数控刀具及其工具系统课件

第十三章数控刀具及其工具系统

对数控刀具的要求刀具快换、自动更换和尺寸预调数控刀具的工具系统刀具尺寸的控制系统与刀具磨损、破损检测本章要求：

了解数控刀具的特殊要求；认识车削类、镗铣类数控机床的刀具系统的结构及特点；掌握数控刀具预调的原理和方法。第一节对数控刀具的要求

——为适应多变加工零件的要求，数控机床尽可能通过提高刀具及其工具系统的标准化、系列化和模块化程度来获得最佳经济效益。1）刀具切削性能应稳定可靠，避免刀具过早损坏而造成不必要的停机。2）刀具应有较高的寿命。3）保证可靠地断屑、卷屑和排屑。4）能快速地换刀或自动换刀。5）能迅速、精确地调整刀具尺寸。6）必须从数控加工特点出发来制定数控刀具的标准化、系列化和通用化结构体系。7）应建立刀具及其工具系统信息的数据库及其管理系统。8）具有完善的刀具组装、预调、编码标识和识别系统。9）应建立切削数据库以便合理使用机床与刀具。第二节刀具快换、自动更换和尺寸预调一、刀具快换或自动更换1、刀片转位或更换刀片——精加工仍需尺寸调整。2、更换刀头模块第二节刀具快换、自动更换和尺寸预调一、刀具快换或自动更换3、更换刀夹4、手动更换刀柄更换刀夹更换刀柄第二节刀具快换、自动更换和尺寸预调一、刀具快换或自动更换5、自动换刀转塔刀架自动换刀利用刀库和机床运动来自动换刀第二节刀具快换、自动更换和尺寸预调利用刀库和机械手自动换刀过程：第二节刀具快换、自动更换和尺寸预调二、数控刀具尺寸预调1、数控刀具尺寸的预调方法表13－1：常用刀具尺寸调整结构和方法第二节刀具快换、自动更换和尺寸预调二、数控刀具尺寸预调1、数控刀具尺寸的预调方法示例：

