第二节 数字化玉雕的刀具
本节主要介绍数字化玉雕刀具的材料、选用原则、刀具修磨等。这些内容实践性很强，并且又与数字化玉雕的基本知识紧密相连，所以在学习上要理论联系实际，通过学习，要达到能根据生产实际情况，正确地选择刀具、使用刀具和修复磨制刀具的目的。对于不同的被加工材料，选用不同的刀具材料，是我们本节要掌握的主要内容。雕刻刀具雕刻常用的刀具分为四种:平底尖刀、直刀（柱刀）、铣刀、三维异型刀。这些刀具不同于常见的用一根合金刀柄材料直接修磨出工作所需的各种雕刻刀具，而是在直径为6mm的刀柄下通过特殊焊接工艺焊接上呈各种形状的刀头，直接用于各种特殊形状的雕刻加工，故又称大头刀。
一、刀具材料
刀具材料一般是指刀具切削部分的材料。它的性能优劣是影响加工表面质量、切削效率、刀具寿命的重要因素。选用新型刀具材料不但能有效地提高切削效率、加工质量和降低成本，而且往往是解决某些难以加工材料的工艺关键。本部分主要讲解常用刀具材料、性能与选用方法。
随着高速切削、硬切削、干切削和精密切削的快速发展，超硬材料研究、生产技术不断进步以及新兴覆膜技术的不断发展，出现了许多性能优良的新型复合涂层材料，在此也做一些简单的介绍。
（一）刀具材料必备性能
1.较高的硬度
硬度是指材料表面抵抗其他更硬物体压入的能力。刀具材料必须要有足够的硬度，这样，刀具才能切除玉雕件上多余的玉料，目前在室温条件下刀具材料的硬度应大于或等于60HRC。
2.高的耐磨性
耐磨性指材料抵抗磨损的能力，耐磨性与材料的硬度、化学成分、显微组织有关。一般而言，刀具材料硬度越高，耐磨性越好。刀具材料组织中的硬质点的硬度越高，数量越多，分布越均匀，耐磨性越好。
3.强度和韧性
强度是指材料在静载荷作用下，抵抗永久变形和断裂的能力，刀具材料的强度一般指抗弯强度。韧性是指在冲击载荷作用下，材料在断裂前吸收变形能量的能力，玉石和刀具材料的韧性一般指冲击韧度。在切削加工过程中，刀具总是受到切削力、冲击、振动的作用，若刀具材料有足够的强度和韧性，就可避免刀具的断裂、崩刀。
4.高的耐热性
耐热性指材料在高温下仍能保持原硬度的性能。刀具材料耐热性越好，允许切削加工时的切削速度越高，越有利于改善加工质量和提高生产效率，有利于延长刀具寿命。
5.良好的工艺性
工艺性指材料的切削加工性、锻造、焊接、热处理等性能。刀具材料应有良好的工艺性，便于刀具的制造。
（二）常用刀具材料的种类
现今所采用的刀具材料，具体可分以下六种。
1.高速钢
高速钢是指含较多钨（W）、铬（Cr）、钼（Mo）、钒（V）等合金元素的高合金工具钢，俗称锋钢或白钢。高速钢有较高的硬度（63～66HRC）、耐磨性和耐热性（600～660℃）；有足够的强度和韧性；有较好的工艺性。目前，高速钢作为主要的刀具材料之一，广泛用于制造形状复杂的刀具。
2.硬质合金
硬质合金是将硬度很高的金属碳化物（WC碳化钨、TiC碳化钛、TaC碳化钽等）与金属黏结剂钴（Co）粉末冶金的方法制成的。它的常温硬度为89～93HRC，耐热温度为800～1 000℃，硬度合金刀具允许的切削速度比高速钢高5～10倍，可达100～300m/min，硬质合金刀具将在刀具材料中占主导地位。
目前，我国常用的硬质合金可分为两大类:一类是碳化钨基的；另一类是碳化铁基的。
1）碳化钨基硬质合金
（1）钨钴类硬质合金（WC碳化钨＋Co钴），代号YG，适用于脆性材料及受冲击载荷的表面。
（2）钨钛钴类硬质合金（WC碳化钨＋TiC碳化钛＋Co钴），代号YT，这类合金的耐磨性和抗黏附性较好，能承受较高的切削温度，所以适用于加工韧性较大的塑性材料。但由于它较脆、不耐冲击，因此不适宜加工脆性材料。
（3）钨钽钴类（WC碳化钨＋TaC碳化钽＋Co钴）硬质合金，代号YA，在YG类硬质合金的基础上添加TaC（NbC），提高了常温、高温硬度与强度、抗热冲击性和耐磨性。
（4）钨钛钽钴类（WC碳化钨＋TiC碳化钛＋TaC碳化钽＋Co钴）硬质合金，代号YW，在YT类硬质合金的基础上添加TaC（NbC），提高了抗弯强度、冲击韧度、高温硬度、抗氧能力和耐磨性。常称为通用硬质合金（又称为万能硬质合金）。
2）碳化钛基硬质合金
碳化钛基硬质合金（TiC＋Ni＋Mo）又称金属陶瓷，代号YN，它具有较高的抗氧化能力，较高的耐磨性和耐热性（1 100～1 300℃），金属陶瓷刀具的最大优点是与被加工材料的亲和性极低，故不易产生黏刀和积屑瘤现象，使加工表面非常光洁平整，是良好的精加工刀具材料。主要用于连续切削的精加工。
3）硬质合金的选用
硬质合金种类的选择，应考虑玉雕件材料及粗、精加工等情况，一般应注意以下几点。
