产品概述

HSK-ER弹性筒夹刀柄是一种高精度、高性能的刀具连接装置，广泛应用于数控机床（CNC）和高速加工中心。它结合了HSK（Hohlschaftkonus，德语“空心锥柄”）接口的优点和ER弹性筒夹系统的灵活性，提供了卓越的刚性和稳定性，适用于各种精密加工任务。

主要特点

1、高精度与刚性：

• HSK接口：HSK接口设计确保了刀柄与主轴之间的高接触刚性和精确的径向和轴向定位。这种设计减少了振动，提高了加工质量和表面光洁度。

• ER弹性筒夹系统：ER弹性筒夹系统允许快速更换刀具，并且能够提供稳定的夹紧力，确保刀具在高速旋转时不会松动。

2、多功能性：

• 兼容性强：支持多种规格的刀具，适应不同直径的切削工具，具有广泛的适用性。

• 适合多种加工需求：适用于铣削、钻孔、攻丝等多种加工工艺，满足不同加工要求。

3、高转速性能：

• 优化的平衡设计：经过精细平衡处理，能够在高转速下保持稳定运行，减少离心力对加工精度的影响。

• 低振动设计：优化的设计减少了振动，延长了刀具寿命并提高了加工效率。

4、易于维护：

• 快速更换筒夹：ER弹性筒夹可以快速拆卸和安装，简化了刀具更换过程，减少了停机时间。

• 耐用材料：采用优质合金钢制造，表面经过硬化处理，提高了耐磨性和抗腐蚀能力。

产品参数

• 接口类型：HSK（如HSK-A63、HSK-E40等）

• 筒夹规格：ER11、ER16、ER20、ER25等（根据具体型号选择）

• 夹持范围：通常为3mm至20mm（具体取决于筒夹规格）

• 最高转速：根据不同型号，可达15,000 RPM以上

• 动平衡等级：G2.5（标准配置）

安装与操作

安装步骤

1、选择合适的刀柄和筒夹：根据加工需求选择适当的HSK接口和ER筒夹规格。

2、清洁刀柄和主轴：确保刀柄和主轴内无灰尘和杂质，以保证良好的接触和定位。

3、插入刀柄：将刀柄轻轻插入主轴，直到完全到位，确保HSK接口与主轴紧密贴合。

4、安装刀具：将刀具插入ER筒夹中，调整到适当位置后，用扳手拧紧筒夹螺母，确保刀具牢固夹紧。

5、检查动平衡：对于高速加工应用，建议使用动平衡仪检查刀柄的平衡状态，必要时进行微调。

日常维护

• 定期检查：定期检查刀柄和筒夹的磨损情况，尤其是筒夹和刀具接口部分。

• 清洁保养：每次使用后，彻底清洁刀柄和筒夹，防止切屑和冷却液残留影响下次使用。

• 润滑系统：虽然HSK刀柄不需要额外润滑，但在安装前确保刀柄和主轴表面干净无油污，以确保最佳接触效果。

应用场景

• 高精度加工：适用于需要高精度定位和重复性的加工任务，如航空航天、汽车制造和模具加工等领域。

• 高速加工：由于其高转速性能和低振动特性，特别适合高速铣削、钻孔和攻丝等加工任务。

• 批量生产：能够显著提高生产效率，减少换刀时间和停机时间，适合大批量生产环境。

性能优势

• 高刚性和稳定性：HSK接口设计提供了极高的刚性和稳定性，确保加工过程中刀具的精确定位和高效切削。

• 快速换刀：ER弹性筒夹系统支持快速换刀，简化了刀具更换过程，减少了停机时间。

• 长寿命：优质的材料和精细的制造工艺确保了刀柄的长寿命和可靠性。

通过上述详细的介绍，可以看出HSK-ER弹性筒夹刀柄不仅具备高精度和高刚性的特点，还提供了快速换刀和高转速下的稳定性能，是现代制造业中不可或缺的重要工具。如果您有更多关于此产品的疑问或需要进一步的技术支持，请随时联系我们。

主轴拉力的重要性

机床主轴内部的蝶形弹簧及增力机构在长期使用后易出现劣化与磨损，导致拉力逐渐下降。这不仅会降低主轴的静刚性，引发加工过程中的振动与精度恶化，还会严重影响刃具使用寿命。通过定期使用海纳主轴拉力计进行拉力检测，可及时发现并解决此类隐患，保障机床持续稳定运行，避免生产事故与经济损失。

产品特性与操作指南

1. 结构与功能

• 油压机械式结构：采用油压作为驱动介质，实现精确、稳定的拉力测量。

• 高稳定性：在各种工作环境下保持优异的测量精度，确保结果可靠性。

• 主轴拉力检测：实时监测主轴拉力状况，预防因拉力消耗带来的机床性能下降。

  
  

2. 调整与校准

• 预压状态检查：目视指针是否归零，若大于零表示存在预压；手动扭转拉钉，观察压力表及指针是否转动，避免过度加压损伤压力表。

• 预压恢复方法：

1. 取出喉塞；

2. 松开拉钉；

3. 往内推拉钉以收缩油室油位；

4. 加注DTE26#68液压油至油塞孔满，锁紧喉塞；

5. 旋紧拉钉，将压力指针调整至10kg~30kg范围内，如超限，需微调喉塞释放内部油压，直至指针显示在规定区间。

   
   

3. 拉力读取

• 读数换算：拉力计内面积为10.00875，读取压力表数值乘以10即为对应拉力（1kg/cm²=10kg拉力，9.8牛顿=1kg）。

  
  

