数控铣床刀具（课堂PPT）

1、讲座-数控刀具数控刀具1讲座-数控刀具数控刀具2 目目 录录1 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 2：熟悉刀具材料及选用：熟悉刀具材料及选用3 3：认识可转位刀具：认识可转位刀具4 4：认识数控工具系统：认识数控工具系统 讲座-数控刀具数控刀具3一、一、了解数控加工对刀具的要求了解数控加工对刀具的要求数控加工对刀具的要求数控加工对刀具的要求 1刀具材料应具有高的可靠性刀具材料应具有高的可靠性2刀具材料应具有高的耐热性、抗热冲击性和高温力学性能刀具材料应具有高的耐热性、抗热冲击性和高温力学性能3数控刀具应具有高的精度数控刀具应具有高的精度4数控刀具应能实现快速更换数控刀具

2、应能实现快速更换讲座-数控刀具数控刀具45数控刀具应系列化、标准化和通用化数控刀具应系列化、标准化和通用化6数控刀具大量采用机夹可转位刀具数控刀具大量采用机夹可转位刀具7数控刀具大量采用多功能复合刀具及专用刀具数控刀具大量采用多功能复合刀具及专用刀具8数控刀具应能可靠地断屑或卷屑数控刀具应能可靠地断屑或卷屑9数控刀具材料应能适应难加工材料和新型材料加工的需要数控刀具材料应能适应难加工材料和新型材料加工的需要讲座-数控刀具数控刀具5三、三、熟悉刀具材料及选用熟悉刀具材料及选用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

3、性能和经济性讲座-数控刀具数控刀具6刀具材料的种类刀具材料的种类6高速钢刀具材料高速钢刀具材料5硬质合金刀具材料硬质合金刀具材料4涂层刀具材料涂层刀具材料3陶瓷刀具材料陶瓷刀具材料2立方氮化硼刀具材料立方氮化硼刀具材料1金刚石刀具材料金刚石刀具材料讲座-数控刀具数控刀具7数控刀具材料的选用原则数控刀具材料的选用原则1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2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3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4数控刀具材料的合理选择数控刀具材料的合理选择讲座-数控刀具数

4、控刀具8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讲座-数控刀具数控刀具9铰刀铰刀钻头钻头丝锥钻削刀具钻削刀具讲座-数控刀具数控刀具10四、四、认识可转位刀具认识可转位刀具将能转位使用的多边形刀片用机械方法夹固在刀杆或将能转位使用的多边形刀片用机械方法夹固在刀杆或刀体上的刀具。在切削加工中刀体上的刀具。在切削加工中,当一个刃尖磨钝后当一个刃尖磨钝后,将刀将刀片转位后使用另外的刃尖，这种刀片用钝后不再重磨。片转位后使用另外的刃尖，这种刀片用钝后不再重磨。19491950年间，美国最早研制成采用机械夹固的年间，美国最早研制成采用机械夹固的可转位车刀，并于可转位车刀，并于1954

5、年开始出售称为丢弃式年开始出售称为丢弃式(throw-away)的可转位刀片和车刀商品。中国曾称这种刀具的可转位刀片和车刀商品。中国曾称这种刀具为为“不重磨刀具不重磨刀具”。可转位刀具可转位刀具cutting tool with indexable inserts讲座-数控刀具数控刀具11可转位刀具的优点可转位刀具的优点避免了硬质合金钎焊时容易产生裂纹的缺点避免了硬质合金钎焊时容易产生裂纹的缺点可转位刀片适合用气相沉积法在硬质合金刀片表可转位刀片适合用气相沉积法在硬质合金刀片表面沉积薄层更硬的材料面沉积薄层更硬的材料(碳化钛氮化钛和氧化铝碳化钛氮化钛和氧化铝),以提高切削性能。以提高切削性能。

6、换刀时间较短换刀时间较短由于可转位刀片是标准化和集中生产的由于可转位刀片是标准化和集中生产的,刀片几何刀片几何参数易于一致参数易于一致,切屑控制稳定。切屑控制稳定。讲座-数控刀具数控刀具12可转位刀片的型号及表示方法可转位刀片的型号及表示方法 按国家标准规定，不同用途的可转位刀具，型按国家标准规定，不同用途的可转位刀具，型号的表示也有所不同，如果型号中不加前缀，即号的表示也有所不同，如果型号中不加前缀，即指装有硬质合金可转位刀片的可转位刀具；可转指装有硬质合金可转位刀片的可转位刀具；可转位刀具可以根据被加工材料的需要装夹其他材料位刀具可以根据被加工材料的需要装夹其他材料的可转位刀片，但必须加前

