（完整版）车削⼑具选择汇总
卧式数控车床选⼑
⽬录
⼀机卡车⼑的选⽤ (1)
⼆孔加⼯⼑具的选⽤ (9)
三切断和切槽⼑ (12)
四螺纹车⼑ (13)
五⼑具材料 (16)
六⼑具⼚商 (17)
七⼑具⼲涉图 (18)
⼋⼑具允许的最⼤转动惯量 (19)
附录1.本⼚卧式数控车床⼑具安装尺⼨ (21)
数控车床⼑具系统⽐卧车复杂。要求安装数量多，安装可靠，⾃动换⼑，装卸⽅便迅速还要求切削时间短以提⾼⽣产率。因此普遍采⽤机卡车⼑。
机卡车⼑是把压制有合理的⼏何参数，在⼀定的切削⽤量范畴内保证卷屑，断屑并有⼏个⼑刃的⼑⽚，⽤机械卡固⽅式装卡在标准⼑体上的⼀种新型⼑具。它避免了硬质合⾦⼑⽚在焊接中产⽣的种种不良后果，因此能充分发挥⼑⽚材料原有的切削性能，提⾼了车⼑的耐⽤度和切削加⼯的⽣产率．另外⼑体可重复使⽤，能节约⼤量制造⼑体的钢材．还便于使⼑具标准化和集中⽣产，同⼀型号⼑⽚的⼏何形状较⼀致切削效果稳定．有利于提⾼零件加⼯质量，简化了⼑具的管理⼯作．使⽤时，当⼑刃磨损后，只需松开卡紧机构将⼑⽚转⼀个⾓度，不必重磨，⼤⼤缩短了换⼑.磨⼑.装⼑的辅助时间，⽽且可以避免⼑⽚由于重磨⽽造成的缺陷．因此机卡车⼑也叫不重磨车⼑或可转位车⼑。
除不可避免的情况外，为⽤户选⽤的都应该是机卡车⼑。
⼀机卡车⼑的选⽤
侧重外表⾯车⼑的选⽤。内孔车⼑⼤体相同，其特殊性问题另做叙述。
ISO对外表⾯车⼑型号是如下表⽰的，它是国内外⼑具⼚商的统⼀标准。
选⼑⼯作也就是确定型号中的各项内容，按选⼑时考虑问题的⼤体顺序分叙如下：
(⼀)⼑⽚形状的选择：外内表⾯车⼑⼑⽚形状关系车⼑类型，它取决于加⼯部位的形状，是选⼑的最重要内容。它主要涉及⼑具的主偏⾓，⼑尖⾓和有效刃数等。⼀般来讲⼑尖⾓愈⼤⼑尖强度愈⾼，应尽量采⽤。但⼑尖⾓⼩⼲涉现象少，适⽤于复杂型⾯，开挖沟槽及下坡的型⾯。
⼑⽚形状甚多，某些⼚家列出⼗⼏种，本⼚实际只⽤过图1所⽰七种，也正是ISO规定的七种基本类型。
图1 图2
80°菱型⼑⽚C，⽬前是我⼚选⽤最多的。该种⼑⽚⼑尖⾓⼤⼩适中，⼑⽚有较好的强度，散热性和耐⽤度。装在⼑杆上形成95°主偏⾓，它可⽤于端⾯.外圆.内孔台阶的加⼯。因可沿图2⽰的三个⽅向进⼑，台阶轴间的圆⾓.倒⾓亦可通过插补完成。这种⼑⽚的可卡固性好，可以⽤⼑⽚的底⾯和⾮切削位置上的 80°⼑尖⾓的相临两侧⾯定位，定位⽅式可靠。且⼑尖位置精度仅与⼑⽚的外形精度有关，⼑⽚换位精度较⾼。
该⼑⽚的缺点是有两个100°的⼑尖往往不能很好利⽤。或许有其它场合需要100°⼑尖⾓做外圆.端⾯的耐冲击切削，但机会不多。所以实际有效刃数只有两个，⽐正⽅形⼑⽚S有效刃数少⼀半。
55°菱型⼑⽚D和35°菱型⼑⽚V，因其⼑尖⾓⼩所以⼲涉现象少，多⽤于复杂型⾯和沟槽加⼯如图3⽰，特别是内外表⾯遇有下坡形状，⼀般都⽤这种⼑形。由于⼑尖⾓⼩⼑⽚强度低，特别是35°V型⼑⽚⼏乎都是正前⾓⼑⽚，强度尤低。所以D.V形⼑⽚更适合于切削⽤量⼩的零件.细长轴。调整⼑⽚⽅
