初级磨刀教程

1、精雕科技技术资料 初级磨刀教程前 言在CNC雕刻加工中，雕刻CAD/CAM软件承担了几何造型和刀具路径编程的任务，CNC雕刻机承担了雕刻加工的任务，而雕刻刀具则是CNC雕刻机的工具，是两者的桥梁！CAD/CAM雕刻软件在刀具路径编程时，按照最为理想和正确的状态生成了加工刀具路径，而CNC雕刻机床则默默地接受了操作员给予它的刀具，在这里，软件、机床、刀具三者是不具备智能修正的功能的，在三者间容易出现什么问题呢？那就是“使用的刀具与加工程序、机床不匹配！”，由于不匹配带来了一系列的问题，最为直观的表现就是“经常断刀并直接影响了加工成品的精度，甚至出现废品！”。上述不匹配主要表现为：使用的刀具类型或

2、者刀具直径、刀具角度与加工程序中设定的存在偏差。那么，我们如何解决这个问题呢？关键在于“操作员是具有思考能力的！”。也就是说，在工艺正确的前提下，只要CNC雕刻机的操作者按照规范，正确地使用刀具，就能够加工出合格的产品！雕刻刀具在雕刻加工中的重要性是不言而喻的，那么操作者是否会磨制雕刻刀具？是否能够磨制出好用的刀具？初级磨刀教程就是解决这个问题的。通过本教程的学习和反复练习，操作者可以学会以下内容：Ø 锥度平底刀的磨制方法Ø 平底刀的修磨方法Ø 牛鼻刀的修磨方法Ø 三棱锥刀的磨制方法本教程是一个完整的磨刀方法体系，面向的对象是CNC雕刻加工行业中的初级学

3、习者，也可供有一定基础的技术人员参考使用。在使用过程中，可以有选择性的学习，只学习目前需要掌握的刀具磨制方法，同时，可以跳过已经掌握了的内容，在以后需要时，可以随时从本教程中查询。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，常用的刀具从其几何形状上来划分，型号有：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

4、简单了解。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刀。（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，俗称刀尖类似于平底刀，锥刀的侧刃倾斜一定的角度，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。在精雕雕刻软件JDPaint中，锥刀的命名是按照这样的规则进行的：刀具类型 JD-锥度-底直径，比如，锥度平底刀 JD-30-0.4，就表示是一把锥度为30度，底直径为0.4的锥度平底刀。（

5、2）锥度平底刀描述参数在刀具路径编程时，我们选择一把刀具后，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，也就是刃全角，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，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。（3）锥度平底刀各部分及角度识别我

6、们初步认识一下锥刀的各个部分及锥刀角度，在磨制过程中，这些部分和角度都是需要我们磨制出来的。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，其中底刃用于切削底面，侧刃用于切削侧面。图1-2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1-3a锥角：锥角也可以称做锥度，即图1-3中的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

7、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；b. 后角：即图1-3中的，后角是后刀面（与已加工表面相对的面）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；c副后角：即图1-3中的，与后角的作用相同，它是防止底刃以外的部分与加工材料发生干涉。副后角大，刀具锋利；d副刃偏角：即图1-2中的，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

8、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（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。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：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，开半径

9、尺寸相同的情况下，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：TAN=（B-R）/r 其中为前角 B为开半尺寸 R为刀具柄部半径 r为垂直轴线截面切削刃半径图1-4前角的大小影响刀具的锋利程度，前角越大刀具越锋利。由于锥刀在开半径的时候，我们给出了经验的开半径尺寸，所以前角可以通过上述公式算出，而刀具锋利程度和强度已经做了考虑。（4）锥度平底刀磨制基础在认识了锥刀之后，我们来了解

10、一把锥刀是如何磨制出来的。锥刀的磨制过程可以分为三个部分：a. 开半径；b. 磨制后角和锥角；c. 点尖（得到刀具底直径、副后角和副刃偏角）。整个过程可以用图1-5表示如下：图1-5具体的磨制方法我们将在后边学习。1.2 平底刀平底刀也是一种常见刀具，其特点是刃部直径是相同的，下面来认识一下平底刀。（1） 认识平底刀平底刀从形式上看，又有螺纹铣刀（有单刃、双刃、多刃之分）和双刃直槽铣刀，如图1-6所示：图1-6平底刀的雕刻面积大，雕刻效率高，主要用于开粗加工和轮廓切割等场合。在JDPaint中，平底刀的命名是按照这样的规则进行的：刀具类型 JD-底直径，比如，平底刀 JD-4.0，就表示是一把

11、底直径为4.0的平底刀。（2）平底刀描述参数对于平底刀我们仅考虑以下两个描述参数：² 底直径：如图1-6中的D，一把多大的平底刀就是指底直径，底直径的误差将直接影响产品的加工精度；² 刃高：如图1-6中的H，刀刃有多高，限定了一次最大吃刀的深度，我们要在磨制过程中保证平底刀刃高要够用。（3）平底刀角度识别对于螺纹铣刀，需要使用专业的磨刀工具才能磨制出来，在刀具磨损后，可以使用万能磨刀机进行修磨，对于双刃直槽铣刀，我们则可以使用小型万能磨刀机磨制出来。我们重点了解双刃直槽铣刀的角度。如图1-7所示： 图1-7a前角：前刀面（切屑沿其流出的表面）与中心线（两对称刃尖连线）的夹角

