01第一章 常用刀具介绍

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1、第一章常用刀具介绍第一章常用刀具介绍CNC雕刻加工中，使用的刀具和以下这些要素直接相关：CNC雕刻机床、雕刻加工工艺、雕刻加工材料、雕刻加工的工件特点等等。如何选择和使用不同类型的刀具？如何磨制不同类型的刀具？这是CNC雕刻者最为关心的一些问题。为了学习刀具的磨制，我们首先要了解常用的刀具。在CNC雕刻加工中，常用的刀具从几何形状上来划分，类型有锥度平底刀、平底刀、牛鼻刀、球头刀、锥度球头刀、三棱锥刀等，这里我们对这几种刀具进行简单介绍。1.1锥度平底刀锥度平底刀是最常见也是最常用的雕刻刀具，下面我们就来认识一下锥度平底

2、刀。1.1.1认识锥度平底刀锥度平底刀，又称锥度刀或锥刀，如图1-1所示：图1-1锥刀的底刃俗称刀尖，它类似于平底刀的底刃，锥刀的侧刃倾斜一定的角度，锥刀看起来底刃部分细，上部粗，这就使得锥刀既可以有较小的底直径（最小可到0.1甚至0.05），又可以有较好的强度（原因是它有一定的锥度）。由于锥度平底刀具备的上述特点，使得它在整个雕刻行业的应用范围最广。同时，雕刻加工的最大的特色是锥度刀具的应用。在精雕雕刻软件JDPaint中，锥刀是按照这样的规则来命名的：[刀具类型]JD-锥度-底直径，比如，[锥度平底刀]JD-30-0

3、.4，就表示是一把锥度为30度，底直径为0.4的锥度平底刀。-15-第一章常用刀具介绍1.1.2锥度平底刀描述参数在生成刀具路径过程中，我们选择刀具时，要考虑该把刀具的哪些参数会影响最终的路径生成。对于锥刀我们考虑三个参数：²锥度：如图1-1中的a，即刃全角，也就是通常说的一把多少度的锥刀。刃全角的一半（半锥角）就决定了雕刻加工后产品的侧边斜度或拔模角度，锥度的误差将直接影响产品的加工精度；²底直径：如图1-1中的D2，一把多大的刀就是指底直径，底直径的误差将直径影响产品的加工精度；²刃高：如图1-1中的H，刀刃有多高，

4、限定了一次最大吃刀的深度，刃高由锥度和底直径来决定，但是我们要在磨制过程中保证锥刀刃高要够用。精雕雕刻软件JDPaint在计算刀具路径时是按照上述三个参数进行的，如果实际有误差，将影响加工精度。1.1.3锥度平底刀各部分及角度识别我们认识一下锥刀的各个部分及锥刀的几个角度，在磨制过程中，这些部位和角度都是需要我们磨制出来的。1、锥刀的三个刀面和两个刀刃如图1-2所示，锥刀的端部包括前刀面、后刀面、副后刀面，三个刀面是在刀具磨制过程中的三个不同步骤得到的。锥刀有两个切削刃，分别是底刃和侧刃，切削刃是锥刀参与切削的部分，其中

5、底刃用于切削底面，侧刃用于切削侧面。图1-2-15-第一章常用刀具介绍2、锥刀角度我们观察一把锥刀，它有四个需要我们认识的角度，即锥角、后角、副后角、副刃偏角，如图1-3所示，各个角度的作用及简要解释如下：图1-3（1）锥角锥角也称做锥度，即图1-3中δ的2倍，是锥度刀的刃全角。在加工时，其半锥角（半锥角又叫主刃偏角）就是工件的侧面角度。锥角的大小和刀具强度成正比。使用锥刀时，主要依据产品加工要求来确定锥角大小；（2）后角即图1-3中的α，后角是后刀面与切削平面间（刃尖外圆切平面）的夹角。后角的主要功用是减少切削过程中后

6、刀面与加工表面之间的摩擦，后角的大小还影响作用在后刀面上的力、后刀面与工件接触长度以及后刀面的磨损强度，因而对刀具耐用度和加工表面质量有很大影响。后角大，相应的刀具也锋利；但后角越大，刀具的强度越低；（3）副后角即图1-3中的β，与后角的作用相同，它是减少副后刀面与加工表面之间的摩擦。副后角大，刀具锋利；（4）副刃偏角即图1-2中的γ-15-第一章常用刀具介绍，副刃偏角影响排屑，同时副刃偏角太大（大于5度）将会导致加工的底面不平。由于刀具存在了副刃偏角，在下刀时避免了刀具中心首先接触材料造成的刀具磨损和对主轴电机的伤害（

7、原因是刀具中心的切削线速度为0，不具有切削能力）。综上所述，一把后角、副后角、副刃偏角都较大的刀具比较锋利，适合于加工非金属类或轻金属材料，而且排屑效果较好，相反，如果一把后角、副后角、副刃偏角都较小的刀具强度相对较好，适合于加工硬金属材料，不易断刀。（5）锥刀的前角（以下内容有一定理解难度，可以作为选讲和选学内容）锥刀的前角是指在锥刀侧刃部分取一个横截面，刀刃与轴线的连线与前刀面的夹角。如图1-4右下示意图所示。锥刀为了提高刀具整体强度，一般开半尺寸要大于刀杆半径尺寸，因此，锥刀前角在侧刃各部位因直径尺寸不同而不同，开

8、半径尺寸相同的情况下，刃部直径越小，其负前角度数越大（相当于前角小）；直径越大，其负前角度数越小（相当于前角大）。例如：1.63的开半尺寸，0.2直径处，前角为-11度；3.175直径处时前角为-1.4度。如果开半尺寸刚好是刀柄直径的一半，那在任何部位，前角都为0。前角计算公式如下：其中γ为前角B为开半尺寸R为刀具柄