4. 拉钉更换步骤：

1. 确保拉栓规格与主轴夹爪匹配；

2. 清洁拉力计及主轴前端锥度部位；

3. 夹持拉力计，旋转拉栓使表针转动1-2格，形成预拉状态；

4. 在预拉状态下进行测量，以确保数据准确性。

   
   

5. 校正方法

• 预压状态确认：目视指针是否归零，手动检查拉力计本体是否转动，以此判断是否存在预压。

• 无预压处理：若指针未归零或本体转动，表明预压已消失，需按照上述预压恢复方法进行调整。

  
  

总结而言，海纳主轴拉力计凭借其精准的测量性能、便捷的操作流程以及严谨的校正机制，为用户提供了高效可靠的主轴拉力监控手段，有力保障了机床加工精度与稳定性，是现代制造业不可或缺的维护工具。

ASX445可转位平面铣刀盘具有以下优点：

1.多刃可转位设计，延长了刀具的使用寿命，提高了铣削效率；

2.各刀位之间的距离相等，保证了切削力的均匀分布，在加工质量和加工精度方面更具优势；

3.可根据加工需要选择不同类型的刀片，常用的有金属陶瓷刀片、硬质合金刀片等，可以适应不同材料的加工需求。

4.ASX445可转位平面铣刀盘还可以通过改变刀位的数量和位置来实现不同形状的铣削，如平面、曲面、倒角、开槽等，具有很强的灵活性和适应性。

因此，ASX445可转位平面铣刀盘广泛应用于模具制造、航空制造、汽车制造、精密机械制造等众多领域，是提高加工效率、降低生产成本的重要工具。

5.低阻力抗震能力强；

海纳ASX445可平面铣刀盘采用优质模具钢，刀具更加耐磨，使用寿命大大提升，增加刀杆的抗弯强度，切削更加稳定，替代传统硬质合金立铣刀，适合平面粗加工及精加工使用。

首先，深孔钻头在航空航天领域有着重要应用。在航空发动机、导弹、飞船等结构中，需要钻制各种尺寸不同、深度不一的孔，例如涡轮叶片、轴承座、高压油管等。深孔钻头具有高效率、高质量的特点，能够满足这些复杂结构的工艺要求。

其次，深孔钻头在汽车零部件加工中也有着广泛运用。现代汽车中各种轴承、传动件、缸体、气门座等关键零部件，都需要有精度高、形状复杂的孔与之相配合。深孔钻头优异的加工性能，能够保证这些零部件的精度和质量，同时提高了生产效率。

另外，深孔钻头在模具制造行业也有着非常重要的应用。模具是工业生产中不可或缺的关键零部件，而其中精密的深孔加工则是整个制造工艺的难点。深孔钻头具有高出刀量、高切削速度和精度高等优点，为模具制造提供了强有力的支持。

除此之外，深孔钻头还广泛应用于医疗器械、化工、电子及船舶制造等领域。与传统的加工方法相比，深孔钻头具有速度快、质量好、使用寿命长等优势，能够大大提高加工效率，降低成本。

综上所述，深孔钻头在各行业中都有着重要的应用，其高效、精确、可靠的特性是其得到广泛认可的重要原因。未来，随着各行业对精密孔加工的需求不断增强，深孔钻头的应用前景将更加广阔。

如果是数控加工中心上用的，那就应该选用整体硬质合金的。普通铣床上用的就可以选用白钢的。

白钢铣刀和硬质合金铣刀相比硬度较软。高速钢刀便宜，韧性好，但强度不高，容易让刀，而且耐磨性，热硬性相对来说较差，高速钢铣刀的热硬性600度左右，硬度65HRC左右，很明显当用白钢铣较硬材料的时候，如果冷却液不到位的话很容易烧刀这就是热硬性不高的原因之一。

硬质合金铣刀热硬性好，耐磨，但抗冲击性能差，随便摔一下刀刃就会碎，硬质合金是用粉末冶金的方法制成的材料，硬度可达90HRA左右,热性性可达900-1000度左右。所以，白钢适合普通铣床用，合金铣刀时候数控加工中心用。

铣刀直径的选用：

铣刀直径的选用视产品及生产批量的不同差异较大，刀具直径的选用主要取决于设备的规格和工件的加工尺寸。

①平面铣刀。选择平面铣刀直径时主要需考虑刀具所需功率应在机床功率范围之内，也可将机床主轴直径作为选取的依据。平面铣刀直径可按D＝1.5d（d为主轴直径）选取。在批量生产时，也可按工件切削宽度的1.6倍选择刀具直径。

②立铣刀。立铣刀直径的选择主要应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数能否达到刀具的最低切削速度（60m/min）。

③槽铣刀。槽铣刀的直径和宽度应根据加工工件尺寸选择，并保证其切削功率在机床允许的功率范围之内。

铣刀刀片的选择：

1、对于精铣，最好选用磨制刀片。这种刀片具有较好的尺寸精度，所以刀刃在铣削中的定位精度较高，可得到较好的加工精度及表面粗糙度。另外，精加工所用的磨制铣刀片发展趋势是磨出卷屑槽，形成大的正前角切削刃，允许刀片在小进给、小切深上切削。而没有尖锐前角的硬质合金刀片，当采用小进给、小切深加工时，刀尖会摩擦工件，刀具寿命短。

2、某些加工场合选用压制刀片是比较合适的，有时也需要选择磨制的刀片。粗加工最好选用压制的刀片，这可使加工成本降低。压制刀片的尺寸精度及刃口锋利程度比磨制刀片差，但是压制刀片的刃口强度较好，粗加工时耐冲击并能承受较大的切深和进给量。压制的刀片有时前刀面上有卷屑槽，可减小切削力，同时还可减小与工件、切屑的摩擦，降低功率需求。

