《数控机床刀具及应用》立足生产实际，体现现代切削加工发展方向，详细介绍了现代数控刀具的发展特点、数控刀具材料的性能和选用、数控车削刀具、数控孔加工刀具、数控铣削刀具、数控复合刀具、数控机床刀具系统等内容。

本书内容全面、实用性强，可供机械制造行业的加工工艺人员和生产一线的技术人员使用，也可作为相关专业工程技术人员和工科院校师生的教材和参考书。

第1章概述 1

1.1金属切削刀具概述1

1.1.1金属切削过程变形区的划分1

1.1.2金属切削刀具的刀具角度2

1.1.3切削用量的选择7

1.2数控刀具发展状况8

1.2.1我国数控刀具技术的现状9

1.2.2数控刀具技术的发展9

1.2.3数控加工对刀具的要求11

1.3数控刀具的种类及特点12

1.3.1数控刀具的种类12

1.3.2数控刀具的特点13

1.4数控刀具的失效形式及可靠性14

1.4.1数控刀具的常见失效形式及其解决方法14

1.4.2刀具失效在线检测方法15

1.4.3数控刀具的可靠性16

1.4.4数控刀具的选择原则17

第2章数控刀具材料 18

2.1数控加工对刀具材料的要求18

2.2硬质合金刀具材料19

2.2.1硬质合金20

2.2.2硬质合金性能特点20

2.2.3钨钴类硬质合金22

2.2.4钨钛钴（WC-TiC-Co）类硬质合金26

2.3.5含碳化钽（碳化铌）的硬质合金28

2.2.6碳化钛（TiC）基硬质合金29

2.3金刚石刀具材料30

2.3.1金刚石刀具材料的种类30

2.3.2金刚石的性能特点及其应用30

2.4立方氮化硼刀具材料31

2.4.1立方氮化硼刀具材料的种类31

2.4.2立方氮化硼刀具材料的性能、特点31

2.5陶瓷刀具材料31

2.5.1陶瓷刀具材料的种类及应用32

2.5.2陶瓷刀具材料的性能、特点33

2.6涂层刀具材料33

2.6.1涂层刀具33

2.6.2涂层工艺34

2.6.3涂层种类35

2.6.4刀具涂层的选择35

2.6.5涂层高速钢刀具36

2.6.6涂层硬质合金刀具37

2.6.7刀具的重磨与再涂层38

第3章数控车削刀具 39

3.1数控车削刀具的类型39

3.1.1按车刀用途分类39

3.1.2按切削刃形状分类39

3.1.3根据车刀结构分类40

3.1.4常用数控车刀的刀具参数40

3.2机夹车刀42

3.3可转位车刀43

3.3.1可转位车刀的组成及特点43

3.3.2机夹可转位式车刀的夹紧方式44

3.3.3可转位车刀使用注意事项45

3.3.4可转位车刀表示方法45

3.3.5可转位车刀几何角度的选择52

3.3.6可转位车刀的选用53

3.4机夹可转位式外圆车刀55

3.4.1机夹可转位式外圆车刀的ISO代码55

3.4.2复合压紧式可转位外圆车刀56

3.4.3螺钉压紧式可转位外圆车刀57

3.5机夹可转位式内孔车刀（镗刀）58

3.6机夹可转位式螺纹车刀60

3.6.1螺纹车刀分类及应用范围60

3.6.2螺纹车刀结构形式及基本尺寸60

3.6.3机夹可转位式螺纹车刀代码62

3.6.4机夹式螺纹车刀切削用量的选用64

3.7切断（槽）刀66

3.7.1切断(槽)刀的功能与分类66

3.7.2使用注意事项68

3.8数控车削加工中的装刀与对刀技术68

3.8.1车刀的装夹步骤和装夹要求（以外圆刀为例）68

3.8.2数控车床常用的刀架69

3.8.3机夹可转位车刀的安装70

3.8.4对刀方法71

3.9加工不同材料工件车刀的选择73

3.9.1淬火钢的车削73

3.9.2不锈钢的车削74

3.10数控车床刀具补偿的应用77

3.10.1刀具位置补偿77

3.10.2刀尖圆弧半径补偿78

3.10.3刀尖圆弧半径补偿指令78

3.10.4刀尖圆弧半径补偿值、刀尖方位号79

3.10.5刀尖圆弧半径补偿指令的使用要求79

第4章数控加工中孔加工刀具 81

4.1钻削过程及其基本原理81

4.2孔加工刀具的分类和用途82

4.2.1在实体工件上加工出孔的刀具82

4.2.2对工件上已有孔进行再加工的刀具83

4.3麻花钻85

4.3.1麻花钻的结构85

4.3.2麻花钻的几何参数86

4.3.3麻花钻的修磨88

4.3.4群钻90

4.3.5可转位浅孔钻91

4.3.6硬质合金麻花钻91

4.4深孔钻92

4.4.1深孔加工的特点92

4.4.2深孔钻的分类及其结构特点92

4.5铰刀95

4.5.1铰刀的分类95

4.5.2铰削特点95

4.5.3高速钢铰刀96

4.5.4硬质合金铰刀99

4.5.5铰刀的使用技术100

4.6镗刀101

4.6.1单刃镗刀101

4.6.2双刃镗刀102

4.6.3多刃镗刀102

第5章数控铣削刀具 103

5.1概述103

5.1.1数控铣削加工的主要对象103

5.1.2铣刀的种类及用途105

5.1.3数控铣刀的基本特点111

5.1.4数控铣刀的基本要求111

5.2铣削原理112

5.2.1铣刀的几何参数112

5.2.2铣削方式114

5.2.3铣削要素和切削层参数116

5.2.4铣削力和铣削功率119

5.3数控加工中常用铣刀及代码121