12、。前角的大小决定刀刃的锋利程度和强固程度，它对切削过程有着重要影响。前角越大，刀刃则越锋利，切削越轻快，刀刃强度较弱；反之则正好相反。一般切削非金属选用较大前角，切削金属选用较小的前角。双刃直槽平底刀的前角一般为负值，我们希望它接近0，这样可以提高刀具的锋利程度。b. 后角：后角是后刀面（与已加工表面相对的面）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刀面与加工表面之间的摩擦，同时，后角增大刀具变锋利。我们常用的双刃直槽平底刀后角多为30度。c副后角：副后角避免底刃与加工面之间的摩擦，副后角越大刀具越锋利，但强度下降，副后角越小刀具越钝，但强度较好；我们常用的双刃直

13、槽平底刀副后角多为15度。d副刃偏角：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（刀具中心的切削线速度为0，不具有切削能力）。我们常用的双刃直槽平底刀副刃偏角角多为1.5度（13度即可）。螺纹铣刀的角度：a. 前角：前角增大时，刀具变锋利，但是同时刀具强度下降。反之，前角减小时，刀具比较钝，但强度较好。常用铣刀前角为15°；b. 后角：后角增大时，刀具变锋利，但是同时刀具强度下降。反之，后角减小时，刀具比较钝，但强度较好。常用铣刀后角为5°6°；c

14、. 螺纹角：螺纹角有正，也有负，也就是我们常说的正螺纹铣刀和反螺纹铣刀，我们常用正螺纹铣刀，常用铣刀的螺纹角为30°；d. 副偏角：公司自己磨制的刀具的副偏角为1.5°。（4）双刃直槽平底刀磨制基础双刃直槽平底刀的磨制过程可以分为四个部分：a. 开槽；b. 磨制侧刃（得到后角及底直径）；c. 磨制底刃（得到副后角及副刃偏角）；d. 铲料；整个过程可以用图1-8表示如下：图1-8具体的修磨方法我们将在后边学习。1.3 牛鼻刀牛鼻刀是在平底刀的基础上增加了两个圆角，下面来认识一下牛鼻刀。（1）认识牛鼻刀牛鼻刀从形式上看，又有螺纹牛鼻刀和双刃直槽牛鼻刀，如图1-9所示：图1-9牛

15、鼻刀可以认为是在平底刀的基础上在两个侧刃与底刃的结合处倒了一个小圆角。由于有了这个圆角，与相同直径的平底刀相比，使得牛鼻刀在硬金属材料的加工中，大大提高了刀具寿命。牛鼻刀的雕刻面积大，雕刻效率高，主要用于开粗加工，有时也用与曲面和平面连接处的加工。在JDPaint中，牛鼻刀的命名是按照这样的规则进行的：刀具类型 JD-底直径-角半径，比如，牛鼻刀 JD-4.0-0.2，就表示是一把底直径为4.0、角半径为0.2的牛鼻刀。（2）牛鼻刀描述参数对于牛鼻刀我们仅考虑以下三个描述参数：² 底直径：如图1-9中的D，一把多大的牛鼻刀就是指底直径，底直径的误差将直接影响产品的加工精度；²

16、; 刃高：如图1-9中的H，刀刃有多高，限定了一次最大吃刀的深度，我们要在磨制过程中保证牛鼻刀刃高要够用。² 角半径：如图1-9中的R，对于不同直径的牛鼻刀，角半径一般在0.21之间，角半径影响了牛鼻刀的有效底直径，比如一把牛鼻刀 JD-6.0-0.5的牛鼻刀，由于存在0.5的角半径，有效底直径变成了6-0.5*2=5，即5mm。（3）牛鼻刀角度识别对于双刃直槽牛鼻刀，它的几个角度与双刃直槽平底刀完全一致。（4）双刃直槽牛鼻刀磨制基础对于螺纹牛鼻刀，我们可以对一把磨损了的成品刀进行修磨，修磨的内容包括开半、修磨底刃、倒圆角。对于双刃直槽牛鼻刀，我们则可以按照磨制双刃直槽平底刀的方法磨

17、制出来以后，再修磨两个圆角，则得到了一把双刃直槽牛鼻刀，当然也可以对磨损了的刀具进行底刃、圆角的修磨。双刃直槽牛鼻刀的磨制过程可以分为五个部分（仅比双刃直槽平底刀多了一个倒圆角的步骤）：a. 开槽；b. 磨制后角及底直径；c. 磨制底刃（得到副后角及副刃偏角）；d. 倒圆角；e. 铲背整个过程可以用图1-10表示如下：图1-10具体的修磨方法我们将在后边学习。1.4 球头刀球头刀属于一种成型刀具，我们来认识一下球头刀。（1）认识球头刀球头刀又简称球刀，从形式上看，又有螺纹球头刀和双刃直槽球头刀，如图1-11所示：图1-11球头刀一般用于曲面半精加工和曲面精加工，不适合进行平面加工。在JDPai

18、nt中，球头刀的命名是按照这样的规则进行的：刀具类型 JD-球头直径，比如，球头刀 JD-3.0，就表示是一把球头直径为3.0的球头刀。（2）球头刀描述参数对于球头刀我们仅考虑以下二个描述参数：² 球头直径：如图1-11中的D，一把多大的球头刀就是指球头直径，球头直径的误差将直接影响产品的加工精度；² 刃高：如图1-11中的H，球头刀在加工中是点接触材料，刃高一般不对加工产生什么影响，但是要注意由于刃高不够而引起的干涉。（3）双刃直槽球头刀磨制基础对于双刃直槽球头刀，其磨制原理与双刃直槽牛鼻刀相似，而且对于磨刀机的调整还简单一些，磨制过程共分为五个部分：a. 开槽；b. 磨