3、但是压制的刀片表面不像磨制刀片那么紧密，尺寸精度较差，在铣刀刀体上各刀尖高度相差较多。由于压制刀片便宜，所以在生产上得到广泛应用。

4、磨过的大前角刀片，可以用来铣削粘性的材料（如不锈钢）。通过锋利刀刃的剪切作用，减少了刀片与工件材料之间的摩擦，并且切屑能较快地从刀片前面离开。

5、作为另一种组合，可以将压制刀片装在大多数铣刀的刀片座内，再配置一磨制的刮光刀片。刮光刀片清除粗加工刀痕，比只用压制刀片能得到较好的表面粗糙度。而且应用刮光刀片可减小循环时间、降低成本。刮光技术是一种先进工艺，已在车削、切槽切断及钻削加工领域广泛应用。

铣刀刀体的选择：

铣刀的价格比较贵，一把直径为100mm的面铣刀刀体价格可能要超过600美元，所以应慎重选择，以能达到真正适合具体的加工需要。

1、首先，在选择一把铣刀时，要考虑它的齿数。例如直径为100mm的粗齿铣刀只有6个齿，而直径为100mm的密齿铣刀却可有8个齿。齿距的大小将决定铣削时同时参与切削的刀齿数目，影响到切削的平稳性和对机床切率的要求。每个铣刀生产厂家都有它自己的粗齿、密齿面铣刀系列。

2、粗齿铣刀多用于粗加工，因为它有较大的容屑槽。如果容屑槽不够大，将会造成卷屑困难或切屑与刀体、工件摩擦加剧。在同样进给速度下，粗齿铣刀每齿切削负荷较密齿铣刀要大。

3、精铣时切削深度较浅，一般为0.25——0.64mm，每齿的切削负荷小（约0.05——0.15mm），所需功率不大，可以选择密齿铣刀，而且可以选用较大的进给量。由于精铣中金属切除率总是有限，密齿铣刀容屑槽小些也无妨。

4、对于锥孔规格较大、刚性较好的主轴，也可以用密齿铣刀进行粗铣。由于密齿铣刀同时有较多的齿参与切削，当用较大切削深度（1.27——5mm）时，要注意机床功率和刚性是否足够，铣刀容屑槽是否够大。排屑情况需要试验验证，如果排屑有问题，应及时调整切削用量。

5、在进行重负荷粗铣时，过大的切削力可使刚性较差的机床产生振颤。这种振颤会导致硬质合金刀片的崩刃，从而缩短刀具寿命。选用粗齿铣刀可以减低对机床功率的要求。所以，当主轴孔规格较小时（如R-8、30#、40#锥孔），可以用粗齿铣刀有效地进行铣削加工。

为了提高铣削加工效率，除了在刀具宏观几何结构设计上下功夫以外，改变其微观几何结构的设计参数也是途径之一。这里，首先要提到对提高切削效率起着重要作用的刃口钝化处理工艺。按照人们目前的认识，在加工钛金属时，使用刃口锋锐的刀具对提高切削效率是有益的。以下介绍的试验结果显示，尽管钛金属有这样的材料特性，但通过适当改变刀具微观几何结构的设计参数，同样可以起到提高切削效率的作用。

具有高复现性的刃口钝化处理技术

刀具刃口钝化的方式通常有用刷子刷、喷丸、滚筒抛光等。本文介绍一种较新的刃口钝化处理——磁精密修整技术。在两磁头之间充满由磁性颗粒混合而成的冲刮介质，两磁头以不同的速度旋转，被处理刀具置于两磁头之间，在充满刮削介质的流体中作旋转运动，介质对刀具的刃口、后面、前面和刃沟进行冲刷。这种方法也可用于处理PVD涂层刀具。
由于刀具刃口的几何形状不完全对称，其钝化程度也不均匀。为了能清楚地描述任意一个切削刃口的几何结构，特采用以下一些参数：前面节段Sγ，后面节段Sα，节段比例K，半径间距△r。以往的研究表明，刃口经钝化处理后，对刀具的切削效率有很大影响。经过目前进一步研究，人们发现，刀具刃口经过非对称均匀钝化处理，其切削加工性能优于对称均匀钝化处理的刀具性能。

用经过刃口钝化处理的刀具，按传统的切削参数进行加工时，其使用寿命可提高70%。刃口钝化量越大，刀具的耐磨损性能越好。未经钝化处理的刀具在切削加工时，刃口部位会因细微破损而出现较大磨损，而这种现象在经过刃口钝化处理的刀具上很少发生，这是因为在切削加工中，切削刃上会产生很大压力，并在经钝化处理的刀刃上形成一些粘结物，从而使刀刃变得更坚固而不易磨损。
刀具经过钝化处理后，刃口的切削性能更加稳定，这对提高钛金属的加工效率尤为重要。由于可有效避免刃口破损，因此，刀具磨损的分布和过程十分均匀和稳定，切削加工的安全性和可靠性也大为提高。
在刃口钝化量最大的情况下，加大每齿进给量的试验数据表明：当每齿进给量fz=0.06mm，即在比普通切削条件增加一倍的情况下，刀具的耐用度最高。试验在切削量达到vw=2300cm3时中断停止。由于减小了各个切削刃的切削行程，因此fz=0.06mm时比fz=0.03mm时的刀具耐用度大为提高。
为了加工相同数量的材料，有必要降低刀具的转速。而当切削厚度大于刀具刃口后面节段Sα时，也能改善刀具磨损状况。但是，继续提高刀齿进给量，会引起机床机械负荷增大而导致磨损加大，使切削量下降。另外，刃口经过钝化处理还可降低切削过程产生的颤振，即使选用较高的切削参数进行切削加工，仍可保证刀具的耐用度。
刃口经钝化处理后，刀具在使用时磨损非常均匀，此时在刀具的前面和后面都会形成粘结物。
当进给量较大时，刃口并未出现明显破损。为了做进一步试验，将每齿进给量提高到fz=0.15mm，切削深度减小到ap=5mm。当切削深度较大时，切削力也相应增大，从而导致刀具破损。当进给量也较大，切削深度ap=16mm时，切削过程会出现颤振，使刀具发生破损，机床主轴也会受损。
小结
刃口钝化处理对刀具磨损以及切削加工效率有着极大影响。像铣刀这类圆周切削刃、旋转对称型的刀具，可通过磁精密修整技术进行刃口钝化处理，刀具的前面、后面、刃沟也同时被抛光，这对于避免产生粘结十分有利。用经过刃口钝化处理的刀具按传统切削参数对钛金属进行铣削加工时，其耐用度可提高约70%，每齿进给量也可明显提高。试验显示，当每齿进给量fz=0.06mm时，刀具切削状态最佳，在刀具刃口上也观察不到细微破损。

