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第六章
数控加工工艺
第一节 数控加工工艺规程设计
第二节 数控机床工件装夹及夹
具选用
第三节 数控刀具的选用
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第一节 数控加工工艺规程设计
本节内容：
一,数控加工工艺的特点
二,数控加工工艺设计的主要内容
三,数控加工工序设计
四,数控加工工艺技术文件及填写
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一, 数控加工工艺的特点
数控加工工艺是采用数控机床加工零件时所运用各种方法和技术手段
的总和，应用于整个数控加工工艺过程。
1、数控加工工艺内容要求更加具体、详细
2、数控加工工艺要求更严密、精确
3、制定数控加工工艺要进行零件图形的数学处理和编程尺寸设定值的计算
4、考虑进给速度对零件形状精度的影响
5、强调刀具选择的重要性
6、数控加工工艺的工序相对集中，工序内容比普通机床加工的工序内容复杂
7、数控加工程序的编写、校验与修改是数控加工工艺的一项特殊内容
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二, 数控加工工艺设计的主要内容
1.数控加工工艺内容的选择
2.数控加工工艺性分析
3.数控加工工艺路线的设计
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1.数控加工工艺内容的选择
1）,适于数控加工的内容：
（ 1）通用机床无法加工的内容应作为优先选择内容；
（ 2）通用机床难加工，质量也难以保证的内容应作为重
点选择内容；
（ 3）通用机床加工效率低、工人手工操作劳动强度大的
内容，可在数控机床尚存在富裕加工能力时选择。
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2）,不适于数控加工的内容：
（ 1）占机调整时间长。如以毛坯的粗基准定位加工第一个精
基准，需用专用工装协调的内容；
（ 2）加工部位分散，需要多次安装、设置原点。这时，采用
数控加工很麻烦，效果不明显，可安排通用机床补加工；
（ 3）按某些特定的制造依据（如样板等）加工的型面轮廓。
主要原因是获取数据困难，易于与检验依据发生矛盾，增加
了程序编制的难度。
此外，在选择和决定加工内容时，也要考虑生产批量、
生产周期、工序间周转情况等等。总之，要尽量做到合理，
达到多、快、好、省的目的。要防止把数控机床降格为通用
机床使用。
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２, 数控加工工艺性分析
被加工零件的数控加工工艺性问题涉及面很广，下面结合编
程的可能性和方便性提出一些必须分析和审查的主要内容。
（ 1）尺寸标注应符合数控加工的特点
（ 2）几何要素的条件应完整、准确
（ 3）定位基准可靠
（ 4）统一几何类型及尺寸
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３,数控加工工艺路线的设计
数控加工工艺路线设计往往不是指从毛
坯到成品的整个工艺过程，而仅是几道数控
加工工序工艺过程的具体描述。因而要与其
它加工工艺衔接好，常见工艺流程如图。
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数控加工工艺路线设计应注意以下几个问题：
1）,工序的划分
数控加工工序的划分一般可按下列方法进行,
（ 1）以一次安装、加工作为一道工序。
（ 2）以粗、精加工划分工序。
（ 3）以加工部位划分工序。
（ 4）以同一把刀具加工的内容划分工序。
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2）,顺序的安排
顺序安排一般应按以下原则进行：
（ 1）上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，
中间穿插有通用机床加工工序的也应综合考虑；
（ 2）先进行内腔加工，后进行外形加工；
（ 3）以相同定位、夹紧方式加工或用同一把刀具加工的
工序，最好连续加工，以减少重复定位次数、换刀
次数与挪动压板次数。
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3）,数控加工工艺与普通工序的衔接
数控加工工序前后一般都穿插有其它普通加工工
序，如衔接得不好就容易产生矛盾。因此在熟悉整个
加工工艺内容的同时，要清楚数控加工工序与普通加
工工序各自的技术要求、加工目的、加工特点，如要
不要留加工余量，留多少；定位面与孔的精度要求及
形位公差；对校形工序的技术要求；对毛坯的热处理
状态等，这样才能使各工序达到相互满足加工需 要，
且质量目标及技术要求明确，交接验收有依据。
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三,数控加工工序设计
在选择了数控加工工艺内容和确定了零件加工路线后，即可进行
数控加工工序的设计。
工序设计内容：
确定走刀路线和安排加工顺序
确定定位和夹紧方案
确定刀具与工件的相对位置
确定切削用量
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1.确定走刀路线和安排加工顺序
走刀路线就是刀具在整个加工工序中的运动轨迹，它不但包
括了工步的内容，也反映出工步顺序。走刀路线是编写程序的依
据之一。确定走刀路线时应注意以下几点：
1）,寻求最短加工路线
c)路线 2b)路线 1a)零件图样
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2）,最终轮廓一次走刀完成
a)路线 1 b)路线 2 c)路线 3
为保证工件轮廓表面加工后的粗糙度要求，最终轮
廓应安排在最后一次走刀中连续加工出来。
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3）,选择切入切出方向
考虑刀具的进、退
刀（切入、切出）路线
时，刀具的切出或切入
点应在沿零件轮廓的切
线上，以保证工件轮廓
光滑；应避免在工件轮
廓面上垂直上、下刀而
划伤工件表面；尽量减
少在轮廓加工切削过程
中的暂停以免留下刀痕 。
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4）,选择使工件在加工后变形小的路线
对横截面积小的细长零件或薄板零件应采用分
几次走刀加工到最后尺寸或对称去除余量法安排走
刀路线。安排工步时，应先安排对工件刚性破坏较
小的工步。
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2.确定定位和夹紧方案
在确定定位和夹紧方案时应注意以下几个问题：
（ 1）尽可能做到设计基准、工艺基准与编程计算基准的统
一；
（ 2）尽量将工序集中，减少装夹次数，尽可能在一次装夹
后能加工出全部待加工表面；
（ 3）避免采用占机人工调整时间长的装夹方案；
（ 4）夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位。
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夹紧力作用点与夹紧变形的关系,
a) 薄壁套 b) 改进方法 2 c)改进方法 2
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3.确定刀具与工件的相对位置
对刀点,是指通过对刀确定刀具与工件相对位置的基准点。
对刀点往往就选择在零件的加工原点。对刀点的选择原则如下：
（ 1）所选的对刀点应使程序编制简单；
（ 2）对刀点应选择在容易找正、便于确定零件加工原点
的位置；
（ 3）对刀点应选在加工时检验方便、可靠的位置；
（ 4）对刀点的选择应有利于提高加工精度。
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例如，加工图示
零件时，当按照图示
路线来编制数控加工
程序时，选择夹具定
位元件圆柱销的中心
线与定位平面 A的交
点作为加工的对刀点。