19、制后角及底直径；c. 磨制底刃（得到副后角及副刃偏角）；d. 磨球头；e. 铲背整个过程可以用图1-12表示如下：图1-121.5 锥度球头刀锥度球头刀兼具锥度刀和球头刀的特点，下面我们来认识一下锥度球头刀。（1）认识锥度球头刀锥度球头刀又简称锥球刀，从形式上看，又有螺纹锥球刀和双刃直槽锥球刀，如图1-13所示：图1-13锥球刀是锥刀和球刀的混合体，它一方面具有锥刀的特点，具有很小的底直径，另一方面又有球刀的特点，可以雕刻比较精细的曲面。在JDPaint中，锥度球头刀的命名是按照这样的规则进行的：刀具类型 JD-锥度-球头半径，比如，锥度球头刀 JD-30-0.15，就表示是一把锥度为30度，

20、球头半径为0.15的锥度球头刀。（2）锥度球头刀描述参数对于锥度球头刀我们仅考虑以下三个描述参数：² 锥度：如图1-13中的a，也就是刃全角或者说锥度球头刀的锥度。锥度的误差将直接影响产品的加工精度；² 球头半径：如图1-13中的R的一半，在锥球刀的名称中，是按照球头半径来标注的，球头半径的误差将直接影响产品的加工精度；² 刃高：如图1-13中的H，锥球刀在加工中也是点接触材料，刃高一般不对加工产生什么影响，但是要注意由于刃高不够而引起的干涉。1.6 三棱锥刀三棱锥刀也是一种带有锥度的雕刻刀具，我们来认识一下这种刀具：（1）认识三棱锥刀三棱锥刀类似于锥度平底刀，由

21、于这种刀的后角为30度（原因是磨制时固定为30度了），刀具不够锋利，只适合于加工钢、黄铜等金属材料，其外形如图1-14所示： 图1-14三棱锥刀的特点是强度好，可以磨制很小角度的三棱锥刀，但由于它不锋利，使用并不广泛。（2）三棱锥刀的描述参数对于三棱锥刀我们考虑三个参数：² 锥度：含义同锥度平底刀；² 底直径：三棱锥刀底直径准确与否影响加工精度；² 刃高：刀刃有多高，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三棱锥刀刃高要够用。（3）三棱锥刀的角度三棱锥刀的后角为30度，其副后角、副刃偏角同锥度平底刀。（4）三棱锥刀磨制基础三棱

22、锥刀比较容易磨制，其磨制过程可以分为两个部分：a. 磨制三个刀面；b. 点尖。整个过程可以用图1-15表示如下：图1-15第二章 磨刀机使用与校准在学习磨制刀具之前，我们首先来认识和了解一下磨刀机，只有熟悉了磨刀机的特性，才能用好磨刀机、磨制出好的刀具。2.1 磨制刀具对磨刀机的要求磨刀机是磨制雕刻刀具的工具，这个工具的精度如何？是否好用？这些都会影响到操作者的磨刀过程。如果磨刀机本身刻度不准，存在偏心和间隙，这样是无法磨制出能用的刀具的。所以，使用者在选购磨刀机时，对磨刀机的质量要求必须引起重视，而不能认为什么样的磨刀机都能磨出好用的刀来。具体来讲我们对磨刀机有下述要求：（1）尽量选择正规厂

23、家的质量可靠的磨刀机，比如昆明铣床厂生产的KXM10C型万能磨刀机（根据使用经验，该磨刀机的质量在国内是最好的），由于目前市场上生产磨刀机的厂家很多，产品外观差不多，而使用起来的方便性、稳定性相差很大。（2）要求磨刀机的关键部件配合要好，不能存在间隙，比如收管、转台等，如果间隙太大，磨刀时根本无法控制。（3）磨刀机的刻度要准，收管、刀架不能存在偏心。（4）使用的砂轮要符合要求。有些用户使用与手工雕刻配套的磨刀机，磨制出的刀具会有较大的偏差，原因是这种磨刀精度较差。2.2磨刀机功能与结构磨制雕刻刀具通常使用小型万能磨刀机，本节就对磨刀机的功能和结构做一个介绍。2.2.1 磨刀机的功能目前我们常用

24、的是昆明铣床厂生产的KXM10C型万能磨刀机，它的额定电压220V，功率180W，磨头转速5200rpm，其他参数可以参见磨刀机附带的磨刀机使用说明书。磨刀机可以对刀坯进行开半（磨制平面）、磨制角度、磨制圆弧等一系列操作。使用这种小型万能磨刀机可以磨制、修磨锥度平底刀、三棱锥刀，可以修磨平底刀、牛鼻刀等刀具。2.2.2 磨刀机的结构昆铣KXM10C型万能磨刀机的结构及各部分的名称如图2-1所示：图2-1在图2-1中，标明了各个部分的名称，下面再将这些部件做一个简单介绍。（1）砂轮：砂轮与主轴相连。磨制硬质合金刀具需要使用金刚砂砂轮，而不能使用磨刀机自带的白刚玉砂轮，砂轮型号一般为BW1100&

