数控刀具夹具课件

1、数控刀具的主要种类1数控加工刀具的种类：常规刀具和模块化刀具两大类 模块化刀具的主要优点 ：减少换刀停机时间，提高生产加工时间；加快换刀及安装时间，提高小批量生产的经济性；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。 数控刀具三大系统：即车削刀具系统、钻削刀具系统和镗铣刀具系统。 数控车刀数控可转位刀片数控刀片PVD涂层高速钢齿轮滚刀、铣刀、钻头 MT-CVD常见的刀具库 可装20把刀的无臂式ATC刀具库常见的刀具库 可装24把刀的有臂式ATC刀具库常见的刀具库 可装60把刀的刀具库数控

2、加工刀具 （）从结构上（）从制造所采用的材料上 （）从切削工艺上 （）特殊型刀具 （）从制造所采用的材料上 高速钢刀具硬质合金刀具 陶瓷刀具 立方氮化硼刀具金刚石刀具车削刀具 钻削刀具 镗削刀具 铣削刀具 外圆、内孔、外螺纹、内螺纹，切槽、切端面、切端面环槽、切断 小孔、短孔、深孔、攻螺纹、铰孔 面铣、立铣、模具铣、三面刃铣 、键槽铣刀 、鼓形铣刀 、成形铣刀 从结构上 从加工工艺要求上 整体式镗刀柄、模块式镗刀柄、镗头 粗镗刀、精镗刀 （）从切削工艺上（4）特殊型刀具 带柄自紧夹头、强力弹簧夹头刀柄、可逆式(自动反向)攻螺纹夹头刀柄、增速夹头刀柄、复合刀具和接杆类 2 数控加工刀具的特点数控

3、加工刀具与普通金属切削刀具相比特点： 刀片及刀柄高度的通用化、规格化、系列化。刀片或刀具的耐用度及经济寿命指标的合理化。刀具或刀片几何参数和切削参数的规范化、典型化。刀片或刀具材料及切削参数与被加工材料之间应相匹配。刀具应具有较高的精度。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刀柄的强度要高、刚性及耐磨性要好。刀柄或工具系统的装机重量有限度。刀片及刀柄切入的位置和方向有要求。刀片、刀柄的定位基准及自动换刀系统要优化。 总的说来：数控机床上用的刀具应满足安装调整方便、刚性好、精度高、耐用度好等要求。刀具的种类外圆和端面车刀内孔车刀

4、刀具的种类整体式 焊接式 机械夹固式 类型特 点应用场合整体式整体高速钢制造、刃磨锋利小型车床、加工有色金属、成形车刀焊接式 焊接硬质合金或高速钢刀片,各类车刀,特别是小刀具结构紧凑,使用灵活机械夹固式 机夹重磨式避免焊接刀缺点,使用灵活方便各类车刀机夹可转位式避免焊接刀缺点,高效特别适用于数控机床结构上分:加工表面特征上分 : 普通车刀和成形车刀车刀可换式刀片的装夹数控车削用常规刀具 尖形车刀:刀尖由直线形的主切削刃和副切削刃相交构成 90内外圆车刀 左右端面车刀 切槽(切断)车刀 刀尖倒棱很小的各种外圆和内孔车刀尖形车刀几何角度选择应结合数控加工(加工路线、加工干涉)的特点 圆弧形车刀:以

5、圆度或线轮廓误差很小的圆弧形切削刃为特征车刀圆弧刃上每一点都是圆弧形车刀的刀尖,因此编程使用的刀位点不在圆弧上,在圆心刀位点也是对刀和加工的基准点圆弧形车刀可用于车削内外表面,特别适用于车削各种光滑连接(凹形)的成形面 成形车刀 数控加工中尽量少用或不用成形车刀分三类外圆车刀外螺纹车刀内圆车刀内螺纹车刀切断刀具 中心钻孔加工刀具: 镗刀 丝锥 常规刀具机床中心高/mm150180200260300350400方刀柄断面H2/mm2(16)2(20)2(25)2(30)2矩形刀断面BH/mmmm1220162520302540常用车刀刀柄截面尺寸数控车削用可转位刀具要求特 点目 的刀片采用M级或

