数控车床常用数控刀具和切削用量的选择

第四节数控车床常用数控刀具和切削用量的选择复习上节课内容数控系统的插补原理逐点比较法数控机床的特点数控机床的发展方向教学内容数控刀具的种类和特点1可转位刀片的应用及代码2数控加工刀具的选择3第一章

数控刀具及其选用车削、铣削加工知识补充教学目的了解数控加工中数控刀具的种类和特点，理解数控加工的工具系统，了解常用的数控刀具材料，了解可转位刀片的应用及代码，掌握数控加工刀具的选择。补充：一、车削加工知识

卧式车床加工的典型表面

（一）车外圆面1.外圆车刀及其安装1)90．车刀a)右偏刀b）左偏刀c）左偏刀外形对于前置刀架来说，右偏刀是车刀从车床尾架向主轴箱方向进给的车刀

（一）车外圆面偏刀的使用a）右偏刀的使用b)车台阶c）车端面（一）车外圆面2)75。车刀：刀头强度好，较耐用，适用于粗车轴类零件及强力切削余量较大的零件。

75。车刀车外圆

（二）车端面和阶台车刀的选择：45·、90·、75·车刀的安装:车刀的刀尖要对准工件的中心车刀刀尖不对准工件中心的后果中心处留有凸头中心处会使刀尖崩碎

（三）切断及车槽在切削加工中，若棒料较长，需按要求切断后再车削，或在车削完成后把工件从原材料上切割下来，称之为切断。车削外圆、内孔及轴肩部分的沟槽称为车槽。

（三））切断断及车车槽1.车车刀的的选择择切断刀刀：切切断刀刀以横横向进进给为为主，，前端端的切切削刃刃为主主切削削刃，，两侧侧的切切削刃刃为副副切削削刃.高速钢钢切断断刀（三））切断断及车车槽2.直沟槽的车削a）窄窄沟槽槽的车车削b））宽沟沟槽的的车削削(四)车孔孔一次装装夹中中加工工工件件(五)车螺螺纹1.车车刀的的装夹夹梯形螺螺绞车车刀的的安装装方法法用对刀刀板对对刀用万能能角尺尺对刀刀(五)车螺螺纹2．螺螺纹的的车削削方法法(以三三角螺螺纹为为例)车螺纹纹时的的进刀刀方法法直进式式法左右切切削法法斜进法法补充：：二、铣铣削加加工知知识铣削的的典型型加工工方法法铣平面面铣平面面铣平面面铣阶台台面铣沟槽槽铣沟槽槽切断铣曲面面铣削的的典型型加工工方法法铣健糟糟铣健糟糟铣T形糟糟铣燕尾尾槽铣v形槽槽铣成形形面铣型腔腔铣螺旋旋面（一））铣平平面工件安安装在在平口口钳上上（二）铣铣沟槽常见的沟沟槽形式式（三）切切断用夹板增增强锯片片铣刀的的刚性2.1数数控刀具具的种类类和特点点2.1.1数控刀具具的种类类（按切削工工艺分类类）1.车削削刀具（1）外外圆车刀刀（2）割刀刀（3）螺纹纹刀（4）镗刀刀2.钻削削刀具钻削刀具具3.铣削削刀具（1）面铣铣刀（2）立铣铣刀（3）球头头刀（4）键键槽刀（5）燕尾尾槽铣刀刀（6）锯锯片铣刀刀4.镗削削刀具2.1.2数控控加工刀刀具特点点刀具刚性性好，切切削效率率高刀具精度度高刀具的可可靠性高高，抗震震及热变变形好刀具尺寸寸能够预预调互换性好好，换刀刀速度快快具有完善善的工具具系统具有刀具具管理系系统2.1.3数数控加加工的工工具系统统工具系统统：刀具与机机床的接接口。除除刀具本本身之外外，还包包括实现现刀具快快换所必必需的定定位、夹夹紧、抓抓拿及刀刀具保护护等机构构。模块式工工具系统统将工具的的柄部和和工作部部分分割割开来，，制成各各种系统统化的模模块，然然后经过过不同规规格的中中间模块块，组成成一套套套不同规规格的工工具。一、数控控机床工工具系统统的组成成刀具系统统：由数控机机床主轴轴前端锥锥孔或刀刀架配套套的刀柄柄、刀杆杆和刀头头或通用用刀具等等组成。。刀具系统统的基本本形式一、数控控机床工工具系统统的组成成刀柄形式式：JT（ISO7288）：表表示数控控机床用用的锥柄柄柄部带带有机械械手夹持持槽，后后面的数数字为相相应的ISO锥锥度号。。如JT40代代表大端端直径44mm的7：：24锥锥度。ST（ISO0297）：没没有机械械手夹持持槽。BT（MAS403））：表示示用于日日本标准准MAS403的带有有机械手手夹持槽槽的连接接。二、典典型工具具系统1.车削削类工具具系统（1）回回转刀架架回转式刀刀架四方刀架架方形刀体体（机夹式）（3）活动动顶尖及及尾架2、TSG整整体式镗镗铣类工工具系统统把锥柄和和连杆制制成一体体，不同同工作部部分都具具有相同同结构的的刀柄。。TSG工工具系系统中的的刀柄由由四部分分组成：：JT：表表示工具具柄部形形式，见见表2-150：对对圆锥表表示锥度度规格，，圆柱表表示直径径Q：表表示工具具的用途途，见表表2-232：表表示工具具的规格格100：：表示刀刀柄的工工作长度度JT50：表表示自动动换刀机机床用7：24圆锥工工具柄，，锥柄为为50#Q：表表示前部部为弹簧簧夹头32：表表示最大大夹持直直径32mm100：：表示刀刀柄的工工作长度度（锥柄柄大端直直径处到到弹簧夹夹头前端端面距离离）为100mm适用于：：长期反反复使用用、不需需拼装的的简单刀刀具（1）铣铣刀工具具系统a刀柄柄及拉钉钉b.