25、#215;20×32×b×3，其中，砂轮外径为100mm，内径为20mm，砂轮整体厚度为32，b表示砂轮宽度，一般有3、5、7等规格，砂轮金刚砂厚度为3mm。粗磨时使用400目的粗砂轮，精抛时使用800目的细砂轮；（2）刀架：刀架内装有收管，用于装夹刀坯，刀架可以沿着转台转动。（3）转换开关：控制电机启动与停止。（4）两个手把：手把可以旋转，手把2可以通过控制轴带动刀架左右移动，手把1可以控制砂轮左右移动，我们可以通过调整手把带动砂轮或刀架来修磨刀具。（5）刻度圈：每个手把的右边都有刻度圈，手把2旋转一圈，刀架移动1毫米，也就是说，每一个小个格对应0.01毫米。（

26、6）限位螺钉：当刀架刹紧在控制轴上后，推动刀架，可以前后摆动，摆动角度的大小用这个限位螺钉来控制。（7）控制轴的刹紧手柄：如果不需要刀架移动或摆动时应将此手柄刹紧。（8）控制轴：控制轴上有刀架，刀架在可以其上左右移动和前后摆动。（9）收管：精雕机使用的刀具刀柄直径有3.17mm、4.00mm、6.00mm，如磨制锥刀的刀柄直径为3.175mm时，选择相对应的3.175mm（即1/8”）的收管；把刀坯插在收管的孔里，然后把定位插销扳到深槽里，收管被定位，旋转手柄拧紧，刀坯就被固定在收管里。如果把这个定位插销移出去，收管就可以夹着刀坯在手柄的带动下旋转，手柄上部有分度盘，上面标有0360度的刻度，

27、每15°可以通过定位插销来定位收管，可以通过调整定位插销的位置，得到刀具后角的度数。（10）转台：转台可以绕轴线位作90°的转动，转台上面标有刻度，磨制锥度平底刀时，转台转动的度数小于刀具刃全角的一半。（11）刹紧转台的手柄：调整好转台的角度，可通过此手柄来固定转台。（12）刹紧刀架的手柄：如果松开此手柄，刀架可以在控制轴上移动和摆动。（13）分度盘：收管旋转分度盘和转台旋转分度盘的最小刻度都为1°，对于旋转1°以下的刻度需要估读；（14）定位器：在收管前端的一个定位挡片，用于找到开半面（前刀面）。2.3 磨刀机检查和校准磨刀机准确与否直接影响着磨出刀具

28、的准确性，同时，由于目前市场上的磨刀机型号繁多，质量参差不齐，因此在使用磨刀机前尤其是初次使用时必须对磨刀机进行检查和校准。我们主要检查以下内容：电源、转换开关、主轴、砂轮、控制轴、限位螺钉、刹紧手把、刻度盘、刀架、收管。2.3.1 检查磨刀机（1）检查电源是否接通检查电源线插头有没插好，插座开关有无打开；（2）检查转换开关把转换开关旋钮从“0”位转至“1”位，看主轴是否转动，如果没有转动，找专人来修；（3）检查主轴主轴旋转起来后，听一听主轴声音是否很大，震动是否很大，如果很大找专人来修，声音和震动正常，则可正常使用；（4）检查砂轮检查磨刀机上有无砂轮，如果没有，则按照磨刀机使用说明书把砂轮装

29、好；如果有，看装的是否牢固、是否还有磨料，砂轮松动则要上紧，没有磨料则要更换砂轮；（5）检查控制轴手把转动控制轴手把，看是否能轻松转动，如果不能则需找专人来修；（6）检查刀架右手抓住刀架向前推，左手调节限位螺钉，看限位螺钉能否起作用，收管能否调到砂轮外侧，如果不能，则要松开刹紧刀架的刹紧螺钉，锁紧刹紧控制轴的刹紧螺钉，调节刀架位置，直到达到上面的要求，并刹紧刀架，松开控制轴；（7）检查刻度盘检查刀架可以绕“Y”轴转动位置的刻度盘是否为“0”，如果不为“0”，则松开刹紧螺钉，把它调到“0”并锁紧；（8）检查刹紧螺钉：检查除以上提到的控制轴和机座之间刹紧螺钉以外的其他刹紧螺钉是否松动，如果松动，要

30、把他们拧紧；控制轴和机座之间的刹紧螺钉保持松动；（9）检查收管：把收管旋紧后，前后推动收管，看是否有间隙，如果有，按照磨刀机使用说明书把它调至松紧适中；在磨制刀具之前，必须按照以上步骤对磨刀机进行检查，发现问题及时处理，以上这些都解决后才可能磨制出准确的刀具。2.3.2 校验磨刀机为了保证磨制出的刀具的准确性，我们必须对磨刀机进行校验，校验过程按照以下步骤进行：（1）校验收管是否偏心 磨刀时，刀坯是装夹在收管中的，只有保证了收管的同心度在一个允许的范围内，才能保证磨制出的刀具不偏心，我们可以按照以下两种方法校验收管是否偏心：严格的校验方法是在收管内装上刀坯，刀坯露出收管约10mm，在端部用百分

31、表打跳动，跳动量在0.02mm之内说明收管同心度合乎要求，如果大于0.02mm就不能使用。简单的校验方法是把刀坯装在收管内磨出锥度比较小的圆锥，看圆锥和圆柱的相贯线是否是一个圆，是不是恰好是刀坯的横截面，如果不是，说明收管偏心。如果收管存在偏心，根据偏心的程度，采用清理收管、重新装夹收管、重新装夹刀具等措施，看偏心是否能够消除，如不能消除，则需找专人修理。（2）校验刀架刻度盘“0”位置是否准确由于我们对刀具各个角度的要求很高，磨刀机上刀架刻度盘刻度在“0”上后，是不是真正的“0”位置呢？如果存在偏差，将会影响我们磨刀时的开半面、后角以及锥度的准确性，所以，必须按照以下步骤对“0”位置进行检查和