高速切削的刀具分类和性能

涂层刀具

涂层刀具是在刀具基体上涂覆硬质耐磨金属化合物薄膜，以达到提高刀具表面的硬度和耐磨性的目的。常用的刀具基体材料主要有高速钢、硬质合金、金属陶瓷和陶瓷等。涂层刀具可以分成硬涂层刀具和软涂层刀具。硬涂层刀具的涂层材料主要有氮化钛（TiN）、碳化钛（TiC）、氧化铝（Al2O3）、碳氮化钛（TiCN）、氮化铝钛（TiAlN），碳氮化铝钛（TiAlCN）等。硬涂层刀具的主要特点是硬度高、耐磨性能好。软涂层刀具是以 MoS2和 WS2作为涂层材料的高速钢刀具，软涂层刀具可以减少磨擦，降低切削力和切削温度。涂层可以是单涂层，也可以是双涂层或多涂层，甚至是几种涂层材料复合而成的复合涂层。复合涂层可以是TiC-Al2O3-TiN，TiCN和 TiAlN多元复合涂层，最新又发展了TiN/NbN，TiN/CN等多元复合薄膜。TiN 涂层的硬度高、耐磨性好，TiC涂层与金属的亲合力小，抗氧化性强，TiAlN具有良好的高速切削性能，Al2O3涂层有良好的热稳定性。TiAlN层在高速切削中性能优异，最高切削温度可达800℃。

陶瓷刀具

陶瓷刀具的材料主要有氧化铝基和氮化硅基两大类，陶瓷刀具具有高硬度(HRA91~95)、高强度(抗弯强度为750~1000MPa)，耐磨性好，化学稳定性好，抗粘结性能良好，摩擦系数低且价格低廉等优点。不仅如此，陶瓷刀具还具有很高的高温硬度，1200℃时硬度达到HRA80。正常切削时，陶瓷刀具耐用度极高，切削速度可比硬质合金提高2~5倍，。近几年来，由于控制了原料纯度和颗粒尺寸细化，添加各种碳化物、氮化物、硼化物和氧化物等改善其性能，还可通过颗粒、晶须、相变、微裂纹和几种增韧机理的协同作用提高其断裂韧性，不仅使抗弯强度提高到0.9~1.0GPa(高的可达1.3-1.5GPa)，而且断裂韧度和抗冲击性能都有很大提高，应用範围日益扩大，除可用于一般的精加工和半精加工外，也可用于冲击负荷下的粗加工，在国际上公认为是提高生产效率最有潜质的刀具。目前，陶瓷刀具能以200~1000m/min的切削速度高速加工钢、铸铁及其合金等材料，刀具寿命比硬质合金高几倍、甚至几十倍。与金刚石和CBN（立方氮化硼）等超硬刀具相比，陶瓷的价格相对较低。

金属陶瓷刀具

金属陶瓷具有较高的室温硬度、高温硬度及良好的耐磨性、抗氧化能力强和化学稳定性好。金属陶瓷刀具的材料主要包括高耐磨性能的TiC基硬质合金(TiC+Ni或Mo)、高韧性的TiC基硬质合金( TiC+TaC+WC)、强韧的TiN基硬质合金和高强韧性的TiCN基硬质合金(TiCN＋NbC)等。这些合金做成的刀具可在υc=300m/min～500m/min范围内高速加工钢和合金钢，精加工铸铁。金属陶瓷可制成钻头、铣刀与滚刀。如日本研制的金属陶瓷滚刀，υc=600m/min，约是硬质合金滚刀的10～20倍，加工表面粗糙度值Rmax为2μm。

立方氮化硼（CBN）刀具

立方氮化硼（CBN）刀具具有较高的硬度，仅次于金刚石（可达8000HV～9000HV），并且热稳定性高（达1250℃～1350℃），对铁族元素化学惰性大，抗粘结能力强，而且用金刚石砂轮即可磨削开刃，故适于加工各种淬硬钢、热喷涂材料、冷硬铸铁和35HRC以上的钴基和镍基等难切削材料。由于立方氮化硼（CBN）刀具加工高硬度零件时可获得良好的加工表面粗糙度，因此采用立方氮化硼（CBN）刀具可以实现以车代磨、以铣代磨，大幅度地提高加工效率。

