01-数控加工刀具基本知识及选用

项目二

机器人数控加工规划数控加工刀具基本知识及选用学习目标1.了解机器人数控加工的刀具基本知识通过学习了解和掌握机器人数控加工刀具的知识通过学习数控加工刀具选用标准，掌握刀具的选用方法2.掌握数控加工刀具的选用机器人数控加工工装选用工装：即工艺装备:指制造过程中所用的各种工具的总称。机器人数控加工工装选用刀具：数控加工刀具可分为常规刀具和模块化刀具两大类。刀具按照结构的分类刀具材料应具备的基本性能02强度和韧性防止刀具断裂、崩刃硬度和耐磨性60HRC01耐热性能承受高的切削温度03工艺性能和经济性好的性能，高的性价比041.刀具的种类1.1常见的刀具1.1.1铣刀

1.1.10T型刀1.1.2丝攻1.1.11燕尾槽刀1.1.3钻头

1.1.12特殊成型刀1.1.4绞刀1.1.13其他…..1.1.5镗孔刀1.1.6沉头刀1.1.7钢圆锯1.1.8倒角刀1.1.9內角R刀1.刀具的种类1.2按刃部制作方式分类1.2.1

舍弃式刀具1.2.2整体式刀具1.2.3焊刃式刀具1.刀具的种类1.3.2球刀1.3.3圆鼻刀(牛鼻刀)ＲＲ1.3铣刀刀头的形状1.3.1平刀９０°2.铣刀各部位名称2.1铣刀类型一刀径（Φ､ｍｍ）柄径（Φ、ｍｍ）刃长（ｍｍ）全长（ｍｍ）OSG刀具表示方式

:刀径

全长

×刃长

×柄径

ＥＤＳΦ１０７０×１８×１０2.铣刀各部位名称2.2铣刀类型二OSG刀具表示方式

:刀径×有效长

全长

×刃长

×柄径刀径（Φ､ｍｍ）柄径（Φ、ｍｍ）有效长（ｍｍ）全长（ｍｍ）刃长（ｍｍ）LN-ＥＤＳΦ１×

1245×1.5×43.刀具的材质4.刀具涂层的使用4.1涂层的作用

让切屑把热量带走,隔绝热源导热到刀具增加刀具表面硬度4.1.2导热性(隔绝):4.1.3磨擦系数:磨擦系数大的刀具,容易产生积屑瘤4.1.1硬度

:6.刀具夹持方式6.1侧面锁定型式夹头优点:1.成本低2.容易购买缺点:1.很难保证刀具的平衡2.不适合高速加工6.刀具夹持方式6.2卡盘型夹头优点:1.夹紧力强2.同心度较好3.适合多种尺寸的刀具4.刚性优于弹簧夹型夹头5.成本不高,清洗方便缺点:1.每个夹头适用的刀柄有限2.为防止刀具损伤必须使用专用扳手来紧固夹头.6.刀具夹持方式6.3弹簧夹型夹头优点:1.夹紧力强2.同心度好3.适合多种尺寸的刀具4.成本低,方便清洗缺点:1.每把刀具的同心度都必须经过检验2.难保持制造商指明的平衡标准3.使用者需要一定的技术6.刀具夹持方式6.4液压型夹头优点:1.夹紧力可满足加工需求2.同心度较好3.很好的动平衡性能缺点:1.刀柄尺寸必须与夹头内径匹配2.通常为保持适当的长径比,刀柄不能太长3.成本较高6.刀具夹持方式6.5热缩性夹头优点:1.极强的刀具挟持力2.优异的同心性3.优异的动平衡性能缺点:容易因使用者操作不当而损坏6.刀具夹持方式δ＝6.6.1当装夹长度增加为原本2

倍时,让刀量变成8倍6.6.2当刀径增加为原本2

倍时,让刀量变成1/16

倍6.6刀具装夹的长度与让刀量之间的关系6.74ｘPｘL3EｘD4ＰδＬＤ6.刀具夹持方式6.10长径比(LDR)与切削速度的关系ＤL当长径比(LDR)在1:5以内,进给率可以达到90%~100%.当刀径比在1:7~8,进给率仅可以达到50%.当刀径比在1:10以下,进给率仅可以达到30%.9.顺铣和逆铣切削厚度由最零逐渐加到最大切削厚度由最大逐渐减小到零10.步距与切深10.1步距(Rd)与切深(Ad)的解释10.1.1类型一AdRdAdRd11.切削参数计算公式11.1线速度(外周刃端的速度)11.1.1:定义:什么是线速度→工具的外周刃在回转时,单位时间内（1分钟内）能前进多少距离（单位ｍ／ｍｉｎ)11.切削参数计算公式11.1.2:线速度计算公式π・D・N1000V==一分钟内前进的距离（单位ｍ／ｍｉｎ)=圆周率

×(转速/分)

换算成ｍ

Ｎ：转速（min-1）

Ｄ：刃径（mm）11.切削参数计算公式11.1.3:线速度计算公式举例一刃径

=Φ10转速

=500(min-1)切削速度

V=?

m/minV==3.1415×10×5001000=15.7（m/min）π・D・N100011.切削参数计算公式11.2进给速度与每刃进给量(单刃切削量)工作台在单位时间(1分钟)内移动多少距离（毫米）→单位(mm/min)什么是进给速度？什么是每刃进给量？与切削速度无关，是体现刀具负荷的指标→单位(mm/刃)11.切削参数计算公式11.2.2:进给速度计算公式F=f

×

n

×

NF=工作台进给的速度(mm/min)f=每刃的进给量(mm/刃)n=刃数N=转速(min-1)11.切削参数计算公式11.2.3:进给速度计算公式举例一进给速度

每刃进给量例：进给速度＝１６０mm/min

转速＝８００min-1

刃数＝４f=FN

×

n160800

×

4

=

=

0.05(mm/刃)14.数控刀具选用1）刀具材料的选用原则：数控刀具材料主要有金刚石刀具、立方氮化硼刀具、陶瓷刀具、涂层刀具、硬质合金刀具和高速钢刀具等。刀具高硬钢耐热合金钛合金镍基高温合金铸铁纯钢高硅铝合金FRP复材料PCD××◎×××◎◎PCBN◎◎○◎◎◎●●陶瓷刀具◎◎×◎◎●××涂层硬质合金○◎◎●◎◎●●TiCN基硬合金●×××◎●××钨钢●◎×○◎●◎◎注1：符号含义是：◎-优，○-良，●-尚可，×-不合适。注2：PCD为聚晶金刚石刀具，FCBN为聚晶立方氮化硼刀具。14.数控刀具选用2）根据数控刀具的参数计算切削用量来判定选用。（1）线速度的计算。线速度是刀具的外周刃在回转时，在单位时间（如1分钟）内能够前进的距离，单位为m/min。线速度V的计算：D为刀具的直径（可简称“刀径”），D单位为mm，N为主轴转速，N单位为r/min，V为线速度，V单位是m/min。14.数控刀具选用2）根据数控刀具的参数计算切削用量来判定选用。（2）进给速度计算。进给速度，工作台在单位时间(如1分钟)内移动的距离，单位为mm/min。进给速度分为切削进给速度F和进给速度V