32、校准： 装入刀坯，调整位置装一根30mm左右的刀坯在收管内，把刀架刻度盘调为“0”锁紧，收管前端在砂轮右侧并通过限位螺钉调至距砂轮外侧约0.5mm；初步判断转动手把，让刀坯逐渐靠近砂轮面，当刀坯刚刚接触砂轮时，如果刀坯在接触砂轮处被均匀的磨出一个面，说明刻度盘“0”位置比较准确，如果不是，说明刻度盘“0”位置不准；准确判断让刀坯继续被修磨，直到整个面都被磨到，用千分尺测量磨出平面的两端位置，比较两个测量值，如果前端大，说明磨刀机“0”位置偏向左，我们需要在0刻度右侧找到理论“0”位置，如果前端小，说明磨刀机“0”位置偏向右，我们需要在0刻度左侧找到理论“0”位置。磨刀机0刻度不准，磨制出的刀坯

33、如图2-2所示：图2-2在判断出应该在哪边找到真正的“0”位置后，按照下面或中的方法进行操作。 如果前端大，在0刻度右侧找到理论“0”位置磨制出的刀坯如果如图2-2右图所示的前端大，则按照以下的方法进行调整：a. 先假定它在刻度2的位置，然后把刻度锁定在刻度2位置，继续磨刀坯，再测量，如果这时前面小后面大，说明刻度2的位置大于理论“0”位置，理论“0”在刻度0和刻度2之间；b. 假定在刻度1位置，继续修磨，再做测量，如果前大后小说明在刻度0和刻度1之间，反之就是刻度1和刻度2之间；c. 采用这种求中间值的方法使范围逐步缩小，小到一定程度就比较接近理论“0”，这时这个刻度就可以认为是理论“0”，

34、把找到的这个刻度作为刀架刻度盘补正值，以后不论是开半还是磨后角、锥角，都要把它补正进来；d. 如果在步骤a中，将刻度转到2时，是前面大后面小，我们可以假设更大的刻度，直到前面小，按照前面的步骤，继续找“0”位置，直到找到理论“0”位置。如果前端小，在0刻度左侧找到理论“0”位置磨制出的刀坯如果如图2-2中图所示的前端小， 我们无法使转台转到负刻度位置上，需要找专人修理。2.3.3 砂轮的选用、更换、找平、修磨砂轮装夹在磨刀机上，通过其上的金刚砂将刀坯的多余部分磨掉。砂轮的质量如何？颗粒粗细都会影响刀具的锋利程度和耐用性！同时，砂轮又是易耗品，在使用过程中会逐渐磨损，我们必须进行砂轮的修磨，在无

35、法修磨或磨料接近用完时要更换砂轮，否则将会影响刀具的质量。（1）砂轮的选用选用砂轮主要考虑砂轮的材质和颗粒，磨制雕刻用的硬质合金刀具需要使用金刚石砂轮。这种砂轮的性能参数有粒度和浓度。粒度就是指砂轮颗粒的大小，一般有400目、800目等多种。浓度是指金刚砂的含量，一般为75，即金刚砂含量为百分之七十五。在显微镜下观察，刀刃部分是锯齿状的，而锯齿的大小是和砂轮的目数有关的，使用400目砂轮磨出的刀锯齿明显大于使用800目砂轮磨出的刀。刀刃的锯齿越小刀具越锋利，所以我们通常使用400目砂轮进行粗磨，使用800目的砂轮进行精磨或抛光，这样刀具在锋利程度和耐用性上都有很大提高。（2）砂轮的更换在砂轮上

36、的金刚石磨料接近用完时，需要更换砂轮，砂轮的更换方法，请参看磨刀机使用说明书。（3）砂轮的找平更换砂轮后，砂轮要装平，旋转起来后不偏摆。判断方法一般是通过肉眼观察、使用刀坯轻轻接触，看是否均匀接触等方法，还可以使用百分表来打跳动。如果砂轮偏摆严重，则需要重新安装砂轮，如果通过调整无效，则需要找专人来修理。（4）砂轮的修磨金刚石砂轮要求均衡使用，尽量减少修磨。但砂轮磨削面堵塞（表现为砂轮变黑、刀坯硬质合金粉末堵塞砂轮、氧化等）、跳动过大或失去精度时需要修磨。修磨方法如下：将碗形金刚石砂轮取下，准备一块平板（可以是大理石板等），将280#（600#）水砂纸用水浸湿后放在平板上，将碗形金刚石砂轮的端

37、面与水砂纸接触，一手按住水砂纸，另一只手按住碗形金刚石砂轮，轻轻的在砂纸上滑动，并不时的旋转碗形金刚石砂轮，使其修磨均匀，保证磨削面的平行度。切记不可用力过猛！修磨示意图如图2-3。图2-3 水砂纸的选用：粗磨砂轮（400目）使用280#水砂纸修磨，抛光砂轮（800目）使用600#水砂纸修磨。2.4 磨刀机使用常见问题在磨刀机使用过程中经常会出现不正常的情况，这就要求使用者能够判断、检查、处理，保持一个良好的磨刀条件。下面就对常见问题及处理方法进行分析。不正常现象原因分析处理方法不能开机1、 电源是否接通；2、 电源线是否正常；3、 电机是否正常；4、 皮带是否脱落或断裂。1、检查电源、插座、