（1）加工脆性材料时，应选择YG类硬质合金。切削脆性材料时，切屑呈崩碎状，切削力和切削热集中在刃口附近，并有一定的冲击，因此要求刀具材料具有好的强度、韧性及导热性；此外，YG类硬质合金磨削加工性好，切削刃能磨得较锋利。
（2）加工韧性材料时，应选择YT类硬质合金。切削韧性材料时，切屑呈带状，切削力较平稳，但与刀具前面摩擦大，切削区平均温度高。因此要求刀具材料有较高的高温硬度、较高的耐磨性、较高的抗黏结性和抗氧化性。但应注意在低速切削钢时，由于切削温度较低，YT韧性较差，容易产生崩刃，刀具耐用度反而不如YG类硬质合金。
（3）切削温度高时，应选用YG类硬质合金。因为切削这类钢时，切削力大，切削温度高，切屑与刀具前面接触长度短，使用脆性大的YT类硬质合金易崩刃。因此宜用韧性较好、导热系数较大的YG类硬质合金。但应注意此类硬质合金的红硬性不如YT类的红硬性，因此应适当降低切削速度。
（4）粗加工时，应选择含钴量较高的硬质合金；反之，精加工时，应选择含钴量低的硬质合金。
3.超硬刀具材料
目前使用的超硬刀具材料有陶瓷、人造金刚石、立方氮化硼等。
1）陶瓷
主要有高纯氧化铝类（Al2O3），复合氮化铝类（Al2O3＋TiC＋Ni＋Mo），复合氮化硅类（Si3N4＋TiC＋Co）三类陶瓷刀具材料。
陶瓷刀具有很高的硬度和耐磨性，耐热性高达1 200℃以上，化学稳定性好，与金属的亲和力小，但韧性很低，多用于高速连续切削中，材料的精加工和半精加工。
通过实验表明，Al2O3-Ti（NC）基陶瓷刀具加工铬钼镍粉末冶金材料，其使用寿命是YG类和YT类硬质合金刀具的三倍以上，明显优于硬质合金，同时其性价比与PCD、CBN等刀具相比，也有明显的优势。
2）聚晶金刚石（PCD）
PCD是在高温、高压下，利用钴等金属结合剂将许多金刚石单晶粉聚晶成多晶体材料。其硬度虽然低于单晶金刚石，但它是随机取向的金刚石晶粒的聚合，属各向同性，用作切削刀具可以任意取向刃磨，而无需像刃磨天然金刚石（ND）那样必须选用最佳的解理面作为前刀面；而且PCD原材料来源丰富，价格只有ND的几十分之一至十几分之一。在切削时，切削刃对意外损坏不太敏感，抗磨损能力也较强，可长时间保持锋利的切削刃，加工时可采用很高的切削速度和较大的切深。
虽然金刚石刀具的价格比硬质合金刀具昂贵，但由于其切削性能好，使用寿命长，可以实现车、铣代磨或抛光，减少工序，其性价比还是挺高的。
3）立方氮化硼（CBN）
立方氮化硼是靠超高压、高温技术人工合成的新型刀具材料，其结构与金刚石相似，它的硬度高，仅次于金刚石，耐磨性好，耐热性高，在1 400℃仍可保持性能稳定的硬刀具材料。用CBN刀具进行高速切削，取代了以前只能用磨削才能实现的加工，大大提高了加工效率。由于CBN具有硬度高、化学稳定性好、热膨胀系数小、导热系数高等优点，因此成为高速加工、难加工材料以及进行切削的主要刀具材料。
（三）玉雕刀具涂层技术
涂层技术众所周知，刀具表面涂层技术是应市场需求而发展起来的一项优质表面改性技术，由于该项技术可使切削刀具获得优良的综合机械性能，不仅可有效地提高刀具使用寿命，而且还能大幅度地提高机械加工效率，因此该项技术已与材料、加工工艺并称为切削刀具制造的三大关键技术。为满足现代机械加工高效率、高精度、高可靠性的要求，世界各国都十分注重涂层技术的发展。
涂层技术的出现为刀具材料的改进和提高开辟了一条崭新的道路，是刀具材料的一次革命，是刀具发展史上的一座丰碑。它的出现立即在机械制造领域引起了巨大反响，理想的切削工具应当是既有硬的表面，又有高的韧性，应用涂层技术的刀具便达到了这个目标。
刀具涂层技术目前仍可划分为两大类，即CVD（化学气相沉积）和PVD技术（物理气相沉积）。
CVD技术自20世纪60年代出现以来，在硬质合金可转位刀具上得到了极为广泛的应用。在CVD工艺中，可实现TiN、TiC、TiCN、TiBN、TiB2、Al2O3等单层及多元多层复合涂层，该涂层与基体结合强度高，薄膜厚度可达7～9μm，相对而言，CVD涂层具有更好的耐磨性。但CVD工艺也有其先天性的缺陷:一是工艺处理温度高，易造成刀具材料抗弯强度的下降；二是薄膜内部为拉应力状态，使用中易导致微裂纹的产生；三是CVD工艺所排放的废气、废液会造成工业污染，对环境影响较大，与目前所提倡的绿色工业相抵触。因此，20世纪90年代中期后高温CVD技术的发展受到了一定的制约。