显然，这里的对刀点
也恰好是加工原点。
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在使用对刀点确定加工原点时，就需要进行“对刀”。 所谓对刀是
指使“刀位点”与“对刀点”重合的操作。
“刀位点” 是指刀具的定位基准点。
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4.确定切削用量
对于高效率的金属切削机床加工来说，被加工材料、切削
刀具、切削用量是三大要素。这些条件决定着加工时间、刀具寿
命和加工质量。经济的、有效的加工方式，要求必须合理地选择
切削用量。
编程人员在确定切削用量时，要根据被加
工工件材料、硬度、切削状态、刀具耐用度，
先确定背吃刀量、进给量，最后选择合适的切
削速度。
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四,填写数控加工技术文件
数控加工技术文件主要有：
数控编程任务书, 工件安装和原点设定
卡片, 数控加工工序卡片, 数控加工走刀路线
图, 数控刀具卡片 等。以下提供了常用文件格
式，文件格式可根据企业实际情况自行设计。
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1.数控编程任务书
它阐明了工艺人员对数控加工工序的技术要求和工序
说明，以及数控加工前应保证的加工余量。它是编程人员
和工艺人员协调工作和编制数控程序的重要依据之一
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2.数控加工工件安装和原点设定卡片
（ 简称装夹图和零件设定卡 ）
它应表示出数控
加工原点定位方法和
夹紧方法，并应注明
加工原点设置位置和
坐标方向，使用的夹
具名称和编号等
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3.数控加工工序卡片
数控加工工序卡与普通
加工工序卡有许多相似之处，
所不同的是：工序简图中应
注明编程原点与对刀点，要
进行简要编程说明（如：所
用机床型号、程序编号、刀
具半径补偿、镜向对称加工
方式等）及切削参数（即程
序编入的主轴转速、进给速
度、最大背吃刀量或宽度等）
的选择
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4.数控加工走刀路线图
数控加工走刀路线
图告诉操作者关于编程
中的刀具运动路线（如：
从哪里下刀、在哪里抬
刀、哪里是斜下刀等）。
为简化走刀路线图，一
般可采用统一约定的符
号来表示。不同的机床
可以采用不同的图例与
格式，右表为一种常用
格式。
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5.数控刀具卡片
数控刀具卡片
反映刀具编号、刀
具结构、尾柄规格、
组合件名称代号、
刀片型号和材料等。
它是组装刀具和调
整刀具的依据 。
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第二节 数控机床工件装夹
及夹具选用
本节内容：
一,机床夹具概述
二,数控夹具的选用
三,通用具夹的选用
四,专用夹具
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在机械制造中，为完成需要的加工工序、装配工
序及检验工序等，使用着大量的夹具。利用夹具，可
以提高劳动生产率，提高加工精度，减少废品；可以
扩大机床的工艺范围，改善操作的劳动条件。因此，
夹具是机械制造中的一项重要的工艺装备。 机床夹具
是在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工
件相对于机床或刀具有一个正确的位置，并在加工过
程中保持这个位置不变。
一,机床夹具概述
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1.夹具的组成
夹具
的组成
定位装置
夹紧装置
夹具体
其它装置
或元件
作用是使工件在夹具中占据正确的位置。
作用是将工件压紧夹牢，保证工件在加工
过程中受到外力作用时不离开已经占据的
正确位置。
将夹具上的所有组成部分，联接成为一个
整体的基础件。
包含对刀元件、导向元件、分度装置、连
接元件等。
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2.夹具的分类
车
床
夹
具
钻
床
夹
具
铣
床
夹
具
镗
床
夹
具
磨
床
夹
具
按适用机床
分类
专
用
夹
具
按用途分类
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通
用
夹
具
成
组
夹
具
组
合
夹
具
可
调
夹
具
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1,组合夹具的特点
二,组合夹具的选用
组合夹具的优缺点：
优点,使用组合夹具可节省夹具的材料费, 设计费, 制造费, 方便库存保管；
另外, 其组合时间短, 能够缩短生产周期, 反复拆装, 不受零件尺寸改动限制, 可
以随时更换夹具定位易磨损件；
缺点,组合夹具需要经常拆卸和组装；其结构与专用夹具相比显得复杂, 笨重；
对于定型产品大批量生产时, 组合夹具的生产效率不如专用夹具生产效率高 。
组合夹具的适用范围：
1、组合夹具适用于新产品研制，单件、小批量生产，适用于产品品种多，生产周期
短的产品结构。
2、机床设备适用于钻床、加工中心、镗床、铣床、磨床，也可以组合成装配工装、
检查的检具和焊接夹具。
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2.组合夹具的类型
组
合
夹
具
的
类
型
孔系组
合夹具
槽系 组
合夹具
根据零件的加工要求，用孔系列
组合夹具元件即可快速地组装成
机床夹具。该系列元件结构简单，
以孔定位，螺栓连接，定位精度
高，刚性好，组装方便。
夹具元件是靠基础板定位基准槽、
键来连接各元件而组合成的夹具，
所有元件可以拆卸、反复组装，
重复使用。元件按其用途可分为
基础件、支承件、定位件、导向
件、压紧件、紧固件、合件、其
它件八大类进行组合。
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孔系组合夹具
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孔系组合夹具应用实例
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槽系组合夹具
槽系组合夹具
l一长方形基础板；
2一方形支撑件；
3一菱形定位盘；
4一快换钻套；
5一叉形压板；
6一螺栓；
7一手柄杆；
8一分度合件
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槽系组合夹具应用实例
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三, 通用具夹的选用
通用夹具是指已经标准化、无需
调整或稍加调整就可以用来装夹不同
工件的夹具。如三爪卡盘、四爪卡盘、
平口虎钳和万能分度头等。这类夹具
主要用于单件小批生产 。
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液压 三 爪 卡盘：用
于回转工件的自动装卡
四爪单动卡盘,用于
非回转体或偏心件的装卡
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平口钳分固定侧与活
动侧，固定侧与底面作
为定位面，活动侧用于
夹紧。
正弦平口钳，通
过钳身上的孔及滑槽来
改变角度，可用于斜面
零件的装夹
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四, 专用夹具
专用夹具,指专为某一工件的某一
加工工序而设计制造的夹具。结构紧凑，
操作方便，主要用于固定产品的大批大
量生产
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连杆加工专用夹具 该夹具靠工作台 T形槽和夹具体上定位键