38、电缆；2、检查电机；3、检查皮带、更换皮带。第三章 锥度平底刀磨制方法精雕机作为数控加工设备，使用的刀具是否准确直接影响所加工产品的精度。对于常用的锥度平底刀来说，底直径和锥度是否准确直接影响加工精度，而锥刀的几个角度（后角、副后角、副刃偏角）则决定了刀具是否好用，是否耐用。所以磨制出的锥度平底刀的好坏在很大程度上影响了最终加工产品的效果和效率。下面我们就逐步学习锥度平底刀的磨制方法。3.1 磨制刀具所需设备和量具磨制锥度平底刀需要以下设备和量具：（1）万能磨刀机1台；（建议使用昆铣KXM10C型万能磨刀机）（2）粒度适中、内径20mm、外径100mm、砂轮宽度5mm的砂轮1个；（粗磨砂轮为4

39、00目，抛光砂轮为800目）（3）025mm外径千分尺1把；（4）40倍读数显微镜1只。在磨制三棱锥刀，修磨平底刀、牛鼻刀时，也需要上述设备，以后不再赘诉。前边已经介绍过，锥刀的磨制过程分为三步：开半径>磨制后角和锥角>点尖，下面就详细讲解磨制的方法和步骤。3.2 开半径“开半径”是锥刀磨制过程中的专有名称，它是指将刀坯端部磨掉约一半材料的操作过程。在常用刀具介绍中，我们了解到锥度平底刀是一种开半径不平衡刀具，这是为了保证刀具的锋利、易磨制，同时，也是由于雕刻加工中小区域多、边边角角要求清晰等特点决定的。在磨制刀具时，第一步我们就要将刀具的端部去掉大约一般的材料。我们常用的刀坯为圆

40、柱状硬质合金（钨钢）材料，直径一般有3.175mm、4mm等规格，长度不等，一般在3040mm之间，在加工一些钢类模具时，通常使用4mm的刀料磨制锥刀，这样的锥刀强度较好。在本节我们以刀坯直径为3.175mm，最终开半保留厚度尺寸为1.62mm，开半部分总长度7.5mm左右为例讲解开半的详细过程。3.2.1 开半面的要求和鉴别标准开半完成后，我们对开半面有如下要求和鉴别标准：（1）开半面端部必须有2.5mm3.5mm长的一段平整面（由于砂轮可能不平，所以要求至少保留前边要求的一段平整面）；（2）平整面必须平行于刀坯轴心线；（3）开半后厚度在1.611.63mm之间；（4）开半部分总长在78mm

41、之间。3.2.2 开半操作步骤开半操作步骤如下：（1）刀架刻度盘调零松开刀架刹紧手柄，刀架刻度盘刻度调到绝对零位（刀架刻度盘无补正值时，调到刻度盘0度；刀架刻度盘有补正值则调到相应的补正值刻度），锁紧刀架刹紧手柄。此步骤保证开半面与刀坯轴心线平行，扳刻度时要多加注意。（2）收管刻度盘调零定位销拉到最上位，旋转收管至刻度盘零位，定位销放到最下位。（3）装刀坯松开收管旋紧手柄，刀坯插入收管（收管内径为3.175mm），收管外刀坯部分为10mm左右，其余部分插入收管内并且保证长度不小于8mm，旋紧收管。此步骤保证开半面有一段平整面。（4）调整刀坯左右位置转动控制轴手把，直至刀坯恰好贴近砂轮面，且能够

42、前后自由移动。（5）调整刀坯前后位置左手旋转限位螺钉，右手推动刀架，使收管距离砂轮外侧约为2.5mm（目的是防止砂轮磨到收管），也就是刀坯圆柱面超出砂轮内边缘约为2.5mm，如图3-1所示。图3-1此步骤与步骤3保证开半部分总长度在7.5mm。（6）控制轴分度盘回零转动控制轴手把使刀坯轻触砂轮面（此时砂轮不转），仅转动控制轴分度盘至零位。（7）开启电源向右转动转换开关，使旋钮上箭头由“0”指向“1”，砂轮开始旋转。（8）开始开半基本动作是左手转动控制轴手把进给1格（1格=0.01mm），右手握住刀架前后推磨一次，刀架绕控制轴转动范围是刀坯前端从砂轮外侧到砂轮内边缘顶住限位块为止，控制轴进给量可

43、以做适量变化，以刀坯不变颜色、砂轮不明显掉速为原则，但要注意来回推动时不要用力过猛。（9）反复进给推磨反复重复步骤8的基本动作直至控制轴分度盘转过1圈又40小格，即进给了1.4mm，暂停。（10）精确测量用千分尺测量刀半尺寸，注意测量之前要验证千分尺“0”刻度是否准确，测量位置是刀坯在开半时超出砂轮内边缘的2.5mm，也就是千分尺测量端圆面不能低于前端2.5mm，如图3-2所示。测量时一定要用棘轮旋紧千分尺，测量次数为3次，取平均值，以消除偶然误差。图3-2（11）计算所剩余量计算上步骤3个测量值的平均值，计算出与1.62的差值，就是所剩余量。（12）继续开半再次把控制轴分度盘清零，继续磨去上