5.3.1数控可转位铣刀刀片及铣刀代码122

5.3.2面铣刀126

5.3.3立铣刀130

5.3.4其他铣刀135

5.4可转位铣刀的合理选用140

5.4.1可转位铣刀的结构140

5.4.2可转位铣刀的角度选择141

5.4.3可转位铣刀的齿数（齿距）142

5.4.4可转位铣刀的直径142

5.4.5刀片牌号的选择143

5.5数控铣削加工中的对刀技术144

第6章数控复合刀具 146

6.1数控复合刀具概述146

6.1.1数控复合刀具的概念146

6.1.2数控复合刀具的分类147

6.2数控复合刀具的材料150

6.2.1数控复合刀具刀体的材料150

6.2.2数控复合刀具切削部分的材料150

6.3数控复合刀具的设计与制造155

6.3.1数控复合刀具的特点155

6.3.2数控复合刀具的设计156

6.3.3数控复合刀具的制造156

6.4数控复合刀具的典型应用158

6.4.1使用数控复合刀具加工箱体类零件158

6.4.2使用数控复合刀具加工差速器壳体零件159

6.4.3使用数控复合刀具加工螺纹孔160

6.4.4使用数控复合刀具加工汽车制动鼓161

6.4.5使用数控复合刀具加工石油套管161

第7章数控机床工具系统 163

7.1数控机床工具系统概述163

7.2数控机床与工具系统的接口及其标准163

7.2.1镗铣类数控机床与工具系统的接口及其标准164

7.2.2车削类数控机床与工具系统的接口及其标准169

7.3镗铣类数控机床用工具系统170

7.3.1TSG工具系统图171

7.3.2TSG工具系统中的工具型号命名规则171

7.3.3TSG系统的镗孔类工具172

7.3.4TSG系统的装铣刀工具174

7.3.5TSG系统的装莫氏柄工具175

7.3.6TSG系统的装圆柱柄工具176

7.3.7TSG系统的钻孔攻螺纹工具176

7.4镗铣类模块式工具系统177

7.4.1TMG名称代号及模块型号表示规则177

7.4.2TMG21模块系统图180

7.4.3TMG21的主柄模块181

7.4.4TMG21的中间模块183

7.4.5TMG21的工作模块183

7.4.6国外的TMG工具系统187

7.5镗铣类工具系统的选用方法188

7.5.1TSG与TMG的选择原则188

7.5.2TMG的选择方法188

7.6数控车床工具系统189

7.6.1通用型数控车削工具系统189

7.6.2更换刀具头部的数控车削工具系统192

7.7数控工具系统与刀具的接口技术193

7.7.1数控弹簧夹头刀柄194

7.7.2数控液压刀柄195

7.7.3数控热缩刀柄197

7.7.4数控强力夹头刀柄199

7.7.5数控侧固式刀柄200

7.8数控刀具的预调及在线检测201

7.8.1数控刀具预调仪201

7.8.2数控刀具的预调方法202

7.8.3数控刀具管理系统203

7.8.4数控刀具的在线检测204

参考文献 208

目前，随着我国数控机床用量的增加，现代切削加工朝着高速、高精度和高强度切削方向发展。数控机床刀具与工具系统的性能、质量和可靠性以及刀具管理系统的水平，直接影响着我国制造业数百万台昂贵的数控机床生产效率的高低和加工质量的好坏，也影响着整个机械制造工业的生产技术水平和经济效益。本书正是在这样的背景下，经过反复的实践与总结，在参考国内外大量现代数控刀具最新技术发展成果的基础上编写的。

《现代数控机床刀具及其应用》是本书的前身，自2018年出版以来受到了广大读者的好评。考虑到数控加工技术的不断发展，并结合生产实际情况，决定对该书进行升级。升级的原则是，在保持原始框架的基础上， 把一些冗长难解的理论知识尽量简化， 增加一些数控车床刀具补偿的应用技术、数控铣床对刀技术和复合刀具的应用等内容，并尽量去体现数控刀具和机械切削的新技术和新材料。

现代数控机床刀具、工具系统和刀具管理系统是发挥数控机床加工效率、保证加工质量的基础。只有先进的数控机床，没有与之相配套的先进刀具、工具系统和刀具管理系统，或者没有掌握刀具的合理使用技术，数控机床的效能就得不到充分发挥。本书正是从数控加工生产实际出发，以掌握数控机床刀具合理使用技术、发挥数控机床效能为目标，详细介绍了现代数控刀具的发展、种类特点和工作的可靠性，数控机床刀具材料的种类、性能和选用；然后分析了数控车削刀具、数控孔加工刀具和数控铣削加工刀具、数控复合刀具的种类、特点及使用技术等。同时，结合国内外数控工具系统的最新发展成果，介绍了数控机床与工具系统的接口及其标准。详细论述了TSG工具系统、镗铣类整体式工具系统、镗铣类模块式工具系统及选用方法、数控车床工具系统及其他工具系统。

本书以实用性为主，兼顾系统性，具有信息量大、内容全面等突出特点，可供机械制造行业的机械加工工艺人员和生产一线的技术人员使用，也可作为工科院校师生相关专业的教材或参考书使用。

本书由辽宁石油化工大学的浦艳敏、牛海山、衣娟编著。其中，浦艳敏编写第1～3章，牛海山编写第4和第5章，衣娟编写第6和第7章。另外，李铁石、龚雪、李晓红、郭庆梁、高晶晶、郭玲、王春蓉、闫兵、王宏宇、于水、李志武等为本书的编写提供了帮助。

由于编者水平有限，加之时间仓促，书中难免有不妥之处，敬请读者批评指正。