确定其在数控铣床上的位置, 并用 T形螺栓紧固 。
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连杆加工专用铣槽夹具
结构夹具
l一夹具体； 2一压板；
3,7一螺母； 4,5一垫
圈,6一螺栓； 8一弹簧；
9一定位键； 10一菱形
销； 11一圆柱销
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第三节 数控刀具的选用
本节内容：
一,数控刀具的基本特点
二,数控刀具的材料
三,数控刀具合理选用
四,可转位车刀的选用
五,旋转刀具的选择
六,工具系统选择
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一,数控刀具的基本特征
1.数控刀具应具有以下特点,
1）．刀具有很高的切削，效率；
2）．数控刀具有高的精度和重复定位精度；
3）．要求刀具有很高的可靠性和耐用度；
4）．实现刀具尺寸的预调和快速换刀 ；
5）．具有一个比较完善的工具系统 ；
6）．建立刀具管理系统 ；
7）．应有刀具在线监控及尺寸补偿系统。
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2.数控刀具分类：
1）按照刀具结构分：
整体式,钻头、立铣刀等
镶嵌式,包括刀片采用焊接和机夹式
特殊形式,复合式、减振式等
机夹可转
位刀具得到广
泛应用，数量
上已达到整个
数控刀具的
30%~40%，金
属切除率占总
数 80%~90%。
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2）按照切削工艺分：
车削刀具,外圆、内孔、螺纹、成形车刀等
铣削刀具,面铣刀、立铣刀、螺纹铣刀等
钻削刀具,钻头、铰刀、丝锥等
镗削刀具,粗镗刀、精镗刀等
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车削刀具：
外圆车刀 内孔车刀
螺纹车刀
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铣削刀具：
面铣刀 方肩铣刀
仿形
铣刀
三面刃和
螺纹铣刀
整体硬质
合金铣刀
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钻削刀具：
铰刀
钻头
丝锥
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镗削刀具,
粗镗刀 精镗刀
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切削刀具材料的硬度和韧性
1923年发
明的硬质合金
(WC-Co)，
其后因添加了
TiC,TaC而
改善了耐磨性，
1969年开发
了 CVD技术，
使涂层硬质合
金快速普及。
自 1974年起，
开发了 TiC-
TiN系金属陶
瓷
二,数控刀具的材料
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1.高速钢刀具
高速钢 (HSS)刀具过去曾经是切削工具的主流，
随着数控机床等现代制造设备的广泛应用，大力开发
了各种涂层和不涂层的高性能、高效率的高速钢刀具，
高速钢凭藉其在强度、韧性、热硬性及工艺性等方面
优良的综合性能，在切削某些难加工材料以及在复杂
刀具，特别是切齿刀具、拉刀和立铣刀造中仍有较大
的比重。但经过市场探索一些高端产品逐步已被硬质
合金工具代替 。
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2.硬质合金刀具
普通
硬质
合金
新型
硬质
合金
超细晶粒
硬质合金
涂层硬
质合金
金属陶瓷
粒径在 1μm以下，这种材料具有
硬度高、韧性好、切削刀可靠性
高等优异性能
保持了普通硬质合金机体的强度
和韧性，又使表面有很高的硬度
和耐磨性
TiC(N)基硬质合金，其性能介于
陶瓷和硬质合金之间
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3.硬质合金的分类和标志
P类 蓝色（包括 P01~P50),系高合金化的硬质合金牌号。这类合金主要用于加工长切屑的黑色金属
M类，黄色（包括 M10~M40），系中合化的硬质
合金牌号。这类合金为通用型，适于加工长切屑
或短切屑的黑色金属及有色金属
切削刀具用硬质合金根据国际
标准 ISO分类，把所有牌号分
成用颜色标志的三大类，分别
用 P,M,K表示
M类
红色（包括 K10~K40），系单纯 WC的硬质合金
牌号。主要用于加工短切屑的黑色金属、有色金
属及非金属材料
K类
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4.陶瓷刀具
?不仅能对高硬度材料进行粗、精加工，也可进行铣削、刨削、断续切削和
毛坯拔荒粗车等冲击力很大的加工；
?可加工传统刀具难以加工或根本不能加工的高硬材料；
?刀具耐用度比传统刀具高几倍甚至几十倍，减少了加工中的换刀次数；
?可进行高速切削或实现, 以车、铣代磨,,切削效率比传统刀具高 3-10倍。
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5.超硬刀具
是指比陶瓷材料更硬的刀具材料。包括：单晶金刚石、聚晶金
刚石 (PCD)、聚晶立方氮化硼 (PCBN)和 CVD金刚石等。超硬刀具
主要是以金刚石和立方氮化硼为材料制作的刀具，其中以人造金刚
石复合片 (PCD)刀具及立方氮化硼复合片 (PCBN)刀具占主导地位。
许多切削加工概念，如绿色加工、以车代磨、以铣代磨、硬态加工、
高速切削、干式切削等都因超硬刀具的应用而起，故超硬刀具已成
为切削加工中不可缺少的重要手段。
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市场经济不断地推进，现代企业在高目标和低成本的
追求过程中，已逐渐改变了传统的, 大而全,,, 小而全,
的模式，取而代之的是以投入最小的人力、物力获得最大
效益的, 主题, 生产。体现在金属切削刀具领域，成本已
不再是简单的购买刀具的费用，一方面，采用什么样的刀
具会影响到产品工艺、机床的选型和配置、生产效率、产
品质量等，因而受到越来越多的重视；另一方面，自制刀
具是否划算？人力物力的投入也成为企业考虑的问题。企
业内部的成本核算推进了生产过程的专业化服务。因此，
对一般机械加工企业来说，刀具的配置，更多的是如何选、
如何用，而不是在如何设计与制造上。
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三,可转位车刀的选用
1.刀片的夹紧方式
山特维克可乐满车刀的夹紧方式选择
各种夹紧方式是
为适用于不同的应
用范围设计的。为
了帮助您选择具体
工序的最佳刀具，
按照适合性对它们
分类，适合性有 1-3
个等级,3为最佳
选择。
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2.刀片形状的选择
正型（前角）刀片：
对于内轮廓加工，小
型机床加工，工艺系
统刚性较差和工件结
构形状较复杂应优先
选择正型刀片。
负型（前角）刀片：
对于外圆加工，金属
切除率高和加工条件
较差时应优先选择负
型刀片。
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3.刀片形状的选择
根据加工轮廓
选择刀片形状
一般外圆车削常用 80°
凸三角形、四方形和
80 ° 菱形刀片；仿形
加工常用 55 °, 35 °
菱形和圆形刀片；
在机床刚性、功率允
许的条件下，大余量、
粗加工应选择刀尖角
较大的刀片，反之选
择刀尖角较小的刀片。
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切削范围 代号 断屑槽 形状 特点
精加工切
削 FH ?精加工专用断屑槽
轻切削 SH ?适合用于小切深,大进给?大的前角刃口锋利
中切削 MV ?适用于仿形向上切削加工?正角刀棱锋利
准重切削 GH ?大进给粗加工?断续、黑皮切削
?两面均有断屑槽
重切削 HX ?不等棱边刀刃不仅刀刃锋利且强度也好
?连续或继续加工均适合