6、更高精度等级 保证刀片重复定位精度,方便坐标设定,保证刀尖位置精度精度高刀杆多采用精密级 用带微调装置的刀杆在机外预调好 采用断屑可靠性高的断屑槽型或有断可靠性高屑台和断屑器的车刀 断屑稳定,不能有紊乱和带状切屑 采用结构可靠的车刀,复合式夹紧结适应刀架快速移动和换位以及整个自动切削过程中夹构和夹紧可靠的其他结构紧不得有松动的要求换刀迅速采用车削工具系统迅速更换不同形式的切削部件,完成多种切削加工,提采用快换小刀架高生产效率刀片材料 较多采用涂层刀片 满足生产节拍要求,提高加工效率刀杆截形较多采用正方形刀杆,但因刀架系统 刀杆与刀架系统匹配结构差异大,有的需采用专用刀杆知识点可转位机夹车刀刀片

7、可转位机夹车刀刀柄可转位车刀的夹紧形式机械夹固刀的合理使用技能点可转位成形车刀刀片型号的识别及选择 在生产实践中,人们摸索出了合理的刀具几何参数,将这些合理参数压制在硬质合金刀片上,用机械夹固的方法,将其固定在标准刀杆上,这就是机械夹固式车刀。图 所示为用在机夹可转位式车刀上的硬质合金刀片。要想充 分发挥机械夹固式车刀的作用,首先必须熟悉硬质合金刀片的型号,例如型号为TNUM160308FRA4的硬质合金刀片,其中各字母和数字代表哪些参数,如何根据加工要求选择相应型号的硬质合金刀片;其次,要正确、合理地使用它。 机械夹固式车刀使用方便高效,并能克服常用焊接式车刀存在的诸如在焊接和刃磨时常产生内

8、应力,极易导致裂纹而造成工作时产生崩刃或打刀,刀杆不能重复使用等缺点。因此,在加工自动线上,尤其在数控机床上推广使用机械夹固式车刀,特别是其中的可转位式车刀,对提高劳动生产率,意义重大。硬质合金刀片可转位刀片型号及其选用1、刀片型号代码 C N M G 12 04 08 R PF 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 如， 刀片型号， 刀片牌号 VAMT120408RPF， YB235 VCGT120404RPF， YB2352、选用 （1）刀片夹固系统； （2）刀片型号； （3）刀片刀尖圆弧； （4）刀片材料型号： P K M类 适合加工材料： 钢 铸铁 合金钢及不易加工材料 对应表：

9、2-13 2-15 2-14可转位刀片型号及其选用 号位 12345678910 表达 刀片法后角刀片类型刀片刀片刀尖圆角切削刃截切削断屑槽类 特性 形状精度边长厚度半径面形状方向型与宽度 说明 字母字母字母字母数字数字数字字母字母字母+数字 实例 TNUM16O3O8FRA4刀片型号刀片型号刀片型号代码 C N M G 12 04 08 R PF 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 如， 刀片型号， 刀片牌号 VAMT120408RPF， YB235 VCGT120404RPF， YB235可转位刀片型号及其选用1、刀片型号代码 C N M G 12 04 08 R PF 1 2 3

10、4 5 6 7 8 9 10可转位刀片形状F可转位硬质合金车刀刀片形状示意图刀片形状应用场合正三边形 T用于60、90、93外圆、端面、内孔车刀正四边形 S用于外圆、端面、内孔、倒角车刀带副偏角三角形F用于90外圆、端面、内孔车刀凸三边形 W用于90外圆、端面、内孔车刀正五边形 P用于工艺系统刚性较好时,不能兼做外圆和端面车刀圆形 R用于车削曲面、成形面、精车菱形 V、D用于数控车床法后角35715202530011其他(需专门说明)代号ABCDEFGNPO代号固定方式断屑槽代号固定方式断屑槽代号固定方式断屑槽N无固定孔无A圆形孔无B单面7090沉孔无R单面有M单面有H单面有F双面有G双面有C

11、双面7090沉孔无W单面4060沉孔无Q双面4060沉孔无J双面有T单面有U双面有X其他,需图形并附加说明可转位车刀法后角可转位刀片的类型可转位刀片断屑槽类型常用断屑槽特点及适用场合槽型特 点正前角,零刃倾角切削刃上各点前角相同,槽型简单,常用槽型正前角,正刃倾角刀片制出6刃倾角,减小了径向切削力变截面切削刃上各点槽深、槽宽、刃倾角不同,槽型复杂,但断屑稳定,切屑不飞溅,应用范围较广刀片夹固系统号位12345678910表达夹紧刀片车刀头部刀片法切削车刀刀柄刀柄刀片紧密刀柄的特性方式形式形式后角方向高度宽度长度边长测量基准说明字母字母字母字母字母数字数字字母数字字母实例CTGNR3225M16