7、缀。如装夹陶瓷可转的可转位刀片，但必须加前缀。如装夹陶瓷可转位刀片的车刀，称为陶瓷可转位车刀。位刀片的车刀，称为陶瓷可转位车刀。讲座-数控刀具数控刀具13可转位刀具选用方法可转位刀具选用方法 刀片夹紧方式的选择刀片夹紧方式的选择 刀片外形的选择刀片外形的选择刀片后角的选择刀片后角的选择切削刃长度的选择切削刃长度的选择 刀片精度等级的选择刀片精度等级的选择 讲座-数控刀具数控刀具14可转位铣刀可转位铣刀的选用特点的选用特点可转位铣可转位铣刀的选用刀的选用类型的选择类型的选择可转位面铣刀、立铣刀、槽铣刀、专用铣刀等可转位铣刀的角度有前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角等。为满足不同的加工需要，有多种

8、角度组合型式刀片牌号和断刀片牌号和断屑槽形的选择屑槽形的选择可转位铣刀直径的选用主要取决于设备的规格和工件的加工尺寸 为满足不同用户的需要，同一直径的可转位铣刀一般有粗齿、中齿、密齿三种类型齿数的选择齿数的选择角度的选择角度的选择直径的选择直径的选择合理选择刀片硬质合金牌号的主要依据是被加工材料的性能和硬质合金的性能。用于铣削的刀片槽形一般有轻型、中型和重型讲座-数控刀具数控刀具15可转位铣刀类型的选择可转位铣刀类型的选择可转位铣可转位铣刀的类型刀的类型可转位面铣刀：可转位面铣刀：主要用于加工较大平面选择，主要有平面粗铣刀、平面精铣刀、平面粗精复合铣刀三种可转位槽铣刀：可转位槽铣刀：主要有三面

9、刃铣刀、两面刃铣刀、精切槽铣刀 可转位立铣刀：可转位立铣刀：主要用于加工凸台、凹槽、小平面、曲面等。主要有立铣刀、孔槽铣刀、球头立铣刀、R立铣刀、T型槽铣刀、倒角铣刀、螺旋立铣刀、套式螺旋立铣刀等 可转位专用铣刀：可转位专用铣刀：用于加工某些特定零件，其型式和尺寸取决于所用机床和零件的加工要求讲座-数控刀具数控刀具16可转位铣刀齿数（齿距）的选择可转位铣刀齿数（齿距）的选择可转位铣可转位铣刀的齿数刀的齿数粗齿铣刀：粗齿铣刀：大余量粗加工、软材料、切削宽度较大、机床功率较小 中齿铣刀：中齿铣刀：通用系列，使用范围广泛，具有较高的金属切除率和切削稳定性 密齿铣刀：密齿铣刀：用于铸铁、铝合金和有色金

10、属的大进给速度切削加工不等分齿距铣刀：不等分齿距铣刀：防止工艺系统出现共振，使切削平稳 ，在铸钢、铸铁件的大余量粗加工中建议优先选用不等分齿距的铣刀 讲座-数控刀具数控刀具17可转位铣刀角度的选择可转位铣刀角度的选择可转位铣可转位铣刀的角度刀的角度主偏角：主偏角：可转位铣刀的主偏角有90、88、75、70、60、45等几种前角：前角：铣刀的前角可分解为径向前角和轴向前角。常用的前角组合形式如下：双负前角、双正前角、正负前角(轴向正前角、径向负前角)三种各种角度中最主要的是主偏角和前角(制造厂的产品样本中对刀具的主偏角和前角一般都有明确说明) 铣刀角度铣刀角度的功能的功能讲座-数控刀具数控刀具1

11、8立铣刀直径选择：立铣刀直径选择：主要考虑工件加工尺寸的要求，并保证刀具所需功率在机床额定功率范围以内。如系小直径立铣刀，则应主要考虑机床的最高转速能否达到刀具的最低切削速度要求。两次走刀铣削平面，轨迹之间须有重叠部分面铣刀直径选择：面铣刀直径选择：主要是根据工件宽度选择，同时要考虑机床的功率、刀具的位置和刀齿与工件接触形式等，也可将机床主轴直径作为选取的依据，面铣刀直径可按D1.5d（d为主轴直径）选取。一般来说，面铣刀的直径应比切宽大20%50%讲座-数控刀具数控刀具19刀片牌号和断刀片牌号和断屑槽形的选择屑槽形的选择可转位铣刀可转位铣刀刀片牌号和刀片牌号和断屑槽形断屑槽形一般用户选用可一

12、般用户选用可转位铣刀时，均转位铣刀时，均由刀具制造厂根由刀具制造厂根据用户加工的材据用户加工的材料及加工条件配料及加工条件配备相应牌号的硬备相应牌号的硬质合金刀片质合金刀片P类合金（含金属陶瓷）类合金（含金属陶瓷）：P01P05P10P15P20P25P30P40P50 M类合金：类合金：M10M20M30M40K类合金：类合金：K01 K10K20K30K40断屑槽形的选择断屑槽形的选择讲座-数控刀具数控刀具20讲座-数控刀具数控刀具21讲座-数控刀具数控刀具22讲座-数控刀具数控刀具23讲座-数控刀具数控刀具24数控可转位刀片数控可转位刀片讲座-数控刀具数控刀具25数控刀片数控刀片讲座-数