MITSUBISHI推荐的适 用
于加工钢材的断屑槽形
4.断屑槽 的参数直
接影响到切削的
卷曲和折断，目
前刀片的断屑槽
形式较多，各种
断屑槽刀片的使
用情况不尽相同，
选用时一般参照
具体的产品样本。
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四,旋转刀具的选择
可转位铣刀
的选用特点
可转位铣
刀的选用
类型的选择 可转位面铣刀、立铣刀、槽铣刀、专用铣刀等
可转位铣刀的角度有前角、后角、主偏角、副偏角、刃
倾角等。为满足不同的加工需要，有多种角度组合型式。
刀片牌号和断
屑槽形的选择
可转位铣刀直径的选用主要取决于设备的规格和工件的
加工尺寸。
为满足不同用户的需要，同一直径的可转位铣刀一般有
粗齿、中齿、密齿三种类型。齿数的选择
角度的选择
直径的选择
合理选择刀片硬质合金牌号的主要依据是被加工材料的
性能和硬质合金的性能。用于铣削的刀片槽形一般有轻
型、中型和重型。
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可转位铣刀类型的选择
可转位铣
刀的类型
可转位面铣刀,主要用于加工 较大平面选择，主要有平面粗
铣刀、平面精铣刀、平面粗精复合铣刀三种。
可转位槽铣刀,主要有三面刃铣刀、两面刃铣刀、精切槽铣刀。
可转位立铣刀,主要用于加工凸台、凹槽、小平面、曲面等。
主要有立铣刀、孔槽铣刀、球头立铣刀,R立铣刀,T型槽铣
刀、倒角铣刀、螺旋立铣刀、套式螺旋立铣刀等。
可转位专用铣刀, 用于加工某些特定零件，其型式和尺寸取决
于所用机床和零件的加工要求。
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可转位铣刀齿数（齿距）的选择
可转位铣
刀的齿数
粗齿铣刀,大余量粗加工、软材料、切削
宽度较大、机床功率较小。
中齿铣刀,通用系列，使用范围广泛，具
有较高的金属切除率和切削稳定性。
密齿铣刀,用于铸铁、铝合金和有色金属
的大进给速度切削加工。
不等分齿距铣刀, 防止工艺系统出现共振，
使切削平稳, 在铸钢、铸铁件的大余量粗
加工中建议优先选用不等分齿距的铣刀。
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可转位铣刀角度的选择
可转位铣
刀的角度
主偏角,可转位铣刀的主偏角有 90°, 88°, 75°,
70°, 60°, 45° 等几种。
前角,铣刀的前角可分解为径向前角和轴向前角。
常用的前角组合形式如下：双负前角、双正前角、
正负前角 (轴向正前角、径向负前角 )三种。
各种角度中最主要的是主偏角和前角
(制造厂的产品样本中对刀具的主偏角
和前角一般都有明确说明 ) 。
铣刀角度
的功能
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可转位铣刀
直径的选择
立铣刀直径选择,主要
考虑工件加工尺寸的要求，并
保证刀具所需功率在机床额定
功率范围以内。如系小直径立
铣刀，则应主要考虑机床的最
高转速能否达到刀具的最低切
削速度要求。
面铣刀直径选择,主要是根
据工件宽度选择，同时要考虑机
床的功率、刀具的位置和刀齿与
工件接触形式等，也可将机床主
轴直径作为选取的依据，面铣刀
直径可按 D＝ 1.5d（ d为主轴直径）
选取。一般来说，面铣刀的直径
应比切宽大 20%～ 50%。
面铣刀的直径应比
切宽大 20%～ 50% 两次走刀铣削平面，轨迹之间须有重叠部分
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刀片牌号和断
屑槽形的选择
可转位铣刀
刀片牌号和
断屑槽形
一般用户选用可
转位铣刀时，均
由刀具制造厂根
据用户加工的材
料及加工条件配
备相应牌号的硬
质合金刀片
P类合金（含金属陶瓷）, P01 P05
P10 P15 P20 P25 P30 P40 P50
M类合金,M10 M20 M30 M40
K类合金,K01 K10 K20 K30 K40
断屑槽形的选择
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螺纹铣刀
螺纹铣削的优点：
?螺纹铣削免去了采用大量不同类型丝锥
的必要性；
?加工具有相同螺距的任意螺纹直径；
?加工始终产生的是短切屑，因此不存在
切屑处置方面的问题。
?刀具破损的部分可以很容易地从零件中
去除。
?不受加工材料限制，那些无法用传统方
法加工的材料可以用螺纹铣刀进行加工。
?采用螺纹铣刀，可以按所需公差要求加工，
螺纹尺寸是由加工循环控制的。
?与传统 HSS(高速钢 )攻丝相比，采用硬质
合金螺纹铣削可以提高生产率。
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螺纹铣刀分类
圆柱螺纹铣刀：
?它的螺纹切削刃与丝锥不同，刀
具上无螺旋升程，加工中的螺旋
升程靠机床运动实现；
?该刀具既可加工右旋螺纹，也可
加工左旋螺纹；
?适用于钢、铸铁和有色金属材料
的中小直径螺纹铣削，切削平稳，
耐用度高。缺点是刀具制造成本
较高，结构复杂，价格昂贵。
机夹螺纹铣刀：
?适用于较大直径 (如 D>25mm)的内、外
?螺纹加工；
?刀片易于制造，价格较低，有的螺纹
?刀片可双面切削；
?抗冲击性能较整体螺纹铣刀稍差。
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丝锥的选择：
?工件材料的可加工性是攻螺纹
难易的关键，对于高强度的工件
材料，丝锥的前角和下凹量（前
面的下凹程度）通常较小，以增
加切削刃强度。下凹量较大的丝
锥则用在切削扭矩较大的场合，
长屑材料需较大的前角和下凹量，
以便卷屑和断屑；
?加工较硬的工件材料需要较大
的后角，以减小磨擦和便于冷却
液到达切削刃，加工软材料时，
太大的后角会导致螺孔扩大；
?螺旋槽丝锥主要用于盲孔的螺
纹加工。加工硬度、强度高的工
件材料，所用的螺旋槽丝锥螺旋
角较小，这可改善其结构强度。
攻螺纹 是在数控铣床
和加工中心上加工小
螺纹孔最常用的方法。
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五,工具系统选择
数控车床
工具系统
镗铣类整 体式工具系统
工具系统 是针对数控
机床要求与之配套的
刀具必须可快换和高
效切削而发展起来的，
是刀具与机床的接口。
工具系统分类
镗 式
铣 工
类 具
模系
块统
模块式刀柄 通过将基本刀柄、接杆和
加长杆（如需要）进行组合，可以用
很少的组件组装成非常多种类的刀柄。
整体式刀柄 用于刀具装配中装夹不改
变，或不宜使用模块式刀柄的场合。
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JT(BT)40 - XS16 - 75
1 2 3
工具系统型号表示方法
1.柄部型式及尺寸
JT,表示采用国际标准 ISO7388号
加工中心机床用锥柄柄部； BT,表
示采用日本标准 MAS403号加工中心
机床用锥柄柄部；其后数字为相应的
ISO锥度号：如 50和 40分别代表大端
直径 69.85和 44.45的 7:24锥度。
2.刀柄用途及主参数
XD –装三面铣刀刀柄
MW --无扁尾氏锥柄刀柄
XS –装三面刃铣刀刀柄
M – 有扁尾氏锥柄刀柄
Z（ J） --装钻夹头刀柄（贾式锥度加 J）
XP – 装削平柄铣刀刀柄
用途后的数字表示工具的工作特性，
其含义随工具不同而异。
3.工作长度
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常用刀柄
面铣刀刀柄 整体钻 夹头刀柄
镗刀 柄
莫式
锥度
刀柄
快换式
丝锥刀
柄
钻夹头
刀 柄 ER弹簧夹头刀 柄 ER弹簧夹头 侧压式立铣刀柄
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ISO 7388及 DIN 69871
的 A型拉钉
ISO 7388及 DIN 69871
的 B型拉钉
MAS BT的拉钉
拉钉 是带螺纹的零件，常固定在各
种工具柄的尾端。机床主轴内的拉
紧机构借助它把刀柄拉紧在主轴中。
数控机床刀柄有不同的标准，机床
刀柄拉紧机构也不统一，故拉钉有
多种型号和规格。
拉钉的选择：
?根据数控机床说明书选择；
?对机床自带的拉钉进行测量后来确定。
