数控刀具及装夹方法

1、第二章 数控刀具及装夹方法 目目 录录2.12.1：了解数控加工对刀具的要求：了解数控加工对刀具的要求2.22.2：熟悉数控刀具的种类及特点：熟悉数控刀具的种类及特点2.32.3：熟悉刀具材料及选用：熟悉刀具材料及选用2.42.4：认识可转位刀具：认识可转位刀具2.5: 2.5: 认识数控工具系统认识数控工具系统2.12.1了解数控加工对刀具的要求了解数控加工对刀具的要求一、数控加工对刀具的要求一、数控加工对刀具的要求 1高切削效率高切削效率2高刀具精度和重复定位精度高刀具精度和重复定位精度3高可靠性和耐用度高可靠性和耐用度4能实现刀具尺寸的调整和快速换刀能实现刀具尺寸的调整和快速换刀5具有一

2、个比较完成的工具系统具有一个比较完成的工具系统6具有刀具管理系统具有刀具管理系统7具有刀具在线监控及尺寸补偿系统具有刀具在线监控及尺寸补偿系统 外圆车刀外圆车刀 内孔车刀内孔车刀 螺纹车刀螺纹车刀 切断（槽）车刀切断（槽）车刀二、二、熟悉刀具基本几何参数及选用熟悉刀具基本几何参数及选用刀具的表面与几何参数刀具的表面与几何参数 刀具的主要的标注角度刀具的主要的标注角度 名名 称称定定 义义作作 用用前角前角0 0 前刀面与基面问的夹角，在前刀面与基面问的夹角，在正交平面正交平面P0P0中测量中测量 减少切削变形和刀减少切削变形和刀屑间摩屑间摩擦。影响切削力、刀具寿命、擦。影响切削力、刀具寿命、切

3、削刃强度，使刃口锋利，利切削刃强度，使刃口锋利，利于切下切屑于切下切屑后角后角0 0后刀面写切削平面间的夹角，后刀面写切削平面间的夹角，在正交平面在正交平面P0P0中测量中测量 减少刀具后刀面和已加工表减少刀具后刀面和已加工表面间自摩擦。调整刀具刃口的面间自摩擦。调整刀具刃口的锐利和强度锐利和强度主偏角主偏角r r 主切削平面与假定工作平面主切削平面与假定工作平面间的夹角，在基面间的夹角，在基面PrPr中测量中测量 适应系统刚度和零件外形需适应系统刚度和零件外形需要；改变刀具散热情况，涉及要；改变刀具散热情况，涉及刀具寿命刀具寿命副偏角副偏角/ /r r 副切削平面与假定工作平面副切削平面与假

4、定工作平面间的夹角，在基面间的夹角，在基面PrPr中测量中测量 减小副切削刃与工件间的摩减小副切削刃与工件间的摩擦，影响工件表面粗糙度和刀擦，影响工件表面粗糙度和刀具散热情况具散热情况刃倾角刃倾角S S主切削刃与基面问的夹角，在主切削刃与基面问的夹角，在主切削平面主切削平面P PS S中测量中测量 能改变切屑流出的方向，影能改变切屑流出的方向，影响刀具强度和刃口锋利性响刀具强度和刃口锋利性硬质合金车刀合理主偏角和副偏角的参考值硬质合金车刀合理主偏角和副偏角的参考值 加工情况加工情况参考值参考值(0)主偏角主偏角r副偏角副偏角r/粗粗 车车工艺系统刚性好工艺系统刚性好45、60、75510工艺系

5、统刚性差工艺系统刚性差65、75、90101 5车细长轴、薄壁零件车细长轴、薄壁零件90、936l0精精 车车工艺系统刚性好工艺系统刚性好4505工艺系统刚性差工艺系统刚性差60、7505车削冷硬铸铁、淬火钢车削冷硬铸铁、淬火钢1030410从工件中间切人从工件中间切人45603045切断刀、切槽刀切断刀、切槽刀609012三、三、熟悉刀具材料及选用熟悉刀具材料及选用1.1.刀具材料应具备基本性能刀具材料应具备基本性能 硬度和耐磨性硬度和耐磨性强度和韧性强度和韧性耐热性耐热性工艺性能和经济性工艺性能和经济性2.2.刀具材料的种类刀具材料的种类高速钢刀具材料高速钢刀具材料硬质合金刀具材料硬质合金

6、刀具材料涂层刀具材料涂层刀具材料陶瓷刀具材料陶瓷刀具材料立方氮化硼刀具材料立方氮化硼刀具材料金刚石刀具材料金刚石刀具材料3.3.数控刀具材料的选用原则数控刀具材料的选用原则切削刀具材料与加工对象的力学性能匹配切削刀具材料与加工对象的力学性能匹配切削刀具材料与加工对象的物理性能匹配切削刀具材料与加工对象的物理性能匹配切削刀具材料与加工对象的化学性能匹配切削刀具材料与加工对象的化学性能匹配数控刀具材料的合理选择数控刀具材料的合理选择外圆车刀内孔车刀螺纹车刀常用车刀面铣刀方肩铣刀仿形铣刀三面刃和螺纹铣刀整体硬质合金铣刀常用铣刀铰刀钻头丝锥钻削刀具谢 谢！ 按结构来分按结构来分 整体式整体式 镶嵌式镶