聚晶金刚石（PCD）刀具

聚晶金刚石（PCD）刀具PCD刀具可实现有色金属、非金属耐磨材料的高速加工。据报导，镶PCD的钻头加工Si-Al则合金的切削速度队达300m/min～400m/min，PCD与硬质合金的复合片钻头加工用Al合金、Mg合金、复合材料FRP、石墨、粉末冶金坯料，与硬质合金刀具相比，刀具寿命提高了65～145倍；采用高强度Al合金刀体的PCD面铣刀加工用合金的速度υc达 3000m/min～4000m/min，有的达到7000m/min。近年来国外研制开发了金刚石薄膜刀具(车铣刀片、麻花钻、立铣刀、丝锥等)，寿命是硬质合合金刀具的10～140倍。

性能优异的高速钢和硬质合金复杂刀具

用高性能钴高速钢、粉末冶金高速钢和硬质合金制造的齿轮刀具，可用于齿轮的高速切削。用硬质合金粉末和高速钢粉末配制成的新型粉末冶金材料制成的齿轮滚刀，滚切速度可达150m/min～180m/min。进行对TiAlN涂层处理后，可用于高速干切齿轮。用细颗粒硬质合金制造并涂复耐磨耐热及润滑涂层的麻花钻加冷却液加工碳素结构钢和合金钢时，切削速度可达200m/min，干切时切削速度也可达150m/min。用细颗粒硬质合金制成的丝锥加工灰铸铁时，切削速度可达100m/min。

根据加工材料合理选择刀具

如何正确地选择刀具来加工相应工件材料，进而提高加工生产率，降低生产成本，是一个十分重要的问题。每一种刀具材料都有其特定的加工范围，一般而言，CBN、金属陶瓷刀具、陶瓷刀具、涂层刀具适合加工钢铁等黑色金属材料。而PCD刀具适合加工铝、镁、铜等有色金属及其合金和非金属材料的高速加工。

根据上表可以合理地选择合适的刀具材料。陶瓷刀具适用于加工各种铸铁、钢件和镍基高温合金，不同品种和陶瓷刀具有不同的加工范围，Al2O3基陶瓷刀具有良好的耐磨性、耐热性且高温化学稳定性好，可用于对铸铁、钢及其合金的加工。Si3N4基陶瓷刀具的断裂韧性和抗热振性好，适于断续加工铸铁和合金铸铁。

金属陶瓷刀具不仅具有陶瓷的硬度，还具有硬质合金的高强度，抗粘结性和耐磨性好，与钢的亲合力小，适合中高速切削模具钢，当切削速度低度于750 m/min时，可对铸铁件进行加工。

金钢石刀具适合加工非金属材料、有色金属及其合金。由于金刚石的热稳定性比较差，与铁有很强的化学亲合力，所以PCD不适合加工钢铁类材料，金刚石摩擦系数小，与非铁金属无亲和力，切屑易流出，热导率高，切削时不易产生积屑瘤，加工表面质量好。最适合用于超精密加工非铁金属材料、有色金属和非金属材料，如铜、铝等有色金属及其合金、陶瓷、粉末烧结的硬质合金、各种纤维和颗粒加强的复合材料、塑料、橡胶、石墨、玻璃和各种耐磨的木材（尤其是实心木和胶合板等复合材料）。

立方氮化硼刀具适于加工各种淬硬钢、热喷涂材料、冷硬铸铁和35HRC以上的钴基和镍基等难切削材料，被加工材料硬度越高越能体现立方氮化硼刀具的优势。国外还研制了CBN含量不同的CBN刀具，以充分发挥CBN刀具的切削性能。据报导， BN-10加工灰铸铁的速度可达2000m/min。

刀具材料的不断更新，使切削加工向着高速和超高速的方面发展，各种刀具材料都与相应的工件材料相匹配，并有着不同的切削速度范围，涂层刀具将会在高速切削领域占主导地位；陶瓷刀具的自身优势将会得到更广泛的发展；CBN和PCD将会在高速切削中占有重要地位，且应用将会越来越广泛。加强高速切削刀具材料的研究和开发，将会对高速切削技术的应用和发展具有重大的意义。

从高速切削机理的研究中我们看到，随着切削速度的提高，金属切除率得到极大的提高，材料的高应变率（在切削速度500m/min时约为1.67×105/s，切削温度达到1400℃）使切屑成形过程以及刀具与工件之间接触面上发生的各种现象都与传统切削条件下的情况不一样。刀具的热硬性和刀具磨损问题成为关键。为了实现高速切削，必须有适合于高速切削的刀具材料和刀具制造技术来支持。

现在使用的金属切削刀具材料可分为九种，包括从切削速度最低、耐磨性能最差的高速钢到高速性能最好的聚晶金刚石刀具。高速切削还需要同时具有韧性好、抗冲击能力强和耐磨性好的刀具材料。

一般来说，性能较低的刀具，如高速钢和非涂层硬质合金，在普通切削加工中应用面广，但高速性能不好。而高性能的刀具，例如聚晶金刚石刀具，是所有刀具材料中最硬的，具有非常高的耐磨性和速度能力，切削热对它几乎没有什么影响，在高速加工有色金属和非金属材料时充分体现出了它的优越性。但是它的抗冲击能力差，在切削钢和铸铁类材料时的热性能很差。因为在高速切削铁质金属时，刀具材料中的碳原子会向工件扩散，引起刀具磨损加剧。

硬质合金刀具的应用量最大，占各种刀具销售额总量的80％。普通速度的金属切削90%采用硬质合金刀具。硬质合金具有比较好的抗冲击韧度，但是高速性能不好。另外，高速切削刀具还要具有极高的热硬性和化学稳定性，这方面硬质合金也不能满足要求。

CBN刀具耐热性极好，可以在高温下切削硬材料，但是价格昂贵，而且不能加工软金属材料。而化学稳定性好的铝基陶瓷材料，正好适合于这种加工，但是缺乏热硬性，不能用于高速加工。

