(jī)床影響因素
“機(jī)床影響因素”圖標(biāo)如圖2所示。為保證加工方案的可行性、經(jīng)濟(jì)性，獲得最佳加工方案，在刀具選擇前必須確定與機(jī)床有關(guān)的如下因素：
①機(jī)床類型：數(shù)控車床、車削中心；
②刀具附件：
刀柄的形狀和直徑，左切和右切
刀柄；
③主軸功率；
④工件夾持方式。
(2) 選擇刀桿
“選擇刀桿”圖標(biāo)如圖3所示。其中，刀桿類型尺寸見(jiàn)表1。
選用刀桿時(shí)，首先應(yīng)選用尺寸盡可能大的刀桿，同時(shí)要考慮以下幾個(gè)因素：
①夾持方式；
②切削層截面形狀，即背吃刀量和進(jìn)給量；
③
刀柄的懸伸。
(3) 刀片夾緊系統(tǒng)
刀片夾緊系統(tǒng)常用杠桿式夾緊系統(tǒng)，“杠桿式夾緊系統(tǒng)”圖標(biāo)如圖4所示。
①杠桿式夾緊系統(tǒng)
杠桿式夾緊系統(tǒng)是最常用的刀片夾緊方式。其特點(diǎn)為：定位精度高,切屑流暢,操作簡(jiǎn)便, 可與其它系列刀具產(chǎn)品通用。
②
螺釘夾緊系統(tǒng)
特點(diǎn)：適用于小孔徑內(nèi)孔以及長(zhǎng)懸伸加工。
表1 刀桿類型尺寸
刀桿類型
外圓加工刀桿
內(nèi)孔加工刀桿
柄部截面形狀
刀桿尺寸
柄部直徑 D
柄部長(zhǎng)度 l1
主偏角圖4 杠桿式夾緊系統(tǒng)
(4) 選擇刀片形狀
“選擇刀片形狀”圖標(biāo)如圖5所示。主要參數(shù)選擇方法如下：
①刀尖角
刀尖角的大小決定了刀片的強(qiáng)度。在工件結(jié)構(gòu)形狀和系統(tǒng)剛性允許的前提下，應(yīng)選擇盡可能大的刀尖角。通常這個(gè)角度在35o到90o之間。
圖5中R型圓刀片，在重切削時(shí)具有較好的穩(wěn)定性，但易產(chǎn)生較大的
徑向力。
②刀片形狀的選擇
刀片形狀主要依據(jù)被加工工件的表面形狀、切削方法、刀具壽命和刀片的轉(zhuǎn)位次數(shù)等因素選擇。
正三角形刀片可用于
主偏角為600或900的外圓車刀、端面車刀和內(nèi)孔車刀。由于此刀片刀尖角小、強(qiáng)度差、耐用度低、故只宜用較小的
切削用量。
正方形刀片的刀尖角為900，比正三角形刀片的600要大，因此其強(qiáng)度和散熱性能均有所提高。這種刀片通用性較好，主要用于
主偏角為450、600、750等的外圓車刀、端面車刀和鏜孔刀。
正五邊形刀片的刀尖角為1080，其強(qiáng)度、耐用度高、散熱面積大。但切削時(shí)
徑向力大，只宜在加工系統(tǒng)剛性較好的情況下使用。
菱形刀片和
圓形刀片主要用于成形表面和圓弧表面的加工，其形狀及尺寸可結(jié)合加工對(duì)象參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定。
圖5 選擇刀片形狀
(5) 工件影響因素“工件影響因素”圖標(biāo)如圖6所示。選擇刀具時(shí)，必須考慮以下與工件有關(guān)的因素：
①工件形狀：穩(wěn)定性；
②工件材質(zhì)：硬度、塑性、韌性、可能形成的切屑類型；
③毛坯類型：鍛件、鑄件等；
④工藝系統(tǒng)剛性：機(jī)床夾具、工件、刀具等；
⑤表面質(zhì)量；
⑥加工精度；
⑦
切削深度；
⑧進(jìn)給量；
⑨刀具耐用度。
(6) 選擇工件材料代碼
“選擇工件材料代碼”圖標(biāo)如圖7所示。
按照不同的機(jī)加工性能，加工材料分成6個(gè)工件材料組，他們分別和一個(gè)字母和一種顏色對(duì)應(yīng)，以確定被加工工件的材料組符號(hào)代碼，見(jiàn)表2。
圖7 選擇工件材料代碼
表2 選擇工件材料代碼
加工材料組
代碼
鋼：
非合金和合金鋼
高合金鋼
不銹鋼，
鐵素體，
馬氏體P（藍(lán)）
不銹鋼和鑄鋼：
奧氏體
鐵素體——奧氏體
M（黃）
鑄鐵：
可鍛鑄鐵，灰口鑄鐵，球墨鑄鐵
K（紅）
NF金屬：
有色金屬和非金屬材料
N（綠）
難切削材料：
以鎳或鈷為基體的熱固性材料
鈦，鈦合金及難切削加工的高合金鋼
S（棕）
硬材料：
淬硬鋼，淬硬鑄件和冷硬模鑄件，錳鋼
H（白）
(7) 確定刀片的斷屑槽型
“確定刀片的斷屑槽型”圖標(biāo)如圖8所示。按加工的背吃刀量和合適的進(jìn)給量，根據(jù)刀具選用手冊(cè)來(lái)確定刀片的斷屑槽型代碼。
圖8 確定刀片斷屑槽代碼
(8)選擇加工條件臉譜
“選擇加工條件臉譜”圖標(biāo)如圖9所示，三類臉譜代表了不同的加工條件:很好、好、不足。表3表示加工條件取決于機(jī)床的穩(wěn)定性、刀具夾持方式和工件加工表面。
圖9 加工條件臉譜
(9) 選定刀具
“選定刀具”圖標(biāo)如圖10所示。選定工作分以下兩方面：
①選定刀片材料
根據(jù)被加工工件的材料組符號(hào)標(biāo)記、刀片的斷屑槽型、加工條件，參考刀具手冊(cè)就可選出刀片材料代號(hào)。
②選定刀具
根據(jù)工件加工表面輪廓，從刀桿訂貨頁(yè)碼中選擇刀桿。
根據(jù)選擇好的刀桿，從刀片訂貨頁(yè)碼中選擇刀片。
表3 選擇加工條件
機(jī)床，夾具和工件
系統(tǒng)的穩(wěn)定性
加工方式
很好
好
不足
無(wú)斷續(xù)切削加工表面已經(jīng)過(guò)粗加工
帶鑄件或鍛件硬表層，不斷變換切深輕微的斷續(xù)切削
中等斷續(xù)切屑
嚴(yán)重?cái)嗬m(xù)切削
圖10 選定刀具