向可达轴向⼒较⼩，也常⽤于⼩孔径悬伸长的内孔加⼯和其它型⾯的精加⼯，半精加⼯。因为⼑尖⾓⼤的C型⼑⽚，容易造成对⼯件的挤压使尺⼨不稳定，对Cp值要求较⾼的加⼯表⾯，往往⽤D.V 形⼑⽚做精加⼯。
图3
正三⾓形⼑⽚T，正⽅形⼑⽚S。⼑⽚强度⾼，价格最便宜，各⼑刃都能得到利⽤。由于这种⼑⽚许多情况下只能往⼀个⽅向进给如图4⽰，所以往往⽤于单纯车外圆，端⾯。也适于⼩孔径的孔加⼯。S型⼑⽚另⼀个优点是有效切削刃长，达整个切削刃的2/3，更适于吃
⼑深⼤的切削。
图4
圆形⼑⽚R使⽤场合不是很多，但有特殊⽤途。像仿形切削⼀些曲⾯，加⼯越程槽，加⼯冲击⼒⼤的断续表⾯等。R型⼑⽚呈碟形，周边最⾼，沿周边是封闭的卷屑槽，向任意⽅向⾛⼑都有⼀定的前⾓，⼑⽚磨损后可以转过⼀定的⾓度再次使⽤。这种⼑⽚的缺点是切削⼒⼤，易产⽣振动。
凸三⾓形⼑⽚W和C型⼑⽚⼑尖⾓相同，⼑⽚能调换三个位置，⽐C型多⼀个位置⽽价格与C型差不多，故有代替C型⼑⽚的趋势。它的缺点和C型⼑⽚⽐⼀是⼑⽚卡固不甚牢固，ISCAR在⼑垫上采取了措施改善了，⼆是⼑刃长度⼩.有效切削刃也只能占切削刃的1/4，故不能做吃⼑深很⼤的加⼯，⽽当前加⼯余量随⽑坯的改善⽽减⼩，单边余量很少超过3mm，所以W型⼑⽚在⼀些⼑具⼚已取代了C型⼑⽚的领先地位。
近年⼜出现了⼀种80°的四边形-Q型⼑⽚，如图5，它⽐C型⼑⽚有效刃增加了⼀倍，但它在切削有直⾓的内孔.外圆时要受到⼑刃长度的限制，通⽤性差。本⼚尚未选⽤过。
图5
(⼆)车⼑类型的选择：就是⼑杆头部的选择。⼑具要有较⾼的强度，⼜不能与⼯件产⽣⼲涉。所以⼑杆头部形式按主偏⾓和直头，偏头分有⼗⼏种形式，各形式规定了相应的代码。
应⽤时必须结合⼯件形状与⼑⽚类型相协调。
80°菱型⼑⽚C 及凸三⾓形⼑⽚W 安装往往呈95°主偏⾓如图6。圆形⼑⽚R 主要安装形式如图7。
加⼯外圆端⾯外圆 .仿形外圆. 端⾯仿形
图6 图7
.正三⾓形⼑⽚T ，正⽅形⼑⽚S 的主要安装形式如图8
。
外圆端⾯外圆、倒⾓外圆、端⾯
图8
外圆 .仿形55°菱型⼑⽚D 和35°菱型⼑⽚V 安装形式变化较多，主要安装形式如图9。
外圆 .仿形外圆 .仿形端⾯.外圆 .仿形
图9
外圆、倒⾓外圆端⾯、倒⾓端⾯外圆
外圆、仿形
外圆、仿形端⾯、外圆、仿形
车⼑类型的选择着眼于⼑具的主偏⾓。⼀般情况有直⾓台阶的⼯件可选择⼤于或等于90°主偏⾓的⼑杆。⼀般粗车可选主偏⾓45°~90°，精车可选45°~75°的中间切⼊.仿形`可选62°30'~117°30'的。⼯艺系统刚度好时主偏⾓可选较⼩值，反之选较⼤值。
(三)⼑⽚卡紧⽅式的选择：⼑⽚形状和车⼑类型选定后，样本上有时会出现⼏种⼑⽚卡紧⽅式。主要有C，D，M，P，S五种，简述其特点供选择参考。
图10