真正引起CVD技术发生突变的是20世纪90年代中期新型MT-CVD（中温化学气相沉积）技术的出现。新型MT-CVD是有机物乙腈（CH3CN）为主要反应气体和TiCl4、H2、N2在700～900℃下产生分解、化学反应，生成TiCN的一种新方法，可获得致密纤维状结晶形态的涂层，涂层厚度可达8～10μm。这种涂层结构具有极高的耐磨损性、抗热振性及韧性，并可通过HT-CVD（高温化学气相沉积）工艺技术在表层沉积Al2O3、TiN等抗高温氧化性能好、与被加工材料亲和力小、自润滑性能好的材料。
MT-CVD涂层刀片适合于高速、高温、大负荷、干式切削条件下使用，其寿命可比普通涂层刀片提高1倍左右。
从目前的发展来看，CVD工艺（包括MT-CVD）主要用于硬质合金车削类刀具的表面涂层，其涂层刀具适合于中型、重型切削的高速粗加工及半精加工。因此，在干式切削加工中，CVD涂层技术仍占有极其重要的地位。
PVD（物理气相沉积）技术出现于20世纪70年代末期，由于其工艺处理温度可控制在500℃以下，因此可作为最终处理工艺用于高速钢类刀具的涂层。PVD工艺可大幅度提高高速钢刀具的切削性能，所以该项技术在20世纪80年代得到迅速推广应用。20世纪80年代末工业发达国家复杂高速钢刀具PVD涂层比例已超过了60%。
与CVD工艺相比，PVD工艺处理温度低，在600℃以下对刀具材料的抗弯强度没有影响；薄膜内部为压应力，更适合硬质合金精密复杂类刀具的涂层；PVD工艺对环境没有不利影响，符合目前绿色工业的发展方向。此外，随着高速切削加工时代的到来，高速钢刀具应用比例的下降，硬质合金、陶瓷刀具应用比例的上升已成为必然，因此工业发达国家自20世纪90年代初就开始致力于硬质合金刀具PVD涂层技术的研究，20世纪90年代中期，硬质合金刀具PVD涂层技术已取得了突破性的进展，并普遍用于硬质合金立铣刀、钻头、阶梯钻、油孔钻、铰刀、丝锥、可转位铣刀片、异形刀具、焊接刀具等的涂层处理。
目前PVD技术不仅提高了薄膜与刀具基体材料的结合强度，涂层成分也由第一代的TiN发展到了TiC、TiCN、ZrN、CrN、MoS2、TiAlN、TiAlCN、TiN-AlN等多种多元复合涂层，且由于纳米级涂层的出现，使得PVD涂层刀具质量又有了新的突破，这种薄膜不仅结合强度高、硬度接近CBN，抗氧化性能好，并可有效地控制精密刀具刃口形状及精度。
从目前涂层技术的发展来看，由于单一涂层材料无法满足对刀具综合力学性能的要求，现已难以被市场所接受，涂层成分向多元化发展已成为必然趋势，为满足不同的切削加工要求，涂层成分会更为复杂和更具针对性。每单层成分也会越来越薄，并逐步趋于纳米化，涂层温度会愈来愈低。刀具涂层工艺会向更合理方式发展，预计PVD、MT-CVD工艺将会成为主流。
刀具涂层技术自从问世以来对刀具性能的改善和加工技术的进步起着非常重要的作用，涂层刀具已经成为现代刀具的标志，在刀具中的比例已经超过50%。到了21世纪，涂层刀具的比例进一步增加，有望在技术上突破CBN涂层技术，能在更多的刀具和切削加工中得到运用，甚至运用于精密复杂刀具和成形刀具，这将全面提高加工切削水平。此外，纳米级超薄、超多层涂层开发应用速度将加快，涂层将成为改善刀具性能的主要途径。
二、刀具选择
在数控加工中，刀具的选择直接关系到加工精度的高低、加工表面质量的优劣和加工效率的高低。选用合适的刀具并使用合理的切削参数，可以使数控加工以最低的加工成本、最短的加工时间达到最佳的加工质量。
（一）数字化玉雕刀具的选择原则
加工中心所用的刀具由通用刀具（又称工作头或刀头）与加工中心主轴前端锥孔配套的刀柄等组成。应根据机床的加工能力、玉雕件材料的性能、加工工序、切削用量以及其他相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是适用、安全、经济。
1.适用
要求所选择的刀具能达到加工的目的，完成材料的去除，并达到预定的加工精度。例如粗加工时选择有足够大并有足够切削能力的刀具能快速去除材料；而精加工时为了能把结构形状全部加工出来，要使用较小的刀具，使其加工到每一个角落。再如切削低硬度材料时，可以使用高速钢刀具，而切削高硬度材料时，就必须要用硬质合金刀具。
2.安全
安全指的是在有效去除材料的同时，不会产生刀具的碰撞、折断等。要保证刀具及刀柄不会与玉雕件相碰撞或者挤擦，造成刀具或玉雕件的损坏。如使用加长的、直径很小的刀具切削硬质的材料时，很容易折断，选用时一定要慎重。
3.经济
经济指的是能以最小的成本完成加工。在同样可以完成加工的情形下，选择相对综合成本较低的方案，而不是选择最便宜的刀具。刀具的耐用度和精度与刀具价格关系极大，必须引起注意的是，在大多数情况下，选择好的刀具虽然增加了刀具成本，但由此带来的加工质量和加工效率的提高，则可能使总体成本比使用普通刀具更低，产生更好的效益。通常情况下，优先选择经济性良好的可转位刀具。
