高速刀具系统

高速切削刀具直接决定高速切削的效益、质量和安全，是推广和实施高速切削技术的基

础。刀具切削性能的好坏，取决于构成刀具的材料、几何参数及其结构。使用高速切削刀具

时，除了正确选择刀具材料和切削参数外，还要考虑和刀具有关的其他许多问题，如刀具和

刀柄的连接、刀柄与机床主轴的连接以及刀具系统的动平衡等。

高速切削刀具技术则是实现高速切削加工的关键技术之一。随着切削速度的大幅度提

高，切削刀具在材料、几何参数、刀杆结构以及切削工艺参数等方面都不同于传统速度切削

时的要求，正确选择和优化刀具各参数，对于提高加工效率和质量、延长刀具寿命、降低加

工成本都会起非常关键的作用。

8．4．1 高速切削对刀具的要求

在高速切削时，变形过程是不均匀性的，具有周期性的局部集中剪切变形区，形成锯齿

状的半不连续周。其显著特征为：第一变形区变窄，剪切角增大，变形系数减小，甚至之15

第二变形区的接触长度变短，切屑流出速度极高，前刀面受周期载荷的作用。这使高速切削

的切削变形减少，切削力大幅下降。另外，刀具前刀面上的摩探热大大增加，切削钢、钻及

镍基合金时温度可达looo℃以上，并且最高温度距刃口很近，这使热磨损占主导，易于形成与刃口紧相毗邻的月牙洼磨损。而切削刃作用边界处很高的应力和温度梯度使边界磨损更

加突出，尤其在高速铣削或其他断续切削时，刀尖及刀刃因受冲击载荷的作用，易于发生脆

性破损。因此，高速切削对刀具有着一些特殊的要求。

①刀具材料与被加工材料的化学亲和力要小。

⑧具有优良的力学性能、热稳定性、抗冲击性和耐磨性。

③合理正确的刀具切削角度，刀尖、刃形结构应使其具有足够的抗磨损能力。

④刀具系统与机床有牢靠的连接。

⑤刀具系统有可靠的预警功能。