1 上压式卡紧C：卡紧压⼒⼤，通过两定位侧⾯获得稳定的定位和卡紧。且卡紧元件少，装卸使⽤⽅便，但⼑⽚上的压板对排屑有防碍，易被切屑擦伤。它⼴泛应⽤于⽆孔⼑⽚，陶瓷和⽴⽅氮化硼⼑⽚。
2上压和销孔卡紧D：⼜称RC卡紧。卡紧可靠. ⽤于切削⼒较⼤的外圆重切，称之为牢固卡紧。但内孔⼑难以采⽤。车刀种类
3上压和销孔双重卡紧M：卡紧可靠但结构不太紧凑。切削⼒⼤的场合：如加⼯条件恶劣的钢的粗加⼯，铸铁短屑加⼯较适⽤。
4销孔卡紧P：是杠杆式卡紧，⽤于⼑⽚中⼼圆柱销孔卡紧。定位与卡紧⽐较可靠，前⾯开放有利于排屑。⼀般中.轻切削选⽤。
5螺钉卡紧S：⼜称螺纹偏⼼卡紧。卡紧元件少，结构简单，装卸⼑⽚和转位⽅便迅速，制造⽅便排屑⽆阻。但松开或紧固螺纹偏⼼销不太⽅便。断续切削时容易使偏⼼销受冲击与振动⽽失去⾃锁能⼒。轻切削⼩孔切削的菱型⼑⽚，三⾓形⼑⽚和镗⼑头应⽤较多。
(四)⼑⽚法后⾓的选择：常⽤的有N(O°)，C(7°)，P(11°)，E(20°)，B(5°)等。⼀般粗加⼯，半精加⼯多⽤N型，因系O°后⾓，⼑⽚的正反⾯都可⽤，负前⾓的⼑⽚⼏乎都采⽤N型。⼑⽚后⾓虽为O°但⼑体
本⾝安装⼑⽚的平⾯有倾斜(通常是7°)，保证了⼑具切削中的后⾓，半精加⼯可⽤C型，P型，也可⽤带断屑槽的N型⼑⽚。加⼯铸铁和硬钢⽤N型，加⼯不锈钢可⽤C型P型，仿形⼑⽚也多⽤C型P型，加⼯铝合⾦则应⽤后⾓⼤的P型E型⼑⽚。加⼯弹性恢复性好的材料可选择⼤⼀些的后⾓。
⼀般镗⼑⽚选⽤C型P型避免后⾯刮擦。但⼤孔也可选⽤N型⼑⽚。
(五) 切削⽅向选择：即⼑柄的左，右⼿⽅向。有三种情况：R (右⼿)，L (左⼿)和N(左右⼿)。辩别⽅法：伸展⼿掌⼿背向上，姆指指⽰⼑⽚⽅位，余四指指⽰⼑头⽅向，符合左⼿即左⼿⼑，符合右⼿即右⼿⼑，如图11⽰。选⼑时要考虑前后⼑架的区别；⼑⾯朝上朝下的区别；主轴的旋转⽅向，以及⼑架的进给⽅向。⼀般情况下车床⾃右向左进⼑，⼑⾯朝上朝前。所以经济型数控车床采⽤前⼑架基本上⽤右⼿⼑，⽽普及型⽤后⼑架则为左⼿⼑。
⼑⽚⽅位右⼿⼑左⼿⼑左右⼿⼑
右⼿⼑
图11
(六)⼑杆尺⼨的选择：⼑杆的基本尺⼨有⼑尖⾼度，⼑杆宽度及长度。在标准尺⼨系列中，⼑的⾼度宽度及长度都是对应的。选择时应按机床匹配。其中最重要的是⼑尖⾼度，因为车⼑⼑尖必须处于车床主轴中⼼线的等⾼位置，因故不能匹配则由⼑垫，⼑夹予以解决。⼑杆长度由⼆⼗⼏种代码表⽰32~500的各种长度。⼑杆长度由夹持长度及悬伸量确定的，外圆⼑杆悬伸量⼀般为⼑尖⾼度的1.5倍，
内孔⼑的悬伸量则决定于孔深或加⼯部位的位置。⼑杆太长宁肯锯短也不要悬选择伸过长，因过长易导制振颤和⼲涉。
(七) 切削刃尺⼨的选择：切削刃长度应根据加⼯余量来定。⼑⽚形状⼑具主偏⾓对有效切削刃长度影响很⼤。C ，S 型⼑⽚有效切削刃可占切削刃长度的2/3，D 型则占1/2，V ,W 型⼑⽚有效切削刃只能占切削刃长度的1/4，T 型⼑⽚能占切削刃长度的1/2。圆形⼑⽚R 有效切削刃的弧度占其直径的0.4倍。有效切削刃长度必须⼤于切削深度，否则要换⼤尺⼨⼑⽚或减少切深。(⼋) ⼑⽚其它参数：⼑⽚型号表⽰如下：