注意：
如果拉钉选择不当，装在刀
柄上使用可能会造成事故。
拉钉的种类及选择
第六章
数控加工工艺
第一节 数控加工工艺规程设计
第二节 数控机床工件装夹及夹
具选用
第三节 数控刀具的选用
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第一节 数控加工工艺规程设计
本节内容：
一,数控加工工艺的特点
二,数控加工工艺设计的主要内容
三,数控加工工序设计
四,数控加工工艺技术文件及填写
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一, 数控加工工艺的特点
数控加工工艺是采用数控机床加工零件时所运用各种方法和技术手段
的总和，应用于整个数控加工工艺过程。
1、数控加工工艺内容要求更加具体、详细
2、数控加工工艺要求更严密、精确
3、制定数控加工工艺要进行零件图形的数学处理和编程尺寸设定值的计算
4、考虑进给速度对零件形状精度的影响
5、强调刀具选择的重要性
6、数控加工工艺的工序相对集中，工序内容比普通机床加工的工序内容复杂
7、数控加工程序的编写、校验与修改是数控加工工艺的一项特殊内容
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二, 数控加工工艺设计的主要内容
1.数控加工工艺内容的选择
2.数控加工工艺性分析
3.数控加工工艺路线的设计
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1.数控加工工艺内容的选择
1）,适于数控加工的内容：
（ 1）通用机床无法加工的内容应作为优先选择内容；
（ 2）通用机床难加工，质量也难以保证的内容应作为重
点选择内容；
（ 3）通用机床加工效率低、工人手工操作劳动强度大的
内容，可在数控机床尚存在富裕加工能力时选择。
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2）,不适于数控加工的内容：
（ 1）占机调整时间长。如以毛坯的粗基准定位加工第一个精
基准，需用专用工装协调的内容；
（ 2）加工部位分散，需要多次安装、设置原点。这时，采用
数控加工很麻烦，效果不明显，可安排通用机床补加工；
（ 3）按某些特定的制造依据（如样板等）加工的型面轮廓。
主要原因是获取数据困难，易于与检验依据发生矛盾，增加
了程序编制的难度。
此外，在选择和决定加工内容时，也要考虑生产批量、
生产周期、工序间周转情况等等。总之，要尽量做到合理，
达到多、快、好、省的目的。要防止把数控机床降格为通用
机床使用。
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２, 数控加工工艺性分析
被加工零件的数控加工工艺性问题涉及面很广，下面结合编
程的可能性和方便性提出一些必须分析和审查的主要内容。
（ 1）尺寸标注应符合数控加工的特点
（ 2）几何要素的条件应完整、准确
（ 3）定位基准可靠
（ 4）统一几何类型及尺寸
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３,数控加工工艺路线的设计
数控加工工艺路线设计往往不是指从毛
坯到成品的整个工艺过程，而仅是几道数控
加工工序工艺过程的具体描述。因而要与其
它加工工艺衔接好，常见工艺流程如图。
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数控加工工艺路线设计应注意以下几个问题：
1）,工序的划分
数控加工工序的划分一般可按下列方法进行,
（ 1）以一次安装、加工作为一道工序。
（ 2）以粗、精加工划分工序。
（ 3）以加工部位划分工序。
（ 4）以同一把刀具加工的内容划分工序。
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2）,顺序的安排
顺序安排一般应按以下原则进行：
（ 1）上道工序的加工不能影响下道工序的定位与夹紧，
中间穿插有通用机床加工工序的也应综合考虑；
（ 2）先进行内腔加工，后进行外形加工；
（ 3）以相同定位、夹紧方式加工或用同一把刀具加工的
工序，最好连续加工，以减少重复定位次数、换刀
次数与挪动压板次数。
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3）,数控加工工艺与普通工序的衔接
数控加工工序前后一般都穿插有其它普通加工工
序，如衔接得不好就容易产生矛盾。因此在熟悉整个
加工工艺内容的同时，要清楚数控加工工序与普通加
工工序各自的技术要求、加工目的、加工特点，如要
不要留加工余量，留多少；定位面与孔的精度要求及
形位公差；对校形工序的技术要求；对毛坯的热处理
状态等，这样才能使各工序达到相互满足加工需 要，
且质量目标及技术要求明确，交接验收有依据。
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三,数控加工工序设计
在选择了数控加工工艺内容和确定了零件加工路线后，即可进行
数控加工工序的设计。
工序设计内容：
确定走刀路线和安排加工顺序
确定定位和夹紧方案
确定刀具与工件的相对位置
确定切削用量
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1.确定走刀路线和安排加工顺序
走刀路线就是刀具在整个加工工序中的运动轨迹，它不但包
括了工步的内容，也反映出工步顺序。走刀路线是编写程序的依
据之一。确定走刀路线时应注意以下几点：
1）,寻求最短加工路线
c)路线 2b)路线 1a)零件图样
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2）,最终轮廓一次走刀完成
a)路线 1 b)路线 2 c)路线 3
为保证工件轮廓表面加工后的粗糙度要求，最终轮
廓应安排在最后一次走刀中连续加工出来。
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3）,选择切入切出方向
考虑刀具的进、退
刀（切入、切出）路线
时，刀具的切出或切入
点应在沿零件轮廓的切
线上，以保证工件轮廓
光滑；应避免在工件轮
廓面上垂直上、下刀而
划伤工件表面；尽量减
少在轮廓加工切削过程
中的暂停以免留下刀痕 。
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4）,选择使工件在加工后变形小的路线
对横截面积小的细长零件或薄板零件应采用分
几次走刀加工到最后尺寸或对称去除余量法安排走
刀路线。安排工步时，应先安排对工件刚性破坏较
小的工步。
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2.确定定位和夹紧方案
在确定定位和夹紧方案时应注意以下几个问题：
（ 1）尽可能做到设计基准、工艺基准与编程计算基准的统
一；
（ 2）尽量将工序集中，减少装夹次数，尽可能在一次装夹
后能加工出全部待加工表面；
（ 3）避免采用占机人工调整时间长的装夹方案；
（ 4）夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位。
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夹紧力作用点与夹紧变形的关系,
a) 薄壁套 b) 改进方法 2 c)改进方法 2
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3.确定刀具与工件的相对位置
对刀点,是指通过对刀确定刀具与工件相对位置的基准点。
对刀点往往就选择在零件的加工原点。对刀点的选择原则如下：
（ 1）所选的对刀点应使程序编制简单；
（ 2）对刀点应选择在容易找正、便于确定零件加工原点
的位置；
（ 3）对刀点应选在加工时检验方便、可靠的位置；
（ 4）对刀点的选择应有利于提高加工精度。
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例如，加工图示
零件时，当按照图示
路线来编制数控加工
程序时，选择夹具定
位元件圆柱销的中心
线与定位平面 A的交
点作为加工的对刀点。
显然，这里的对刀点
也恰好是加工原点。