44、个步骤所剩余量减去0.05mm后的量。（13）再次精确测量按步骤10操作。（14）再次计算余量按步骤11操作。（15）再次继续开半磨去比步骤14算得的余量少半格的量，此步骤必须仔细，此步骤和步骤13保证最终开半尺寸精确。（16）细磨无进给推磨2至3次，确保开半面光滑。（17）最终测量按步骤10 测量，本步骤只是起验证作用，结果应该在1.611.63mm范围之内，这样锥刀开半径就完成了。在开半时，我们可以使用400目（或者320目）的粗砂轮，以便加快开半径的速度，在粗磨锥角、后角时也可以使用粗砂轮，在精修锥角和后角以及点尖时使用800目的细砂轮，以保证刀具的精度。（对于有条件的用户可以使用两台磨

45、刀机，一个配备粗砂轮、一个配备细砂轮，这是最佳的选择）3.2.3 开半径大小的确定在实际加工中，加工材料不同，我们磨制刀具时也是相应变化的，其根本出发点就是为了满足加工材料对刀具锋利或者强度的要求。那么加工不同材料时，如何确定锥刀开半径数值的大小呢？我们根据经验给出了表3-1和表3-2：表3-1 3.175刀料开半径数值材料有机玻璃双色板ABS板铝紫铜黄铜铸铁钢铁工具钢开半径（mm）1.601.601.601.611.611.631.641.641.65表3-2 4刀料开半径数值材料有机玻璃双色板ABS板铝紫铜黄铜铸铁钢铁工具钢开半径（mm）2.002.002.002.032.032.052.

46、072.072.08 具体还可以参见附录3 锥刀开半尺寸、角度与加工材料对照表。在加工一种材料时，如果开半后的刀坯刀半厚度和表中要求相差较大会出现什么情况呢？如果刀半值偏大导致刀具不够锋利，影响排屑或者造成毛边；如果刀半值偏小导则致刀具强度不够，易断刀。3.2.4 开半径长度在前边的开半过程中，我们要求开半总长度为7.5mm左右，这个数值是这样确定的，砂轮宽度为5mm，超出砂轮内边缘2.5mm，总共7.5mm。在超出砂轮内边缘的这2.5mm上能够保证有一段厚度均匀的平直开半面，也是我们测量开半厚度的测量部位，使用这种方法可以在砂轮不平、砂轮磨料很少的“艰苦”砂轮条件下磨制出好用的锥刀。但是大家

47、又发现，这里产生了一个矛盾，根据刀具强度以及减少刀具动平衡失衡的要求，刀具开半要求用多长开多长，够用即可。所以，在训练阶段可以按照本教程来进行开半，熟练后，可以根据磨刀机及砂轮情况，灵活掌握，适量减短开半长度，以提高刀具强度。尤其是在磨制20度以下或0.2以小的锥刀时，开半长度根据雕刻深度需要，尽量短一些。3.3 磨制后角和锥角开半完成后，我们以磨制20度锥角、30度后角为例讲解磨制后角和锥角的方法。锥度、后角是在本步骤中通过综合的动作磨制出来的，而且，后角的刻度是否准确，将影响到锥角的准确性。3.3.1 磨制后角和锥角的精度要求和鉴别标准（1）后角偏差在±0.1度之内（因后角的准确

48、与否直接影响着锥角的准确性）；（2）刀刃是一条直线（刀刃如果不直，在旋转起来后刀刃旋转的轨迹就不是一个圆锥）；（3）正视前刀面，刀侧刃与刀坯中心线所成夹角大于中心线与另一边所成夹角，也就是两边不对称，如图3-3所示；图3-3（4）磨出刀具的两边与相应锥度刀具“参数量块刀形槽”相吻合。（备注：参数量块是用于校验刀具角度参数的自制量具，其上有刀形槽）请注意，后角的大小直接影响刀具的寿命、产品的加工效果和加工效率，在磨制刀具前应首先根据加工材料查表得到应该用多大后角的刀具，然后在磨刀过程中，仔细操作，保证该后角度数的正确。3.3.2 刀具后角的确定在第一章常用刀具介绍中，我们已经知道锥刀的后角在很大

49、程度上影响了刀具是否锋利，由于加工材料对刀具的不同要求，就使得我们在磨刀的时候不能一成不变，而是要根据不同的加工材料来磨制不同大小后角的锥度刀。具体关系请参见附录3 锥刀开半尺寸、角度与加工材料对照表，从表中可以看出，加工有机玻璃时磨制30-45度后角的刀具，而加工钢铁时则需要磨制15-20度后角的刀具。总的原则是，对于非金属软材料，要采用大后角刀具，以保证刀具锋利、排屑顺畅，对于金属硬材料则要使用小后角刀具，以保证刀具的强度，避免断刀。3.3.3 刀架转台旋转角度的确定我们在磨刀前已经清楚的知道了要磨制的刀具是多少度（锥度）的，这个锥度是如何磨制出来的呢？实际上就是在磨制时刀架转台旋转了一个

50、角度。刀架转台的旋转角度一般情况下不是锥度刀锥度的一半，而是比一半小，而且后角越大，也就差的越多。这样，在锥度刀、后角和刀架转台三者之间存在一个关系。只要知道了锥刀的锥度和后角，我们就可以通过查表的方法得到刀架底盘的旋转角度。表格参见附录4 刀架转台旋转角度、锥度、后角对照表。具体查表方法为在锥度所在的列找到需磨制的锥度，如20度，在后角所在的行找到需磨制的后角，如30度，然后在行与列的交点上，找到转台需要旋转的角度，如8.68度，如表3-3所示：表3-3 刀架底盘旋转角度表（部分）后角锥度101520253035209.859.679.419.088.688.222512.3212.0911