弹簧簧夹头2.1.4典型型刀具材材料及工工艺范围围数控加工工刀具对对刀具材材料的基基本要求求有足够的的硬度，，刀具材材料高于于工件材材料硬度度有足够的的强度和和韧性有足够的的耐磨性性有足够的的耐热性性常用的数数控刀具具材料高速钢（国内使使用最为为普遍））硬质合金金陶瓷和金金属陶瓷瓷合金刀刀具聚晶金刚刚石（PCB））聚晶立方方氮化硼硼（PCBN2.2可可转位刀刀片的应应用及代代码可转位刀刀具：将预先加加工好的的多边形形刀片，，用机械械夹固的的方法夹夹紧在刀刀体上的的一种刀刀具。可转位车车刀的组组成可转位车车刀的内内部结构构刀杆刀垫可转位刀片片夹固固元元件件刀片片刀垫垫卡簧簧杠杆杆弹簧簧螺钉钉刀柄柄2.2.2可可转转位位刀刀片片型型号号表表示示规规则则我国国可可转转位位刀刀片片的的型型号号共共用用10个个号号位位的的内内容容来来表表示示主主要要参参数数的的特特征征]————刀刀片片的的形形状状及及其其夹夹角角。。2————刀刀片片的的主主切切削削刃刃后后角角(法法后后角角)：：3————刀刀片片内内接接圆圆d与与厚厚度度S的的精精度度级级别别。。个————刀刀结结构构型型式式、、紧紧固固方方法法或或断断屑屑槽槽。。5————刀刀边边长长，，切切削削刃刃长长.6——————刀刀厚厚度度。。7————刀刀尖尖因因角角半半径径或或主主偏偏角角或或修修光光刃刃后后角角。。8————切切削削刃刃状状态态，，刀刀尖尖切切削削刃刃或或倒倒棱棱切切削削刃刃。。9----进进刀刀方方向向或或倒倒刃刃宽宽度度10----厂厂商商的的补补充充符符号号或或倒倒刃刃角角度度.2.3数数控控加加工工刀刀具具的的选选择择2.3.1数数控控机机床床刀刀具具的的选用用原原则则刀具具的的选选用用应应根根据据机机床床的的加加工工能能力力、、工工件件材材料料的的性性能能、、加加工工工工序序、、切切削削用用量量、、以以及及其其他他相相关关因因素素正正确确选选用用刀刀具具和和刀刀柄柄。。刀具具选选择择的的基本本原原则则是：：所所选选刀刀具具应应与与被被加加工工材材料料相相适适应应、、安安装装调调整整方方便便、、刚刚性性好好、、耐耐用用度度和和精精度度高高。。2.3.2加加工工过过程程中中切切削削用用量量的的确确定定切削削用用量量包包括括主轴轴转转速速S（（切切削削速速度度v））、背吃吃刀刀量量aP、进给给量量F。合理理选选择择切切削削用用量量的的原原则则是是：：粗加加工工时时，选选择择较较大大的的背背吃吃刀刀量量和和进进给给量量，，采采用用较较低低的的切切削削速速度度；；半精精加加工工和和精精加加工工时时，通通常常选选择择较较小小的的背背吃吃刀刀量量和和进进给给量量，，尽尽可可能能提提高高切切削削速速度度。。一、、背背吃吃刀刀量量aP定义义：：工件件上上已已加加工工表表面面和和待待加加工工表表面面之之间间的的垂垂直直距距离离，，单单位位为为（（mm））,亦亦称称切削削深深度度。车削削外外圆圆时的的背背吃吃刀刀量量：：计算算公公式式为为：：aP=（（dw-dm））/2dw————待待加加工工表表面面直直径径(mm)：：dm----已已加加工工表表面面直直径径(mm)。。切断断、、车车槽槽时背背吃吃刀刀量量等等于于车车刀刀主主切切削削刀刀的的宽宽度度。。进给给量量和和背背吃吃刀刀量量车外外圆圆车端端面面切断断背吃吃刀刀量量aP背吃吃刀刀量量主主要要根根据据机机床床、、夹夹具具、、刀刀具具和和工工件件的的刚刚度度来来决决定定。。在刚刚度度允允许许的的情情况况下下，，应应以以最最少少的的进进给给次次数数切切除除加加工工余余量量，，最最好好一一次次切切除除余余量量。。精加加工工余余量量可小小于于普普通通机机床床，，一一般般取取（0.1～～0.5））mm。二、、进进给给量量（（进进给给速速度度））F（mm/min或或mm/r））定义义：：进进给给量量是是工工件件或或刀刀具具每每转转一一转转，，工工件件与与刀刀具具在在进进结结方方向向上上的的相相对对位位移移。。车削削时时，进进给给量量f为为工工件件每每转转一一转转，，车车刀刀沿沿进进给给方方向向移移动动的的距距离离，，其其单单位位为为mm/r。。车削削时时的进进给给速速度度Vf(mm/s)为为：：Vf=nfn-工工件件转转速速（（r/min））三、、切切削削速速度度νc（m/min或或m/s））定义义：：它是是指指切切削削刀刀刃刃上上的的选选定定点点相相对对于于工工件件主主运运动动的的瞬瞬时时速速度度，，是是衡衡量量主主运运动动大大小小的的参参数数，，单单位位为为小小m/s或或m/min。。当主主运运动动为为旋旋转转运运动动时时(如如车车削削加加工工)。。切切削削速速度度的的计计算算公公式式为为：：νc=ππdn/1000式中中：：n————工工件件转转速速(r/min)；；d———