集中不同特性刀具材料的优点，开发新的刀具材料，使之同时具有抗冲击韧度和高的耐磨性，是高速切削刀具研究中要解决的主要问题之一。在具有比较好的杭冲击韧度的刀具基体材料上，用热硬性和耐磨性好的材料进行表面涂层，产生新的刀具，常常具有两种材料的优点，这类刀具在高速切削中具有很大的适用范围。

在这种思想指导下，先后出现了硬质合金涂层刀具、CBN涂层刀具和PCD涂层刀具等复合材料新刀具，以适用于高速切削不同的金属材料。

适用于高速切削的涂层硬质合金刀具，由于使用了耐热性好、硬度高的涂层材料以及多层涂层技术，使涂层硬质合金刀具的切削范围大、寿命长，其切削性能大大优于非涂层硬质合金。因此，涂层硬质合金大有取代普通非涂层硬质合金的趋势。

刀具涂层技术不仅可用存硬后合金刀具上，而且在其他刀具材料上也得到很好的效果，如金属陶瓷、陶瓷等。

陶瓷刀具也是可以用于高速切削的刀具，是近年来刀具材料研究发展的一个重要组成部分。晶须增强陶瓷刀具是一种特殊材料的刀具，由于它具有抗冲击韧度好、抗热冲击性能强的特点，很适合于高速加工。

高速切削刀具要解决的另一个问题是在刀片上磨出或压出一定几何形状的断屑槽，以便实现断屑和控制切屑方向，这也是提高加工效率和提高刀具耐用度的重要技术。

高速切削刀具应该具有优良的抗冲击韧度和抗热冲击性能，更好的耐热性、耐磨性和化学稳定性，以及更好的断屑效果，并适应于更大的金属切削范围。

高速切削发展趋势

高速切削的发展趋势主要有：

(1)开发和研制新一代高速大功率机床，进一步改善和提高主轴性能。

(2)新型高耐磨、耐热刀具材料有待开发，高速刀具结构有待进一步完善。因为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。

(3)开发推广干切削和硬切削新工艺。近几年，国外在发展高速切削的过程中已开发和应用了干切削和硬切削(即切削淬硬工件)新工艺。由于千切削有保护环境的作用，硬切削能代替磨削提高工效的作用，而得到了新的发展、但这两种切削都要求高性能的刀具材料。

因此，不难而知，高速切削刀具材料，将在我国的社会主义事业建设中，占有不可替代的作用。

在数控铣床切削加工过程中，造成加工误差的原因很多，刀具径向跳动带来的误差是其中的一个重要因素，它直接影响机床在理想加工条件下所能达到的最小形状误差和被加工表面的几何形状精度。在实际切削中，刀具的径向跳动影响零件的加工精度、表面粗糙度、刀具磨损不均匀度及多齿刀具的切削过程特性。刀具径向跳动越大，刀具的加工状态越不稳定的，越影响加工效果。

一、径向跳动产生原因

刀具及主轴部件的制造误差、装夹误差造成刀具轴线和主轴理想回转轴线之间漂移和偏心、以及具体加工工艺、工装等都可能产生数控铣床刀具在加工中的径向跳动。

1．主轴本身径向跳动带来的影响

产生主轴径向跳动误差的主要原因有主轴各个轴颈的同轴度误差、轴承本身的各种误差、轴承之间的同轴度误差、主轴挠度等，它们对主轴径向回转精度的影响大小随加工方式的不同而不同。这些因素都是在机床的制造和装配等过程中形成的，作为机床的*作者很难避免它们带来的影响。

2．刀具中心和主轴旋转中心不一致带来的影响

刀具在安装到主轴的过程中，如果刀具的中心和主轴的旋转中心不一致，必然也会带来刀具的径向跳动。其具体影响因素有：刀具和夹头的配合、上刀方法是否正确以及刀具自身的质量。

3．具体加工工艺带来的影响

刀具在加工时产生的径向跳动主要是因为径向切削力加剧了径向跳动。径向切削力是总切削力在径向的分力。它会使工件弯曲变形和产生加工时的振动，是影响工件加工质量的主要分力。它主要受切削用量、刀具和工件材料、刀具几何角度、润滑方式和加工方法等因素的影响。

二、减少径向跳动的方法

刀具在加工时产生径向跳动主要是因为径向切削力加剧了径向跳动。所以，减小径向切削力是减小径向跳动重要原则。可以采用以下几种方法来减小径向跳动：

1．使用锋利的刀具

选用较大的刀具前角，使刀具更锋利，以减小切削力和振动。选用较大的刀具后角，减小刀具主后刀面与工件过渡表面的弹性恢复层之间的摩擦，从而可以减轻振动。但是，刀具的前角和后角不能选得过大，否则会导致刀具的强度和散热面积不足。所以，要结合具体情况选用不同的刀具前角和后角，粗加工时可以取小一些，但在精加工时，出于减小刀具径向跳动方面的考虑，则应该取得大一些，使刀具更为锋利。

2．使用强度大的刀具

主要可以通过两种方式增大刀具的强度。一是可以增加刀杆的直径在受到相同的径向切削力的情况下，刀杆直径增加20%，刀具的径向跳动量就可以减小50％。二是可以减小刀具的伸出长度，刀具伸出长度越大，加工时刀具变形就越大，加工时处在不断的变化中，刀具的径向跳动就会随之不断变化，从而导致工件加工表面不光滑同样，刀具伸出长度减小20%，刀具的径向跳动量也会减小50%。