选择刀具时还要考虑安装调整方便、刚性好、耐用度和精度高的刀具。在满足加工要求的前提下，使刀具的悬伸长度尽可能地短，以提高刀具系统的刚性。
在加工中心，各种刀具分别被装在刀库上，按程序规定随时进行选刀和换刀动作。因此必须采用标准刀柄，以便使工序用的标准刀具能够迅速、准确地装到机床主轴或刀库上。编程人员应了解机床上所用刀柄的结构尺寸、调整方法以及调整范围，以便在编程时确定刀具的径向和轴向尺寸。
（二）数字化玉雕加工刀具的分类
数控加工刀具可分为常规刀具和模块化刀具两大类，模块化刀具是发展方向。发展模块化刀具的主要优点有:减少换刀停机时间，提高生产加工效率；提高刀具的标准化和合理化的程度；提高刀具的管理及柔性加工的水平；扩大刀具的利用率，充分发挥刀具的性能；有效地消除刀具测量工作的中断现象，可采用线外预调。事实上，由于模块化刀具的发展，数控刀具已形成了三大系统，即车削刀具系统、钻削刀具系统和铣削刀具系统。数控刀具的分类有多种方法。
1.根据刀具结构分类
（1）根据刀具结构分类。
a.整体式。
b.镶嵌式。采用焊接或机夹式连接，机夹式又可分为不转位和可转位两种。
c.特殊型式。如复合式、减振式、内冷式等。
（2）根据制造刀具所用的材料分类。
a.高速钢刀具。高速钢通常是型坯材料，韧性较硬质合金好，硬度、耐磨性和高温硬度较硬质合金差，不适于切削硬度较高的材料，也不适于进行高速切削。高速钢刀具使用前需生产者自行刃磨，且刃磨方便，用作各种特殊需要的非标准刀具。
b.硬质合金刀具。硬质合金刀具切削性能优异，在数控车削中被广泛使用。硬质合金刀具有标准规格系列产品，具体技术参数和切削性能由刀具生产厂家提供。硬质合金刀具按国际标准分为P类、M类和K类三大类。
c.超硬材料刀具。如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具、金刚石刀具等。
2.从切削工艺上分类
从切削工艺上可分为如下几种。
（1）磨削刀具。
（2）铣削刀具。
a.面铣刀。面铣刀的圆周表面和端面上都有切削刃，端部切削刃为副切削刃。面铣刀多制成套式镶齿结构和刀片机夹可转位结构，刀齿材料为高速钢或硬质合金。
b.立铣刀。立铣刀是数控机床上用得最多的一种铣刀。立铣刀的圆柱表面和端面上都有切削刃，它们可同时进行切削，也可单独进行切削。其结构有整体式和机夹式等。高速钢和硬质合金是铣刀工作部分的常用材料。
c.特型铣刀。特型铣刀由立铣刀发展而成，可分为圆锥形立铣刀、圆柱形球头立铣刀和圆锥形球头立铣刀三种，其柄部有直柄、削平型直柄和莫氏锥柄。它的结构特点是球头或端面上布满切削刃，圆周刃与球头刃圆弧连接，可以作径向和轴向进给。铣刀工作部分用高速钢或硬质合金制造。
d.键槽铣刀。
e.鼓形铣刀。
f.成形铣刀。
（3）钻削工具。
（三）数字化玉雕加工刀具的特点
与普通金属切削刀具相比，数字化玉雕加工刀具应具有以下特点。(https://www.daowen.com)
（1）刀片及刀柄高度通用化、规格化和系列化。
（2）刀片或刀具的耐用度及经济寿命指标合理化。
（3）刀具或刀片几何参数和切削参数规范化、典型化。
（4）刀片或刀具材料及切削参数与被加工玉石材料之间应相匹配。
（5）刀具应具有较高的精度，包括刀具的形状精度、刀片及刀柄对机床主轴的相对位置精度、刀片及刀柄的转位及拆装的重复精度。
（6）刀柄的强度要高，刚性及耐磨性要好。
（7）刀柄或工具系统的装机质量有限度要求。
（8）刀片及刀柄切入的位置和方向有要求。
（9）刀片、刀柄的定位基准及自动换刀系统要优化。
数字化玉雕机床上用的刀具应满足安装调整方便、刚性好、精度高和耐用度好等要求。
三、刀具磨制
高速、高效、复合、高精度、高可靠性及环保是先进切削技术的发展趋势，也是对数字化玉雕刀具提出的要求。数字化玉雕刀具制造技术的发展主要集中在如下几个方面:刀具材料制造技术、刀具涂层制造技术、刀具结构设计制造技术、连接数字化玉雕刀具和数字化玉雕机床的工具系统制造技术以及切削数据库等相关软件技术。
切削刀具材料是决定刀具切削性能尤其是刀具切削效率和可靠性的基础，所以要针对玉雕件的特点，如玉料的性能、加工的余量、批量、要求等，选择匹配的特定刀具材质。
现在常用的数控玉雕机的刀具多为合金、钨钢等材料，这些材料制作的刀具刚性好、精度高、抗振及热变形小；互换性好，便于快速换刀；寿命高，切削性能稳定、可靠。此外，这些材料可以根据雕刻需要进行重新磨制。