13、控刀具数控刀具26面铣刀面铣刀方肩方肩铣刀铣刀仿形仿形铣刀铣刀三面刃和三面刃和螺纹铣刀螺纹铣刀整体硬质合金铣刀常用铣刀讲座-数控刀具数控刀具27面铣刀切削刃面铣刀切削刃各角度的功能各角度的功能 讲座-数控刀具数控刀具28基本刃形基本刃形 前角的正负前角的正负基本刃形的组合基本刃形的组合讲座-数控刀具数控刀具2945面铣刀为一般加工首选，背向力大，约等于进给力。加工薄壁零件时，工件会发生挠曲，导致加工精度下降。切削铸铁时，有利于防止工件边缘产生崩落讲座-数控刀具数控刀具3090面铣刀面铣刀适用于薄壁零件、装夹较适用于薄壁零件、装夹较差的零件和要求准确差的零件和要求准确90 成形场合，进给力等于切

14、成形场合，进给力等于切削力，进给抗力大，易振削力，进给抗力大，易振动，要求机床具有较大功动，要求机床具有较大功率和刚性率和刚性讲座-数控刀具数控刀具31方肩铣刀铣削开放或封闭铣削开放或封闭的槽、面或孔时的槽、面或孔时均有上佳表现均有上佳表现讲座-数控刀具数控刀具32各种高效铣削方法讲座-数控刀具数控刀具33多功能圆刀片铣刀刀片可多次转位，切削刃强刀片可多次转位，切削刃强度高，切削刃强度高；随切度高，切削刃强度高；随切深不同，其主偏角和切屑负深不同，其主偏角和切屑负载均会变化，切屑很薄，最载均会变化，切屑很薄，最适合加工耐热合金适合加工耐热合金讲座-数控刀具数控刀具34球头立铣刀通用性：仿形铣通

15、用性：仿形铣和曲面铣，以坡和曲面铣，以坡走铣或螺旋插补走铣或螺旋插补铣加工型腔适用铣加工型腔适用于高速加工于高速加工讲座-数控刀具数控刀具35各种整体硬质合金铣刀讲座-数控刀具数控刀具36螺纹铣刀分类螺纹铣刀螺纹铣削的优点：螺纹铣削的优点：l螺纹铣削免去了采用大量不同类型丝锥的必要性；l加工具有相同螺距的任意螺纹直径；l加工始终产生的是短切屑，因此不存在切屑处置方面的问题；l刀具破损的部分可以很容易地从零件中去除；l不受加工材料限制，那些无法用传统方法加工的材料可以用螺纹铣刀进行加工；l采用螺纹铣刀，可以按所需公差要求加工，螺纹尺寸是由加工循环控制的；l与传统HSS(高速钢)攻丝相比，采用硬质

16、合金螺纹铣削可以提高生产率讲座-数控刀具数控刀具37螺纹铣刀分类 圆柱螺纹铣刀：圆柱螺纹铣刀： l它的螺纹切削刃与丝锥不同，刀具上无螺旋升程，加工中的螺旋升程靠机床运动实现；l该刀具既可加工右旋螺纹，也可加工左旋螺纹；l适用于钢、铸铁和有色金属材料的中小直径螺纹铣削，切削平稳，耐用度高。缺点是刀具制造成本较高，结构复杂，价格昂贵 机夹螺纹铣刀：机夹螺纹铣刀： l适用于较大直径(如D25mm)的内、外螺纹加工；l刀片易于制造，价格较低，有的螺纹l刀片可双面切削；抗冲击性能较整体螺纹铣刀稍差讲座-数控刀具数控刀具38丝锥的选择：丝锥的选择：l工件材料的可加工性是攻螺纹难易的关键，对于高强度的工件材

17、料，丝锥的前角和下凹量（前面的下凹程度）通常较小，以增加切削刃强度。下凹量较大的丝锥则用在切削扭矩较大的场合，长屑材料需较大的前角和下凹量，以便卷屑和断屑；l加工较硬的工件材料需要较大的后角，以减小磨擦和便于冷却液到达切削刃，加工软材料时，太大的后角会导致螺孔扩大；l螺旋槽丝锥主要用于盲孔的螺纹加工。加工硬度、强度高的工件材料，所用的螺旋槽丝锥螺旋角较小，这可改善其结构强度丝锥 攻螺纹攻螺纹是在数控铣床和加工中心上加工小螺纹孔最常用的方法 讲座-数控刀具数控刀具39五、五、认识数控工具系统认识数控工具系统概述概述 由于数控设备特别是加工中心加工内容的由于数控设备特别是加工中心加工内容的多样性，