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在使用对刀点确定加工原点时，就需要进行“对刀”。 所谓对刀是
指使“刀位点”与“对刀点”重合的操作。
“刀位点” 是指刀具的定位基准点。
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4.确定切削用量
对于高效率的金属切削机床加工来说，被加工材料、切削
刀具、切削用量是三大要素。这些条件决定着加工时间、刀具寿
命和加工质量。经济的、有效的加工方式，要求必须合理地选择
切削用量。
编程人员在确定切削用量时，要根据被加
工工件材料、硬度、切削状态、刀具耐用度，
先确定背吃刀量、进给量，最后选择合适的切
削速度。
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四,填写数控加工技术文件
数控加工技术文件主要有：
数控编程任务书, 工件安装和原点设定
卡片, 数控加工工序卡片, 数控加工走刀路线
图, 数控刀具卡片 等。以下提供了常用文件格
式，文件格式可根据企业实际情况自行设计。
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1.数控编程任务书
它阐明了工艺人员对数控加工工序的技术要求和工序
说明，以及数控加工前应保证的加工余量。它是编程人员
和工艺人员协调工作和编制数控程序的重要依据之一
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2.数控加工工件安装和原点设定卡片
（ 简称装夹图和零件设定卡 ）
它应表示出数控
加工原点定位方法和
夹紧方法，并应注明
加工原点设置位置和
坐标方向，使用的夹
具名称和编号等
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3.数控加工工序卡片
数控加工工序卡与普通
加工工序卡有许多相似之处，
所不同的是：工序简图中应
注明编程原点与对刀点，要
进行简要编程说明（如：所
用机床型号、程序编号、刀
具半径补偿、镜向对称加工
方式等）及切削参数（即程
序编入的主轴转速、进给速
度、最大背吃刀量或宽度等）
的选择
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4.数控加工走刀路线图
数控加工走刀路线
图告诉操作者关于编程
中的刀具运动路线（如：
从哪里下刀、在哪里抬
刀、哪里是斜下刀等）。
为简化走刀路线图，一
般可采用统一约定的符
号来表示。不同的机床
可以采用不同的图例与
格式，右表为一种常用
格式。
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5.数控刀具卡片
数控刀具卡片
反映刀具编号、刀
具结构、尾柄规格、
组合件名称代号、
刀片型号和材料等。
它是组装刀具和调
整刀具的依据 。
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第二节 数控机床工件装夹
及夹具选用
本节内容：
一,机床夹具概述
二,数控夹具的选用
三,通用具夹的选用
四,专用夹具
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在机械制造中，为完成需要的加工工序、装配工
序及检验工序等，使用着大量的夹具。利用夹具，可
以提高劳动生产率，提高加工精度，减少废品；可以
扩大机床的工艺范围，改善操作的劳动条件。因此，
夹具是机械制造中的一项重要的工艺装备。 机床夹具
是在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工
件相对于机床或刀具有一个正确的位置，并在加工过
程中保持这个位置不变。
一,机床夹具概述
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1.夹具的组成
夹具
的组成
定位装置
夹紧装置
夹具体
其它装置
或元件
作用是使工件在夹具中占据正确的位置。
作用是将工件压紧夹牢，保证工件在加工
过程中受到外力作用时不离开已经占据的
正确位置。
将夹具上的所有组成部分，联接成为一个
整体的基础件。
包含对刀元件、导向元件、分度装置、连
接元件等。
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2.夹具的分类
车
床
夹
具
钻
床
夹
具
铣
床
夹
具
镗
床
夹
具
磨
床
夹
具
按适用机床
分类
专
用
夹
具
按用途分类
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通
用
夹
具
成
组
夹
具
组
合
夹
具
可
调
夹
具
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1,组合夹具的特点
二,组合夹具的选用
组合夹具的优缺点：
优点,使用组合夹具可节省夹具的材料费, 设计费, 制造费, 方便库存保管；
另外, 其组合时间短, 能够缩短生产周期, 反复拆装, 不受零件尺寸改动限制, 可
以随时更换夹具定位易磨损件；
缺点,组合夹具需要经常拆卸和组装；其结构与专用夹具相比显得复杂, 笨重；
对于定型产品大批量生产时, 组合夹具的生产效率不如专用夹具生产效率高 。
组合夹具的适用范围：
1、组合夹具适用于新产品研制，单件、小批量生产，适用于产品品种多，生产周期
短的产品结构。
2、机床设备适用于钻床、加工中心、镗床、铣床、磨床，也可以组合成装配工装、
检查的检具和焊接夹具。
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2.组合夹具的类型
组
合
夹
具
的
类
型
孔系组
合夹具
槽系 组
合夹具
根据零件的加工要求，用孔系列
组合夹具元件即可快速地组装成
机床夹具。该系列元件结构简单，
以孔定位，螺栓连接，定位精度
高，刚性好，组装方便。
夹具元件是靠基础板定位基准槽、
键来连接各元件而组合成的夹具，
所有元件可以拆卸、反复组装，
重复使用。元件按其用途可分为
基础件、支承件、定位件、导向
件、压紧件、紧固件、合件、其
它件八大类进行组合。
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孔系组合夹具
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孔系组合夹具应用实例
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槽系组合夹具
槽系组合夹具
l一长方形基础板；
2一方形支撑件；
3一菱形定位盘；
4一快换钻套；
5一叉形压板；
6一螺栓；
7一手柄杆；
8一分度合件
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槽系组合夹具应用实例
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三, 通用具夹的选用
通用夹具是指已经标准化、无需
调整或稍加调整就可以用来装夹不同
工件的夹具。如三爪卡盘、四爪卡盘、
平口虎钳和万能分度头等。这类夹具
主要用于单件小批生产 。
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液压 三 爪 卡盘：用
于回转工件的自动装卡
四爪单动卡盘,用于
非回转体或偏心件的装卡
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平口钳分固定侧与活
动侧，固定侧与底面作
为定位面，活动侧用于
夹紧。
正弦平口钳，通
过钳身上的孔及滑槽来
改变角度，可用于斜面
零件的装夹
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四, 专用夹具
专用夹具,指专为某一工件的某一
加工工序而设计制造的夹具。结构紧凑，
操作方便，主要用于固定产品的大批大
量生产
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连杆加工专用夹具 该夹具靠工作台 T形槽和夹具体上定位键
确定其在数控铣床上的位置, 并用 T形螺栓紧固 。