与车⼑型号对照看出：⼑⽚形状，⼑⽚法后⾓，切削刃尺⼨等参数在选择车⼑时即已确定。⽽⼑⽚厚度随切削刃尺⼨确定。只需选择其余参数。
1.⼑⽚精度：其等级即尺⼨公差等级，国标有A—U，12个等级，车削常⽤为G，M，U三级。⼀般精密加⼯选⽤⾼精度的G
级，⾮⾦属材料的精加⼯，半精加⼯也宜选G级⼑⽚。淬硬钢(HRC≥45)的精加⼯也可选G级。⽽⼀般⾦属精加⼯，半精加⼯皆⽤M级，粗加⼯甚⾄可选U级⼑⽚。车⼑样本中⼀般加⼯⼏乎都是M级，陶瓷⽴⽅氮化硼⼑⽚则多⽤G级。⼤多数情况下⼑⽚精度等级随着⼑⽚形状，尺⼨，材料，⽤途的选定也就确定了。
2.⼑⽚类型：指的是有⽆断屑槽及中⼼孔。在⼑体选定后，可适⽤的⼑⽚就已确定为⼀种或⼏种类型。通常更倾向选择
A，G，N等正反⾯都有⼑刃的类型以利提⾼⼑⽚的利⽤率。
3.⼑尖半径：⼑尖圆弧半径不仅影响切削效率，⽽且关系到被加⼯件表⾯粗糙度及精度。从⼑尖圆弧半径与最⼤进给量关系来看，最⼤进给量不应超过⼑尖圆弧半径的80%，否则将恶化切削条件，甚⾄
出现螺纹状和打⼑问题。因此选择⼑尖圆弧半径⾄少要等于最⼤进给量的1.25倍，⼀般应为2倍。⼑尖⾓⼩时允许进给量还应下降。
⼑尖圆弧半径增加，固然使⼯件表⾯光洁.⼑刃强度提⾼.⼑具磨损减⼩。但使切削⼒增加.易于振动. 切屑处理情况恶化。为保证断屑. 切削余量和进给量有⼀个最⼩值，当⼑尖圆弧半径减⼩，所得到的这两个最⼩值也相应减⼩。因此从断屑可靠出发，通常对于⼩余量.⼩进给量的车削采⽤⼩的⼑尖圆弧半径，反之⽤⼤的⼑尖圆弧半径。
通常，我们在精加⼯中选⼑尖圆弧半径为0.2，0.4，0.8；半精加⼯选0.4，0.8，1.2；粗加⼯选0.8，1.2，1.6，2.4。
4.断屑槽形：我国⽣产的硬质合⾦⼑⽚断屑槽分为两⼤类：⼀类是国标(GB2076-87)推荐的23种断屑槽形；⼀类是通过.引进吸收.，开发⽣产的断屑槽形。数控切削加⼯⼑⽚槽形已向基本槽形和补充槽形两种模式发展。槽形根据作业类型和加⼯对象的材料特性来确定。各⼚商表⽰⽅法不同但思路基本⼀样。基本槽形按作业类型有精加⼯(F)，普通加⼯(M)，和粗加⼯(R)。加⼯材料按国际标准有钢(P类)，不锈钢(M类)和铸铁(K类)。此两种情况组合就有了相应的槽形，如KF是⽤于铸铁精加⼯的槽形，⼀般情况选定⼑具的作业性质槽形也就定了。对超精加⼯和重型加⼯；耐热合⾦.铝合⾦和淬硬材料的加⼯有其特殊槽形和⼑具牌号，要查阅⼚商样本。
5.⼯件材料的界定：⼑⽚材料和槽形要根据⼯件材料确定。⼯件材料分类为：
P类(钢)：包括⾮合⾦钢.低合⾦钢.⾼合⾦钢和钢铸件，是使⽤最多的类别。其⼑⽚材料主要是涂层硬质合⾦。可采⽤CVD—化学⽓相沉积涂层及PVD—物理⽓相沉积涂层。个别⼑