18、使其配备的刀具和装夹工具的种类也多样性，使其配备的刀具和装夹工具的种类也很多，并且要求刀具更换迅速。因此，刀、辅很多，并且要求刀具更换迅速。因此，刀、辅具的标准化和系列化十分重要。把通用性较强具的标准化和系列化十分重要。把通用性较强的刀具和配套装夹工具系列化、标准化，就成的刀具和配套装夹工具系列化、标准化，就成为通常所说的工具系统。为通常所说的工具系统。 讲座-数控刀具数控刀具40数控车床工具系统镗铣类整体式工具系统镗铣类整体式工具系统工具系统工具系统是针对数控机床要求与之配套的刀具必须可快换和高效切削而发展起来的，是刀具与机床的接口。工具系统分类工具系统分类镗式铣工类具模系块统模块式刀柄模块

19、式刀柄通过将基本刀柄、接杆和加长杆（如需要）进行组合，可以用很少的组件组装成非常多种类的刀柄。 整体式刀柄整体式刀柄用于刀具装配中装夹不改变，或不宜使用模块式刀柄的场合。讲座-数控刀具数控刀具41镗铣类数控工具系统和车床类数控工具系统镗铣类数控工具系统和车床类数控工具系统讲座-数控刀具数控刀具42主要由两部分组成：一是刀具部分，二是工具柄部主要由两部分组成：一是刀具部分，二是工具柄部(刀刀柄柄)、接杆、接杆(接柄接柄)和夹头等装夹工具部分和夹头等装夹工具部分。 讲座-数控刀具数控刀具43JT(BT)40-XS16-75123工具系统型号表示方法工具系统型号表示方法1.柄部型式及尺寸柄部型式及尺

20、寸JT：表示采用国际标准ISO7388号加工中心机床用锥柄柄部； BT：表示采用日本标准MAS403号加工中心机床用锥柄柄部；其后数字为相应的ISO锥度号：如 50和40分别代表大端直径69.85和44.45的7:24锥度。2.刀柄用途及主参数刀柄用途及主参数XD 装三面铣刀刀柄 MW -无扁尾氏锥柄刀柄XS 装三面刃铣刀刀柄M 有扁尾氏锥柄刀柄Z（J）-装钻夹头刀柄（贾式锥度加J） XP 装削平柄铣刀刀柄用途后的数字表示工具的工作特性，其含义随工具不同而异。 3.工作长度工作长度讲座-数控刀具数控刀具44常用刀柄常用刀柄面铣刀刀柄面铣刀刀柄整体钻夹头刀柄整体钻夹头刀柄讲座-数控刀具数控刀具4

21、5常用刀柄镗刀柄镗刀柄讲座-数控刀具数控刀具46常用刀柄莫式锥度刀柄快换式丝锥刀柄钻夹头刀柄讲座-数控刀具数控刀具47常用刀柄ER弹簧夹头刀柄ER弹簧夹头侧压式立铣刀柄讲座-数控刀具数控刀具48ISO 7388及及DIN 69871的的A型拉钉型拉钉 ISO 7388及及DIN 69871的的B型拉钉型拉钉 MAS BT的拉钉的拉钉拉钉拉钉是带螺纹的零件，常固定在各种工具柄的尾端。机床主轴内的拉紧机构借助它把刀柄拉紧在主轴中。 数控机床刀柄有不同的标准，机床刀柄拉紧机构也不统一，故拉钉有多种型号和规格拉钉的选择：拉钉的选择：l根据数控机床说明书选择；l对机床自带的拉钉进行测量后来确定注意：注意

22、：如果拉钉选择不当，装在刀柄上使用可能会造成事故。 拉钉的种类及选择讲座-数控刀具数控刀具49国外先进的数控工具系统国外先进的数控工具系统 Novex 工具系统工具系统 Novex 工具系统是由德国工具系统是由德国Walter公司开发的，其接口公司开发的，其接口型式为圆锥定心，锥孔、锥型式为圆锥定心，锥孔、锥体与所在模块同轴，轴线上体与所在模块同轴，轴线上用螺钉拉紧，锥孔端面与锥用螺钉拉紧，锥孔端面与锥孔轴线垂直，锥体根部环形孔轴线垂直，锥体根部环形端面与锥体轴线垂直，并可端面与锥体轴线垂直，并可与锥孔端面贴合，如图与锥孔端面贴合，如图(a)所所示。示。 讲座-数控刀具数控刀具50Walter公司于公司于1989年又推出径向锁紧年又推出径向锁紧的的Novex-RADIAL结构，如图结构，如图(b)所示。所示。 讲座-数控刀具数控刀具51ABS工具系统工具系统 ABS工具系统是由工