3．刀具的前刀面要光滑

在加工时，光滑的前刀面可以减小切屑对刀具的摩擦，也可以减小刀具受到的切削力，从而降低刀具的径向跳动。

4．主轴锥孔和夹头清洁

主轴锥孔和夹头清洁，不能有灰尘和工件加工时产生的残屑。选用加工刀具时，尽量采用伸出长度较短的刀具上刀时，力度要合理均匀，不要过大或过小。

5．吃刀量选用要合理

吃刀量过小时，会出现加工打滑的现象，从而导致刀具在加工时径向跳动量的不断变化，使加工出的面不光滑吃刀量过大时，切削力会随之加大，从而导致刀具变形大，增大刀具在加工时径向跳动量，也会使加工出的面不光滑。

6．在精加工时使用逆铣

由于顺铣时，丝杠和螺母之间的间隙位置是变化的，会造成工作台的进给不均匀，从而有冲击和振动，影响机床、刀具的寿命和工件的加工表面粗糙度而在使用逆铣时，切削厚度由小变大，刀具的负荷也由小变大，刀具在加工时更加平稳。注意这只是在精加工时使用，在进行粗加工时还是要使用顺铣，这是因为顺铣的生产率高，并且刀具的使用寿命能够得到保证。

7．合理使用切削液

合理使用切削液以冷却作用为主的水溶液对切削力影响很小。以润滑作用为主的切削油可以显著地降低切削力。由于它的润滑作用，可以减小刀具前刀面与切屑之间以及后刀面与工件过渡表面之间的摩擦，从而减小刀具径向跳动。

实践证明，只要保证机床各部分制造、装配的精确度，选择合理的工艺、工装，刀具的径向跳动对工件加工精度所产生的影响可以最大程度地减小。

一、机床丝锥断裂的原因

1.机床丝锥品质不好

主要材料，数控刀具设计，热处理情况，加工精度，涂层质量等等。例如，丝锥截面过渡处尺寸差别太大或没有设计过渡圆角导致应力集中，使用时易在应力集中处发生断裂。

柄、刃交界处的截面过渡处离焊口距离太近，导致复杂的焊接应力与截面过渡处的应力集中相迭加，产生较大的应力集中，导致丝锥在使用中断裂。例如，热处理工艺不当。丝锥热处理时，若淬火加热前不经预热、淬火过热或过烧、不及时回火及清洗过早都有可能导致丝锥产生裂纹。很大程度上这也是国内丝锥整体性能不如进口丝锥的重要原因。

2.机床丝锥选择不当

对硬度太大的攻件应该选用高品质机床丝锥，如含钴高速钢丝锥、硬质合金丝锥、涂层丝锥等。此外，不同的丝锥设计应用在不同的工作场合。例如，机床丝锥的排屑槽头数、大小、角度等等对排屑性能都有影响

3.机床丝锥与加工的材料不匹配

这个问题近几年越来越受到重视，以前国内厂家总觉得进口的好，贵的好，其实是适合的好。随着新材料的不断增加和难加工，为了适应这种需要，刀具材料的品种也在不断地增加。这就需要在攻丝前，选择好合适的丝锥产品。

4.底孔孔径偏小

例如，加工黑色金属材料M5×0.5螺纹时，用切削机床丝锥应该用选择直径4.5mm钻头打底孔，如果误用了4.2mm钻头来打底孔，攻丝时丝锥所需切削的部分必然增大，进而使丝锥折断。建议根据丝锥的种类及攻件材质的不同选择正确的底孔直径，如果没有完全符合的钻头可以选择大一级的。

5.攻件材质问题 

攻件材质不纯，局部有过硬点或气孔，导致丝锥瞬间失去平衡而折断。

6.机床没有达到丝锥的精度要求

机床和夹持体也是非常重要的，尤其对于高品质的丝锥，只要一定精度的机床和夹持体才能发挥出丝锥的性能。常见的就是同心度不够。攻丝开始时，丝锥起步定位不正确，即主轴轴线与底孔的中心线不同心，在攻丝过程中扭矩过大，这是丝锥折断的主要原因。

7.切削液，润滑油品质不好

这点国内的许多企业都开始关注起来，许多采购了国外刀具和机床的公司有非常深刻的体会，切削液，润滑油品质出现问题，加工出的产品质量很容易出现毛刺等不良情况，同时寿命也会有很大的降低。

8.切削速度与进给量不合理

当加工出现问题时，国内大部分用户是降低切削速度和减小进给量，这样丝锥的推进力度降低，其生产的螺纹精度因此被大幅度降低，这样加大了螺纹表面的粗糙度，螺纹孔径和螺纹精度都无从控制，毛刺等问题当然更不可避免。但是，给进速度太快，导致的扭力过大也容易导致丝锥折断。机攻时的切削速度，一般钢料为6-15m/min;调质钢或较硬的钢料为5-10m/min;不锈钢为2-7m/min;铸铁为8-10m/min。在同样材料时，丝锥直径小取较高值，丝锥直径大取较低值。

9.操作人员技术与技能没有达到要求

以上的这些问题，都需要操作人员做出判断或向技术人员反馈，但目前国内绝大部分操作人员重视不够。例如，加工盲孔螺纹时，当丝锥即将接触孔底的瞬间，操作者并未意识到，仍按未到孔底时的攻丝速度给进，或排屑不畅时强行给进导致丝锥折断。建议操作人员加强责任心。

由上可见，造成丝锥断裂的原因可谓多种多样，机床、夹具、工件、工艺、夹头及刀具等等都有可能，仅凭纸上谈兵也许永远都找不到真正原因。做为一个合格的负责的刀具应用工程师，最重要的是深入现场，而不是仅凭想象。举个最简单的例子，假如丝锥切削锥长度太长，攻丝时撞至底孔底部而断裂，如果你不深入现场，仅凭猜测丝锥性能、工件材料、加工工艺等等等等如何获知