7、嵌式 内冷式内冷式 减振式减振式 复合式复合式焊接或机夹式焊接或机夹式2.2.1 2.2.1 数控刀具的种类数控刀具的种类数控刀具数控刀具- -主要指数车、数铣及加工中心上使用的刀具。主要指数车、数铣及加工中心上使用的刀具。谢 谢！2.2.1 2.2.1 数控刀具的种类数控刀具的种类按刀具按刀具材料分材料分高速钢刀具硬质合金刀具聚晶金刚石刀具立方氮化硼刀具陶瓷刀具 涂层刀具谢 谢！按加工按加工工艺来分工艺来分 车刀车刀 镗刀镗刀 铣刀铣刀 钻削刀具钻削刀具外圆、内孔、螺纹、车槽、车成型面钻头、铰刀、丝锥整体式、模块式、镗头类面铣、立铣、成型铣刀2.1.1 2.1.1 数控刀具的种类数控刀具的种

8、类谢 谢！ 是将预先加工好并带有若干个切削刃的多边形刀片，用机械夹固的方法夹紧在刀体上的一种刀具。由和组成。 当在使用过程中一个切削刃磨钝了后，只要将刀片的夹紧松开，转位或更换刀片，使新的切削刃进入工作位置，再经夹紧就可以继续使用。 ：其一，刀体上安装的刀片，至少有两个预先加工好的切削刃供使用。其二，刀片转位后的切削刃在刀体上位置不变，并具有相同的几何参数。谢 谢！1 1、可转位刀具的组成、可转位刀具的组成可转位刀具一般由刀片刀片、刀垫、夹紧元件和刀体组成。各部分的作用为： 刀片：承担切削，形成被加工表面。刀垫：保护刀体，确定刀片(切削刃)位置。夹紧元件：夹紧刀片和刀垫。刀体：刀片及刀垫的载体

9、，承担和传递切削力及切削扭距，完成刀片与机床的联接。 谢 谢！2 2、可转位刀片型号表示规则、可转位刀片型号表示规则可转位刀片型号通过上面10个字符来表示：123456789101表示刀片形状及夹角 ；2表示主切削刃后角；3表示刀片尺寸（d、s）公差；4表示刀片断屑及夹固形式；5表示切削刃长度；6表示刀片厚度；7表示修光刃的代码 ；8表示特殊需要的代码 ；9表示进刀方向、倒刃角度 ；10为厂商补充代号等。谢 谢！3 3、常用机夹可转位刀片的选用、常用机夹可转位刀片的选用（1）车外圆的刀片：一般要选通用性较高的及在同一刀片上切削刃数较多刀片。粗车时选较大尺寸，精车、半精车时选较小尺寸。 常用刀片

10、形状：S形、T形、C形、R形、W形、D形、V形。（2）切断刀片：使用直接压制出断屑槽形的切断刀片。 （3）切槽刀片：切深槽用切断刀片，切浅槽用成型刀片 。 （4）螺纹刀片：常用的是L形，又分内、外螺纹刀片 。 （5）切削刃长度的选择：根据背吃刀量进行选择 。 （6）刀尖圆弧的选择：粗车时尽可能采用较大刀尖圆弧半径，精车时一般用较小圆弧半径 。 谢 谢！3 3、常用机夹可转位刀片的选用、常用机夹可转位刀片的选用（8）刀片后角的选择：0后角一般用于粗、半精车； 5、 7、11后角一般用于半精、精车、仿形及加工内孔 。 （7）刀片厚度的选择：通常是根据背吃刀量与进给量来选用 。 （9）刀片精度的选择

11、：可转位刀片家规定16种精度，其中6种适合于车刀，代号为H、E、G、M、N、U，H最高，U最低，普通车床粗、半精加工用U级，对刀尖位置要求较高的或数控车床用M，更高级的用G 。 谢 谢！ 刀具的选择是数控加工工艺中重要内刀具的选择是数控加工工艺中重要内容之一。选择刀具通常要考虑机床的加工容之一。选择刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素，要使能力、工序内容、工件材料等因素，要使刀具的尺寸与被加工工件的尺寸和形状相刀具的尺寸与被加工工件的尺寸和形状相适应。适应。 刀具选择的基本原则：安装调整方便、刀具选择的基本原则：安装调整方便、刚性好、耐用度和精度高；在满足加工要刚性好、耐用度

12、和精度高；在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。高刀具加工的刚性。 具体应用见P62-63数控车削、数控铣削刀具的选择。谢 谢！ 谢 谢！1） 铣较大平面时铣较大平面时，为了提高生产效率和提为了提高生产效率和提高加工表面粗糙度，一高加工表面粗糙度，一般采用刀片镶嵌式盘形般采用刀片镶嵌式盘形铣刀，如图所示。铣刀，如图所示。谢 谢！ 2 2）曲面类零件曲面类零件加工曲面类零件加工曲面类零件时，为了保证刀时，为了保证刀具切削刃与加工具切削刃与加工轮廓在切削点相轮廓在切削点相切，而避免刀刃切，而避免刀刃与工件轮廓发生与工件轮廓发生干涉，一般采用干涉，一般采用球头铣刀。粗加球头铣刀。粗加工用两刃铣刀，工用两刃铣刀，半精加工和精加半精加工和精加工用四刃铣刀工用四刃铣刀,如如图所示。图所示。谢 谢！3 3）铣铣小平面或台阶面