51、.7711.3610.8710.293.3.4 磨制过程具体操作步骤后角和锥角是在这一个步骤中同时磨制出来的，具体操作步骤如下：（1）旋转收管确定后角磨制状态松开定位销将收管顺时针转90度，再转30度就是要磨的30度后角（如果是45度后角，就是转45度，依次类推其它任意角度），定位销转到半锁状态，也就是收管只能在刻度盘120度到300度180度区间自由转动。定位销半锁状态的调整：将定位销搬到右侧，此时收管只能在180度区间内旋转，此时为半锁状态，一般要求从收管在需磨制后角的刻度（比如120）起的180度范围内旋转（比如120300），调整方法是定位销锁紧，松开收管，旋转刻度，进行调节即可。（2

52、）旋转刀架确定锥角磨制状态首先松开刹紧手柄，刀架刻度盘“0”位置准确时，转动刀架使刀架刻度旋转至8.7度（以磨制20度锥角、30度后角为例，此数值为查表得来），如果“0”位置不准确，将刀架刻度盘旋至（8.7+补正值）刻度，旋紧刹紧手柄。注意刻度盘的刻度线是以度为单位的，小数点后的数值需要估读，估读误差应在0.1度内（其它锥度的刀具所搬角度查表，按照上面方法操作）。（3）调整刀坯位置右手握住刀架前后推，左手调整控制轴手把，直到刀坯碰不到砂轮但是比较靠近，然后右手向前推住刀架推到最前边，此时左手转动限位螺钉直到刀坯前端与砂轮内边缘平齐后停止；（4）磨制后刀面和锥度 开启电源，右手抓住刀架（不是握住

53、，目的是能旋转也能前后推动），将刀架前推并且使收管保持在120度刻度上，左手转动控制轴手把进行进给，当砂轮刚刚磨到刀坯，控制轴停止进给； 控制轴进给0.05mm；（0.05mm可以从控制轴手把刻度圈上读出，每小格为0.01mm） 右手推住刀架并从刻度120旋到300度然后转回120度； 调限位螺钉，使刀架前伸1mm左右，重复步骤； 重复步骤直至砂轮磨不到刀坯，或者收管离砂轮约2.5mm，停止重复步骤；如果是学习磨刀就照本步骤之前要求做，如果是实际加工使用就根据实际加工深度需要，重复步骤直至刀坯超出砂轮部分长度略大于实际雕刻深度即可；这时开半部分7.5mm左右的长度上已经磨出了轻微的后刀面和锥度

54、，但此时还没有磨出刀尖，需要继续进行修磨。 调限位螺钉使刀坯前端再次与砂轮内边缘平齐； 重复步骤至直至刀坯前端磨出刀尖，或者前端尺寸略小于所需刀尖大小，至此刀具的后刀面和锥角就磨出，关闭磨刀机电源；从以上步骤中，我们可以看到，所有动作可以分为两类，一类是步骤的进给控制轴，每次进给5丝，此时是在磨制刀具的侧刃；另一类是步骤的每向前推1mm，旋转120度，此时是在磨制后刀面。在这两种动作的配合下，修磨出了锥角和后刀面。（5）检查刀具 检查刀刃一边和另外一边是否平直，至少实际加工使用的那段长度是平直的，如果不是，检查步骤（4）是否有遗漏步骤，检查出后重磨； 看刀刃与刀坯中心线夹角是否大于中心线与另一

55、边夹角，如果不是，检查步骤（1）是否有遗漏，检查出后重新磨； 刀具的两边与所对应角度的刀具参数量块刀形槽是否相吻合，如不是，检查步骤（2），查出后重磨； 如果没有问题，即可将刀坯从收管中卸下，卸刀坯的方法是装刀坯的反向过程。3.4 点尖和测量锥刀在开半径和后角、锥角磨制完毕以后，可以说一把刀具才磨制完成了一半。后续的点尖在更大程度上决定了刀具是否准确、是否好用。点尖的作用是磨出锥刀的底直径、副后角和副刃偏角，经过点尖，才能得到一把准确好用的刀具。在这一小节中，我们以对一把标称底直径尺寸为0.8mm的锥度平底刀进行点尖为例，讲解点尖的方法。3.4.1 刀尖角度和刀具底直径测量要求、标准（1） 副

56、后角20度表现为刀具副后刀面与前刀面夹角约为70度。（把刀放入副后角、副刃偏角量块槽内副后刀面和量块对应面基本平齐，如图3-4所示。） 图3-4（2） 副刃偏角5度表现为刀具底刃与刀坯轴心线夹角约为85度。（把刀放入副后角、副刃偏角量块槽内底刃与对应边基本平行）（同样用量块校验，如图3-4）；手持锥刀，使刀尖朝上，竖直方向观察前刀面，侧刃与底刃的交点要高于另一侧与底刃的交点，即副刃偏角的方向要正确，如图3-5所示。图3-5（3）刀具底直径偏差在-0.02mm之内（40倍读数显微镜偏差在半格之内，其中一格为0.05mm）。刀具底直径偏差的基本要求是宁可偏小，不能偏大，否则会造成过切，导致工件报废！3.4.2 副后角、副刃偏角的确定点尖时，同样要考虑加工材料，不然磨制出的刀具将无法使用！加工材料与副后角、副刃偏角之间的关系，请参见附录3 锥刀开半尺寸、角度与加工材料对照表。