刀具涂层是决定刀具切削性能尤其是刀具切削效率和可靠性的另一项关键技术，符合节约型发展的要求。使用涂层的刀具，其切削效率显著提高，刀具性能明显改善，使用寿命成倍增加，既节省了资源，又降低了成本。现在最常使用的数字玉雕刀具的涂层为金刚砂。
为了保证高切削性能、高精度、形状和结构复杂的数字化玉雕刀具的质量，数字化玉雕刀具检测仪器得到了重视。另外，将测量技术和装备集成于数字化玉雕刀具的机械加工制造过程中，也推动了数字化玉雕刀具数字化制造技术的发展。
在磨制刀具之前，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，才能磨制出好的刀具。
（一）磨刀机的功能要求
磨刀机是磨制雕刻刀具的工具。磨刀机的精度、刻度、砂轮等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，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重视。
具体来讲我们对磨刀机有下列要求。
（1）尽量选择正规厂家质量可靠的磨刀机。由于目前市场上生产磨刀机的厂家很多，产品外观差不多，但使用起来，其方便性、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）使用的砂轮要符合相关要求。
（二）磨刀机功能与结构
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。
万能磨刀机的结构及各部分的名称如图3-2-1所示。
图3-2-1 万能磨刀机结构图
在图3-2-1中，标明了各个部分的名称，下面再将这些部件作一下简单介绍。
a.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，粗磨时使用400目的粗砂轮，精抛时使用800目的细砂轮（砂轮型号一般为BW1100×20×32×b×3，其中，砂轮外径为100mm，内径为20mm，砂轮整体厚度为32mm，b表示砂轮宽度，一般有3mm、5mm、7mm等规格，砂轮金刚砂厚度为3mm）。
b.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。
c.转换开关。控制电机启动与停止。
d.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。
e.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1mm，也就是说，每一个小格对应0.01mm。
f.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。
g.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。
h.控制轴。控制轴上有刀架，刀架可以在其上左右移动和前后摆动。
i.收管。精雕机使用的刀具刀柄直径有3.17mm、4.00mm、6.00mm几种，若磨制锥刀的刀柄直径为3.175mm时，则选择相对应的3.175mm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0～360°的刻度，每15°可以通过定位插销来定位收管，因此通过调整定位插销的位置，可得到刀具后角的度数。
j.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。
k.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。
l.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。
m.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。
n.定位器。位于收管前端的一个定位挡片，用于找到开半面。
（三）磨刀机检查和校准
磨刀机准确与否直接影响着磨出刀具的准确性，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。主要需要检查以下内容: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。
1.检查磨刀机
检查磨刀机有以下步骤。
（1）检查电源是否接通。检查电源线插头有没有插好，插座开关有没有打开。
（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，找专人来检修。