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连杆加工专用铣槽夹具
结构夹具
l一夹具体； 2一压板；
3,7一螺母； 4,5一垫
圈,6一螺栓； 8一弹簧；
9一定位键； 10一菱形
销； 11一圆柱销
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第三节 数控刀具的选用
本节内容：
一,数控刀具的基本特点
二,数控刀具的材料
三,数控刀具合理选用
四,可转位车刀的选用
五,旋转刀具的选择
六,工具系统选择
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一,数控刀具的基本特征
1.数控刀具应具有以下特点,
1）．刀具有很高的切削，效率；
2）．数控刀具有高的精度和重复定位精度；
3）．要求刀具有很高的可靠性和耐用度；
4）．实现刀具尺寸的预调和快速换刀 ；
5）．具有一个比较完善的工具系统 ；
6）．建立刀具管理系统 ；
7）．应有刀具在线监控及尺寸补偿系统。
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2.数控刀具分类：
1）按照刀具结构分：
整体式,钻头、立铣刀等
镶嵌式,包括刀片采用焊接和机夹式
特殊形式,复合式、减振式等
机夹可转
位刀具得到广
泛应用，数量
上已达到整个
数控刀具的
30%~40%，金
属切除率占总
数 80%~90%。
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2）按照切削工艺分：
车削刀具,外圆、内孔、螺纹、成形车刀等
铣削刀具,面铣刀、立铣刀、螺纹铣刀等
钻削刀具,钻头、铰刀、丝锥等
镗削刀具,粗镗刀、精镗刀等
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车削刀具：
外圆车刀 内孔车刀
螺纹车刀
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铣削刀具：
面铣刀 方肩铣刀
仿形
铣刀
三面刃和
螺纹铣刀
整体硬质
合金铣刀
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钻削刀具：
铰刀
钻头
丝锥
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镗削刀具,
粗镗刀 精镗刀
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切削刀具材料的硬度和韧性
1923年发
明的硬质合金
(WC-Co)，
其后因添加了
TiC,TaC而
改善了耐磨性，
1969年开发
了 CVD技术，
使涂层硬质合
金快速普及。
自 1974年起，
开发了 TiC-
TiN系金属陶
瓷
二,数控刀具的材料
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1.高速钢刀具
高速钢 (HSS)刀具过去曾经是切削工具的主流，
随着数控机床等现代制造设备的广泛应用，大力开发
了各种涂层和不涂层的高性能、高效率的高速钢刀具，
高速钢凭藉其在强度、韧性、热硬性及工艺性等方面
优良的综合性能，在切削某些难加工材料以及在复杂
刀具，特别是切齿刀具、拉刀和立铣刀造中仍有较大
的比重。但经过市场探索一些高端产品逐步已被硬质
合金工具代替 。
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2.硬质合金刀具
普通
硬质
合金
新型
硬质
合金
超细晶粒
硬质合金
涂层硬
质合金
金属陶瓷
粒径在 1μm以下，这种材料具有
硬度高、韧性好、切削刀可靠性
高等优异性能
保持了普通硬质合金机体的强度
和韧性，又使表面有很高的硬度
和耐磨性
TiC(N)基硬质合金，其性能介于
陶瓷和硬质合金之间
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3.硬质合金的分类和标志
P类 蓝色（包括 P01~P50),系高合金化的硬质合金牌号。这类合金主要用于加工长切屑的黑色金属
M类，黄色（包括 M10~M40），系中合化的硬质
合金牌号。这类合金为通用型，适于加工长切屑
或短切屑的黑色金属及有色金属
切削刀具用硬质合金根据国际
标准 ISO分类，把所有牌号分
成用颜色标志的三大类，分别
用 P,M,K表示
M类
红色（包括 K10~K40），系单纯 WC的硬质合金
牌号。主要用于加工短切屑的黑色金属、有色金
属及非金属材料
K类
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4.陶瓷刀具
?不仅能对高硬度材料进行粗、精加工，也可进行铣削、刨削、断续切削和
毛坯拔荒粗车等冲击力很大的加工；
?可加工传统刀具难以加工或根本不能加工的高硬材料；
?刀具耐用度比传统刀具高几倍甚至几十倍，减少了加工中的换刀次数；
?可进行高速切削或实现, 以车、铣代磨,,切削效率比传统刀具高 3-10倍。
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5.超硬刀具
是指比陶瓷材料更硬的刀具材料。包括：单晶金刚石、聚晶金
刚石 (PCD)、聚晶立方氮化硼 (PCBN)和 CVD金刚石等。超硬刀具
主要是以金刚石和立方氮化硼为材料制作的刀具，其中以人造金刚
石复合片 (PCD)刀具及立方氮化硼复合片 (PCBN)刀具占主导地位。
许多切削加工概念，如绿色加工、以车代磨、以铣代磨、硬态加工、
高速切削、干式切削等都因超硬刀具的应用而起，故超硬刀具已成
为切削加工中不可缺少的重要手段。
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市场经济不断地推进，现代企业在高目标和低成本的
追求过程中，已逐渐改变了传统的, 大而全,,, 小而全,
的模式，取而代之的是以投入最小的人力、物力获得最大
效益的, 主题, 生产。体现在金属切削刀具领域，成本已
不再是简单的购买刀具的费用，一方面，采用什么样的刀
具会影响到产品工艺、机床的选型和配置、生产效率、产
品质量等，因而受到越来越多的重视；另一方面，自制刀
具是否划算？人力物力的投入也成为企业考虑的问题。企
业内部的成本核算推进了生产过程的专业化服务。因此，
对一般机械加工企业来说，刀具的配置，更多的是如何选、
如何用，而不是在如何设计与制造上。
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三,可转位车刀的选用
1.刀片的夹紧方式
山特维克可乐满车刀的夹紧方式选择
各种夹紧方式是
为适用于不同的应
用范围设计的。为
了帮助您选择具体
工序的最佳刀具，
按照适合性对它们
分类，适合性有 1-3
个等级,3为最佳
选择。
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2.刀片形状的选择
正型（前角）刀片：
对于内轮廓加工，小
型机床加工，工艺系
统刚性较差和工件结
构形状较复杂应优先
选择正型刀片。
负型（前角）刀片：
对于外圆加工，金属
切除率高和加工条件
较差时应优先选择负
型刀片。
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3.刀片形状的选择
根据加工轮廓
选择刀片形状
一般外圆车削常用 80°
凸三角形、四方形和
80 ° 菱形刀片；仿形
加工常用 55 °, 35 °
菱形和圆形刀片；
在机床刚性、功率允
许的条件下，大余量、
粗加工应选择刀尖角
较大的刀片，反之选
择刀尖角较小的刀片。
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切削范围 代号 断屑槽 形状 特点
精加工切
削 FH ?精加工专用断屑槽
轻切削 SH ?适合用于小切深,大进给?大的前角刃口锋利
中切削 MV ?适用于仿形向上切削加工?正角刀棱锋利
准重切削 GH ?大进给粗加工?断续、黑皮切削
?两面均有断屑槽
重切削 HX ?不等棱边刀刃不仅刀刃锋利且强度也好
?连续或继续加工均适合
MITSUBISHI推荐的适 用
于加工钢材的断屑槽形
4.断屑槽 的参数直
接影响到切削的