12、Q代号夹紧方式C装无孔刀片,利用压板从刀片上方将刀片夹紧M装圆孔刀片,利用刀片孔从刀片上方将刀片夹紧P装圆孔刀片,利用刀片孔将刀片夹紧S装沉孔刀片,用螺钉直接穿过刀片孔将刀片夹紧夹紧方式刀柄型号代号头部形式代号头部形式代号头部形式代号头部形式A90直头側切F90偏头端切L95偏头側切及端切T60偏头側切B75直头側切G90偏头側切M50直头側切U93偏头端切C90直头端切H107.5偏头側切N63直头側切V72.5直头側切D45直头側切J93偏头側切R75偏头側切W90偏头端切E60直头側切K75偏头端切S45偏头側切Y90偏头端切代号ABCDEFGHJKLM长度324050607080901

13、00110125140150代号NPQRSTUVWXY长度160170180200250300350400450特殊尺寸500刀柄长度车刀头部形式数控机床夹具的类型和特点机床夹具的类型：（）按夹具的使用特点分类通用夹具专用夹具 可调夹具 组合夹具 拼装夹具 1-夹具体2-液压缸3-压板4-对刀块5-V形架6-圆柱销7-定向键夹具的组成与作用通用夹具 概念：已经标准化的可加工一定范围内不同工件的夹具，称为通用夹具。特点：优点：适应性强，可用于装夹一定形状和尺寸范围内的各种工件 。缺点：夹具的精度不高，生产率也较低，且较难装夹形状复杂的工件，故一般适用于单件小批量生产中。 三爪卡盘：用于回转工件的

14、自动装卡 四爪单动卡盘：用于非回转体或偏心件的装卡通用夹具的选用 平口钳分固定侧与活动侧，固定侧与底面作为定位面，活动侧用于夹紧。通用夹具的选用 正弦平口钳，通过钳身上的孔及滑槽来改变角度，可用于斜面零件的装夹通用夹具的选用平口钳可选附件通用夹具的选用通用夹具的选用专用夹具 概念：专为某一工件的某道工序设计制造的夹具，称为专用夹具。特点： 优点：在产品相对稳定、批量较大的生产中，采用各种专用夹具，可获得较高的生产率和加工精度。 缺点：设计周期较长、投资较大。 连杆加工专用铣槽夹具结构夹具l一夹具体；2一压板；3、7一螺母；4、5一垫圈：6一螺栓；8一弹簧；9一定位键；10一菱形销；11一圆柱销

15、 专用夹具可调夹具 概念：某些元件可调整或更换，以适应多种工件加工的夹具，称为可调夹具。 分类：通用可调夹具（通用范围比通用夹具更大）成组夹具 （专用可调夹具 ）特点：对不同类型和尺寸的工件，只需调整或更换原来夹具上的个别定位元件和夹紧元件便可使用。 组合夹具 概念： 采用标准的组合元件、部件，专为某一工件的某道工序组装的夹具，称为组合夹具。 特点：使用组合夹具可缩短生产准备周期，元件能重复多次使用，可减少专用夹具数量。 新型数控夹具与组合夹具新型数控夹具体新型数控夹具与组合夹具夹具体元件新型数控夹具与组合夹具孔系组合夹具孔系组合夹具数控夹具的选用孔系组合夹具应用实例数控夹具的选用槽系组合夹具

16、l一长方形基础板；2一方形支撑件；3一菱形定位盘；4一快换钻套；5一叉形压板；6一螺栓；7一手柄杆；8一分度合件数控夹具的选用槽系组合夹具应用实例数控夹具的选用槽系组合夹具应用实例数控夹具的选用拼装夹具 概念：用专门的标准化、系列化的拼装零部件拼装而成的夹具，称为拼装夹具。 特点：优点：具有组合夹具的优点，但比组合夹具精度高、效能高、结构紧凑。 （）按使用机床分类：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、齿轮机床夹具、数控机床夹具、自动机床夹具、自动线随行夹具其他机床夹具 （）按夹紧的动力源分类：手动夹具气动夹具液压夹具气液增力夹具电磁夹具以及真空夹具 2数控加工夹具的特点、数控加工适用于多品种、中小批量生产，为能装夹不同尺寸、不同形状的