具也可采⽤陶瓷。
M类(不锈钢)：不锈钢本属合⾦钢范畴，因其韧性⼤，强度⾼，料粘易形成积屑瘤，属于难加⼯的钢材。所需⼑具要有⾼耐磨性. 耐⾼温性和韧性。不锈钢分铬不锈钢与镍铬不锈钢，有奥⽒体.铁素体.马⽒体不锈钢。通常我们将含铬量达10~12%以上的合⾦钢认定为不锈钢。属于M类⼯件材料的还有合⾦铸铁.锰钢等。有些⼚商对耐热优质合⾦未单独分类，耐热合⾦.钛合⾦也应按M类选⼑。M类⼑具材料基本上都是涂层硬质合⾦，个别选⽤涂层⾦属陶瓷。
K类(铸铁)：铸铁是脆性材料，容易形成崩碎切屑. 切削⼒集中在⼑刃附近，局部压⼒⼤.并有⼀定冲击性。K类材料包括灰铸铁.可煅铸铁和球墨铸铁。其⼑具材料按耐磨性要求从低到⾼可选⽤⾮涂层硬质合⾦. 涂层硬质合⾦. 陶瓷和⽴⽅氮化硼。
N类：(铝—有⾊⾦属)：包括铝合⾦.铜. 铜合⾦以致塑料。其⼑具材料是有良好的耐粘结磨损性，⼑刃锋利性的⾮涂层材料。精加⼯时为了表⾯质量好.⼑具寿命长也可采⽤⾦刚⽯⼑具。
S类：(耐热优质合⾦)：包括铁基.镍基.钴基. 及钛合⾦。⼑具材料要有抗锤击能⼒，耐热耐磨。可选涂层. ⾮涂层硬质合⾦及陶瓷材料。
H类：(淬硬材料)：主要是HRC≥45的硬钢件，像淬硬钢.冷硬铸铁等。要求⼑具材料有⾼的化学稳定性和⾼耐磨性。⼤多选⽤⽴⽅氮化硼陶瓷等以提⾼⼑具寿命和⾦属切除率。
6.正负前⾓的选择：正前⾓⼤切削刃锋利，前⾓每增1°切削功率下降1%，但⼑刃强度也下降。⼤负前⾓⽤于切削硬质材料.断续切削. 切削⿊⽪等要求切削刃强度⾼的场合。⼤正前⾓⽤于切削软材料.易切材料及⼯件.⼯艺系统刚度差的时侯。当⼑体选定后.⼑⽚正负前⾓即已确定，若感到正负前⾓⽅向不合理则需⼑⽚⼑体⼀起变换。
7.Wiper⼑⽚：Wiper译意为“擦器”，汽车上的刮⽔器.电器上的接触电刷以⾄擦桌椅的抹布都叫Wiper，冠名于⼑⽚意在把⼯件表⾯修光。该⼑⽚是在标准⼑⽚的最⼤允许半径公差范围内调整⼑尖的⼏何形状使近似椭圆形状，减⼩了副偏⾓的⾓度(以削平车削痕迹的“⼭峰”)⼀般说来同样的⼑尖半径和进给量. Wiper⼑⽚切削⼯件表⾯粗糙度值减⼩了⼀半。若Wiper ⼑⽚以2倍标准⼑⽚的进给量切削时，两种⼑⽚加⼯表⾯粗糙度相同，即加⼯效率提⾼⼀倍。当前有些⽤户要求以车代磨.使该⼑⽚更能发挥优势。内外圆切削以致切断切槽；涂层硬质合⾦以致陶瓷. ⽴⽅氮化硼材料皆有Wiper⼑⽚。⽴⽅氮化硼(CBN) Wiper⼑⽚在加⼯硬钢时号称镜⾯切削，为淬硬钢以车代磨提供了条件。使⽤Wiper⼑⽚应注意：
CNMG，WNMG等在倒棱上⽆修光作⽤，⽽DNMX，TNMX⼑⽚在加⼯倒棱及仿形⾯时不仅不能修光.还会多切除⾦属，影响⼯件形状.尺⼨精度。Wiper⼑⽚切削⼒增加5~10%更容易让⼑或振颤.不适于细长
杆。加⼯低碳钢.铜.铝等延性⾦属易于出现擦伤，有可能是积屑瘤或⼑刃接触长度增加引起的。
⼆.孔加⼯⼑具的选⽤：