（3）检查主轴。主轴旋转起来后，听一听主轴声音和振动是否很大，如果很大，找专人来检修，声音和振动正常，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检修。
（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，要把它们拧紧；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.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。
a.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。
b.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，是否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，需检验是不是真正的“0”位置。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”位置进行检查和校准。
a.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。
图3-2-2 磨制出的刀坯
b.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地磨出一个面，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。
c.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，我们需要在零刻度右侧找到理论“0”位置；如果前端小，说明磨刀机“0”位置偏向右，我们需要在零刻度左侧找到理论“0”位置。
磨刀机零刻度不准，磨制出的刀坯如图3-2-2所示。
在判断出应该在哪边找到真正的“0”位置后，按照下面d或e中的方法进行操作。
d.如果前端大，在零刻度右侧找到理论“0”位置。
磨制出的刀坯如果如图3-2-2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”，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。
e.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3-2-2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。
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、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75%。
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，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。当砂轮磨削面堵塞（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600＃水砂纸用水浸湿后放在平板上，将碗形金刚石砂轮的端面与水砂纸接触，一手按住水砂纸，另一只手按住碗形金刚石砂轮，轻轻地在砂纸上滑动，并不时地旋转碗形金刚石砂轮，使其修磨均匀，保证磨削面的平行度。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。
在操作的时候切记不可用力过猛。修磨过程如图3-2-3所示。
图3-2-3 修磨示意图
磨刀过程分为粗磨、开锋、轻荡三个步骤。粗磨一般在砂轮或粗石上进行，先磨出从刀身到刃之间的规矩斜面；开封要在较细的石上进行，刀锋斜面一定要磨得宽窄一致，斜面平整，不可在一个大斜面上出现许多小面；磨时若锋口出现反卷，即应翻过钢面轻轻荡平。磨时有“重磨轻荡”之说，即重磨斜面，轻荡刀锋钢口。检验刀锋是否已经磨好，可在阳光下将刀口向上，用眼观察锋口的锐利程度，也可用大拇指肚横刮刀锋，凭感觉得知是否还需再磨。
刀具修磨不仅可以翻新刃口，还能通过优化刀具各种几何参数而达到切削过程中的完美统一，从而保证刀具的可靠性和延长刀具的寿命。
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