卷曲和折断，目
前刀片的断屑槽
形式较多，各种
断屑槽刀片的使
用情况不尽相同，
选用时一般参照
具体的产品样本。
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四,旋转刀具的选择
可转位铣刀
的选用特点
可转位铣
刀的选用
类型的选择 可转位面铣刀、立铣刀、槽铣刀、专用铣刀等
可转位铣刀的角度有前角、后角、主偏角、副偏角、刃
倾角等。为满足不同的加工需要，有多种角度组合型式。
刀片牌号和断
屑槽形的选择
可转位铣刀直径的选用主要取决于设备的规格和工件的
加工尺寸。
为满足不同用户的需要，同一直径的可转位铣刀一般有
粗齿、中齿、密齿三种类型。齿数的选择
角度的选择
直径的选择
合理选择刀片硬质合金牌号的主要依据是被加工材料的
性能和硬质合金的性能。用于铣削的刀片槽形一般有轻
型、中型和重型。
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可转位铣刀类型的选择
可转位铣
刀的类型
可转位面铣刀,主要用于加工 较大平面选择，主要有平面粗
铣刀、平面精铣刀、平面粗精复合铣刀三种。
可转位槽铣刀,主要有三面刃铣刀、两面刃铣刀、精切槽铣刀。
可转位立铣刀,主要用于加工凸台、凹槽、小平面、曲面等。
主要有立铣刀、孔槽铣刀、球头立铣刀,R立铣刀,T型槽铣
刀、倒角铣刀、螺旋立铣刀、套式螺旋立铣刀等。
可转位专用铣刀, 用于加工某些特定零件，其型式和尺寸取决
于所用机床和零件的加工要求。
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可转位铣刀齿数（齿距）的选择
可转位铣
刀的齿数
粗齿铣刀,大余量粗加工、软材料、切削
宽度较大、机床功率较小。
中齿铣刀,通用系列，使用范围广泛，具
有较高的金属切除率和切削稳定性。
密齿铣刀,用于铸铁、铝合金和有色金属
的大进给速度切削加工。
不等分齿距铣刀, 防止工艺系统出现共振，
使切削平稳, 在铸钢、铸铁件的大余量粗
加工中建议优先选用不等分齿距的铣刀。
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可转位铣刀角度的选择
可转位铣
刀的角度
主偏角,可转位铣刀的主偏角有 90°, 88°, 75°,
70°, 60°, 45° 等几种。
前角,铣刀的前角可分解为径向前角和轴向前角。
常用的前角组合形式如下：双负前角、双正前角、
正负前角 (轴向正前角、径向负前角 )三种。
各种角度中最主要的是主偏角和前角
(制造厂的产品样本中对刀具的主偏角
和前角一般都有明确说明 ) 。
铣刀角度
的功能
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可转位铣刀
直径的选择
立铣刀直径选择,主要
考虑工件加工尺寸的要求，并
保证刀具所需功率在机床额定
功率范围以内。如系小直径立
铣刀，则应主要考虑机床的最
高转速能否达到刀具的最低切
削速度要求。
面铣刀直径选择,主要是根
据工件宽度选择，同时要考虑机
床的功率、刀具的位置和刀齿与
工件接触形式等，也可将机床主
轴直径作为选取的依据，面铣刀
直径可按 D＝ 1.5d（ d为主轴直径）
选取。一般来说，面铣刀的直径
应比切宽大 20%～ 50%。
面铣刀的直径应比
切宽大 20%～ 50% 两次走刀铣削平面，轨迹之间须有重叠部分
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刀片牌号和断
屑槽形的选择
可转位铣刀
刀片牌号和
断屑槽形
一般用户选用可
转位铣刀时，均
由刀具制造厂根
据用户加工的材
料及加工条件配
备相应牌号的硬
质合金刀片
P类合金（含金属陶瓷）, P01 P05
P10 P15 P20 P25 P30 P40 P50
M类合金,M10 M20 M30 M40
K类合金,K01 K10 K20 K30 K40
断屑槽形的选择
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螺纹铣刀
螺纹铣削的优点：
?螺纹铣削免去了采用大量不同类型丝锥
的必要性；
?加工具有相同螺距的任意螺纹直径；
?加工始终产生的是短切屑，因此不存在
切屑处置方面的问题。
?刀具破损的部分可以很容易地从零件中
去除。
?不受加工材料限制，那些无法用传统方
法加工的材料可以用螺纹铣刀进行加工。
?采用螺纹铣刀，可以按所需公差要求加工，
螺纹尺寸是由加工循环控制的。
?与传统 HSS(高速钢 )攻丝相比，采用硬质
合金螺纹铣削可以提高生产率。
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螺纹铣刀分类
圆柱螺纹铣刀：
?它的螺纹切削刃与丝锥不同，刀
具上无螺旋升程，加工中的螺旋
升程靠机床运动实现；
?该刀具既可加工右旋螺纹，也可
加工左旋螺纹；
?适用于钢、铸铁和有色金属材料
的中小直径螺纹铣削，切削平稳，
耐用度高。缺点是刀具制造成本
较高，结构复杂，价格昂贵。
机夹螺纹铣刀：
?适用于较大直径 (如 D>25mm)的内、外
?螺纹加工；
?刀片易于制造，价格较低，有的螺纹
?刀片可双面切削；
?抗冲击性能较整体螺纹铣刀稍差。
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丝锥的选择：
?工件材料的可加工性是攻螺纹
难易的关键，对于高强度的工件
材料，丝锥的前角和下凹量（前
面的下凹程度）通常较小，以增
加切削刃强度。下凹量较大的丝
锥则用在切削扭矩较大的场合，
长屑材料需较大的前角和下凹量，
以便卷屑和断屑；
?加工较硬的工件材料需要较大
的后角，以减小磨擦和便于冷却
液到达切削刃，加工软材料时，
太大的后角会导致螺孔扩大；
?螺旋槽丝锥主要用于盲孔的螺
纹加工。加工硬度、强度高的工
件材料，所用的螺旋槽丝锥螺旋
角较小，这可改善其结构强度。
攻螺纹 是在数控铣床
和加工中心上加工小
螺纹孔最常用的方法。
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五,工具系统选择
数控车床
工具系统
镗铣类整 体式工具系统
工具系统 是针对数控
机床要求与之配套的
刀具必须可快换和高
效切削而发展起来的，
是刀具与机床的接口。
工具系统分类
镗 式
铣 工
类 具
模系
块统
模块式刀柄 通过将基本刀柄、接杆和
加长杆（如需要）进行组合，可以用
很少的组件组装成非常多种类的刀柄。
整体式刀柄 用于刀具装配中装夹不改
变，或不宜使用模块式刀柄的场合。
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JT(BT)40 - XS16 - 75
1 2 3
工具系统型号表示方法
1.柄部型式及尺寸
JT,表示采用国际标准 ISO7388号
加工中心机床用锥柄柄部； BT,表
示采用日本标准 MAS403号加工中心
机床用锥柄柄部；其后数字为相应的
ISO锥度号：如 50和 40分别代表大端
直径 69.85和 44.45的 7:24锥度。
2.刀柄用途及主参数
XD –装三面铣刀刀柄
MW --无扁尾氏锥柄刀柄
XS –装三面刃铣刀刀柄
M – 有扁尾氏锥柄刀柄
Z（ J） --装钻夹头刀柄（贾式锥度加 J）
XP – 装削平柄铣刀刀柄
用途后的数字表示工具的工作特性，
其含义随工具不同而异。
3.工作长度
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常用刀柄
面铣刀刀柄 整体钻 夹头刀柄
镗刀 柄
莫式
锥度
刀柄
快换式
丝锥刀
柄
钻夹头
刀 柄 ER弹簧夹头刀 柄 ER弹簧夹头 侧压式立铣刀柄
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ISO 7388及 DIN 69871
的 A型拉钉
ISO 7388及 DIN 69871
的 B型拉钉
MAS BT的拉钉
拉钉 是带螺纹的零件，常固定在各
种工具柄的尾端。机床主轴内的拉
紧机构借助它把刀柄拉紧在主轴中。
数控机床刀柄有不同的标准，机床
刀柄拉紧机构也不统一，故拉钉有
多种型号和规格。
拉钉的选择：
?根据数控机床说明书选择；
?对机床自带的拉钉进行测量后来确定。
注意：
如果拉钉选择不当，装在刀
柄上使用可能会造成事故。
拉钉的种类及选择