实际上，不论传统的攻丝设备还是昂贵的CNC设备在原理上都不能很好的解决上述问题。因为机器无法识别丝锥工作状况和所需的最适当扭力，只会根据预先设定的参数不断重复加工。只有在最后用螺纹规检测被加工的

1、在车床上小孔的钻削，其加工精度和表面粗糙度要求都比较高，用作配合的孔，一般孔径的精度为（IT7——IT8），表面粗糙度为（Ra3.2—0.2um）,径向跳动在0.3mm之内,一方面由于钻头较小,极易折断,造成很大的浪费,并且影响加工精度、加工质量和生产效率。另一方面由于小直径钻头在使用过程中还存在着许多问题，只有弄清小直径钻头在钻小孔时容易出现的问题，才能有的放矢地采取必要措施，以保证钻孔的顺利进行。

2、钻头折断的主要因素

钻头直径小、强度不够，小直径钻头的螺旋角又比较小，不易排屑，所以小直径钻头在使用过程中容易折断。钻小孔的切削速度高，钻头产生的切削温度高又不易散热，特别是钻头和工件的接触部位温度更高，加剧了钻头的磨损。?钻孔过程中，一般多用手动进给，进给力不容易掌握均匀，往往稍不注意就会使钻头损坏。由于小直径钻头的刚性较差，容易损坏弯曲，致使钻孔产生倾斜。

（1）钻头几何角度变化

钻头几何角度变化是造成钻头折断的主要原因,其中影响较大的是钻头钻刃顶角的变化,所谓钻刃顶角就是钻头两主切削刃之间夹角。一般标准麻花钻的钻刃顶角为118?当钻刃顶角大于118?时，两主切削刃为凹曲线, 当钻刃顶角小于118?时，两主切削刃为凸曲线,只有当钻刃顶角等于118?时两主切削刃为直线。但钻头直径越小, 钻刃顶角就越难控制，从而导致钻削力和扭矩的失衡，迫使钻头钻孔时走偏而使钻头折断。

（2）钻头径向跳动或偏摆量的变化

钻头的回转精度主要取决于钻头的装夹、钻夹头的制造精度和机床主轴的回转精度，钻头径向跳动或偏摆量过大，易使钻头折断。

（3）钻削轴向力和进给量的变化

钻头在车床上进行钻削时，进给量过小，一般每转只0.001mm左右。它完全靠操作者手感控制，因而进给量和轴向力均匀很难保证，稍有不慎就会导致轴向力和进给量的急剧变化，而使钻头折断。所以越小直径的钻头，进给量过大，都会使钻头折断。

（4）车床转速的影响

钻孔时，它的车床转速选择应为：n=1000V/ЛD n——主轴转速，r/min；D——钻头直径，mm；V —— 切削速度，m/min。也就是说，钻头越小，车床转速相应的取高一些。

5）操作者和钻削材料的影响

因钻削时，操作者精力集中、精力分散也是造成钻头折断的原因之一，其次加工材料的影响也很大，尤其是韧性较强的材料，排屑困难易堵塞，也易使钻头折断。

（6)其他因素

a.由于钻头磨损过大，使钻头的几何角度发生变化，这时如果操作者强行钻入工件，易使钻头折断。

b.钻头没有正确定心，钻孔前的工件端面没有车平。

c.车床尾座产生偏移，钻头中心没有对准工件的旋转中心，不但扩大了钻孔直径，而且也会使钻头折断。

d.由于钻头伸出过长，产生了径向跳动，使钻头折断。

3、解决办法

（1）钻孔前必须把工件端面车平，中心处不留有凸头，并且将钻头装入尾座套筒中，找正钻头轴线与工件旋转轴线重合。

（2）为防止钻头产生径向跳动，可以在刀架上加一挡铁，支持钻头的头部，帮助钻头定心。

（3）钻小而深孔时，应先用中心钻钻中心孔，以避免将孔钻歪。在钻孔过程中必须经常退出钻头清除铁削。

（4）钻小而深孔时，为避免钻削时抗力大，使孔位偏斜和钻头折断，应选用较高的车床转速，一般情况下车床转速取700—1000r/min。

（5）由于小直径钻头的强度低、刚性差，容易折断，所以开始钻进时，进给力要轻，防止钻头弯曲和滑移，以保证钻孔始切的正确位置。进给时注意手劲和感觉，当钻头弹跳时，让它有一个缓冲范围，以防止钻头折断，有时只要很小的进给力。进给力太小时，手动进刀不易感觉出来，这时可在进刀机构上装一个小重陀，靠其重量达到进给目的。

（6）当钻头刚接触工件端面和通孔快要钻穿工件时，由于横刃首先穿出，轴向阻力增大，易使钻头折断，所以进给量必须减慢，一般情况下，钻钢料时，进给量选0.15—0.35 mm/r；钻削铸件时，进给量略大些，一般选0.15—0.4mm/r。

（7）在钻削过程中，需注意频繁退钻，及时提起钻头。因为小直径钻头工作时，排屑槽狭窄，排屑不流畅，所以应及时地进行退钻排屑，退钻的次数与孔的深度成正比，同时还可借此机会输入冷却液，或在空气中冷却。采用上述方法，可以减少钻头的折断，以便节省材料、提高生产效率及提高工件的加工质量。

（8）小直径钻头在钻削时，由于排屑不畅，钻头和温度升高较快，为了降低切削温度，减小切屑、工件和刀具接触面之间摩擦系数，达到提高小直径钻头寿命的目的，必须进行充分的冷却，一般用透明防锈水作为冷却液较好。另外也可以在钻头的沟槽涂上一层二硫化钼，或用粘度低的机械油或植物油进行润滑，可得到较好的使用效果。