刀具轴向尺寸数显对刀第二节刀具快换、自动更换和尺寸预调二、数控刀具尺寸预调1、数控刀具尺寸仪光学测量立式多工位刀具预调仪第二节刀具快换、自动更换和尺寸预调二、数控刀具尺寸预调1、数控刀具尺寸仪刀具预调仪的功能模块图第三节数数控控刀具的的工具系系统数控刀具具的工具具系统——用来连接接机床主主轴和刀刀具之间间的辅助助系统（（含硬件件和软件件）。除除刀具本本身以外外，还包包括实现现刀具快快换所必必需的定定位、夹夹持、拉拉紧、动动力传递递和刀具具保护等等部分。。按使用范范围可分分为车削类和镗铣类数控工具具系统；；按系统的的结构特特点可分分为整体式和模块式工具系统统。第三节数数控控刀具的的工具系系统一、车削削类数控控工具系系统1、车床刀刀架的形形式图14-11常见数控控车床刀刀架形式式a）盘形刀刀架（径径向装刀刀)b）盘形刀刀架（轴轴向装刀刀）c）四方刀刀架2、刀具类类型第三节数数控控刀具的的工具系系统一、车削削类数控控工具系系统3、工具系系统中的的动力驱驱动动力驱动动的钻夹夹头CZG车削类数数控工具具系统（（DIN69880）a）非动力力刀夹组组合形式式b）动力刀刀夹组合合形式第三节数数控控刀具的的工具系系统一、车削削类数控控工具系系统3、工具系系统中的的动力驱驱动CZG车削类数数控工具具系统柄柄部结构构第三节数数控控刀具的的工具系系统一、车削削类数控控工具系系统DIN69880工具系统统圆柄刀刀夹基本本结构尺尺寸（（单位位：mm）第三节数数控控刀具的的工具系系统一、车削削类数控控工具系系统表14-3DIN69880工具系统统容槽基基本结构构尺寸（（单位：mm）第三节数数控控刀具的的工具系系统一、车削削类数控控工具系系统3、工具系系统中的的动力驱驱动Sandvik模块式车车削CZG车削工具具系统1—带有椭圆圆三角短短锥接柄柄的刀头头模块2—刀柄3—可涨开涨涨环4—拉杆第三节数数控控刀具的的工具系系统二、镗铣铣类数控控工具系系统系统一般般由工具具柄、刀刀具装夹夹和刀具具组成，，分为整整体式和和模块式式两大类类。自动换刀刀机床用用7∶24圆锥工具具柄部尺尺寸（GB/T10944—2006)（单位：mm）第三节数数控控刀具的的工具系系统自动换刀刀机床用用7∶24圆锥工具具柄部尺尺寸（GB/T10944—2006)（单位：mm）二、镗铣铣类数控控工具系系统1、整体式式镗铣类类工具系系统（TSG）工具系统统中柄部部形式和和尺寸代代号、工工具代号号及意义义分别见见表13－2、13－3。二、镗铣铣类数控控工具系系统2、模块式式镗铣类类工具系系统（TMG）第三节数数控控刀具的的工具系系统二、镗铣铣类数控控工具系系统2、模块式式镗铣类类工具系系统（TMG）（1）圆柱定定心径向向销钉锁锁紧式（（TMG21）1）拆装方方便2）夹紧力力大3）刀柄刚刚性好4）制造精精度要求求高5）组装方方便第三节数数控控刀具的的工具系系统圆柱定心心径向销销钉锁紧紧结构1—定位销2—固定螺钉钉3—锥端滑销销4—紧固螺钉钉二、镗铣铣类数控控工具系系统2、模块式式镗铣类类工具系系统（TMG）（2）圆锥定定心轴向向螺栓锁锁紧式（（TMG10）1）定心精精度高联联结刚性性好；2）拆卸、、组装、、调整工工作量大大；3）废品率率低，结结构简单单，成本本比TMG21低。第三节数数控控刀具的的工具系系统圆锥定心心轴向螺螺栓锁紧紧式（TMG10）工具系系统二、镗铣铣类数控控工具系系统3、高速铣铣削用工工具系统统第三节数数控控刀具的的工具系系统在高速旋旋转中离离心力使使主轴锥锥孔扩张张二、镗铣铣类数控控工具系系统3、高速铣铣削用工工具系统统第三节数数控控刀具的的工具系系统德国HSK刀柄与主主轴联结结结构与与工作原原理a）HSK刀柄b）主轴二、镗铣铣类数控控工具系系统3、高速铣铣削用工工具系统统第三节数数控控刀具的的工具系系统美国KM刀柄与主主轴联结结结构1—KM刀柄2—主轴3—拉杆二、镗铣铣类数控控工具系系统3、高速铣铣削用工工具系统统第三节数数控控刀具的的工具系系统日本BIG－plus刀柄（图图上半部部）与BT刀柄（图图下半部部）二、镗铣铣类数控控工具系系统3、高速铣铣削用工工具系统统第三节数数控控刀具的的工具系系统高精度液液压夹头头1—加压螺钉钉2—油腔3—油腔4—装刀孔5—刀具一、刀具具尺寸的的控制系系统第四节刀刀具具尺寸的的控制系系统与刀刀具磨磨损、破破损检测测尺寸检测测——刀具尺寸寸控制（（补偿））——加工a）尺寸控控制系统统工作原原理b）拉杆—摆块式补补偿装置置二、刀具具磨损的的检测与与控制第四节刀刀具具尺寸的的控制系系统与刀刀具磨磨损、破破损检测测镗刀磨损损测量1—参考表面面2—磨损传感感器3—测量装置置4—刀具触头头1、刀具磨磨损的直直接检测测与补偿偿二、刀具具磨损的的检测与与控制第四节刀刀具具尺寸的的控制系系统与刀刀具磨磨损、破破损检测测装有测力力轴承的的加工中中心主轴轴1、3—测力轴承承2—电缆线2、刀具磨磨损的间间接测量量和监测测（1）以刀具具寿命为为判断依依据（2）以刀具具寿命为为判断依依据二、刀具具磨损的的检测与与控制第四节刀刀具具尺寸的的控制系系统与刀刀具磨磨损、破破损检测测表面粗糙糙度与刀刀具磨损损之间的的关系2、刀具磨磨损的间间接测量量和监测测（3）以加工工表面粗粗糙度为为判断依依据二、刀具具磨损的的检测与与控制第四节刀刀具具尺寸的的控制系系统与刀刀具磨磨损、破破损检测测2、刀具磨磨损的间间接测量量和监测测激光检测测工件表表面粗糙糙度1—参考探测测器2—激光发生生器3—斩波器4—测量探测测器三、刀具具破损检检测第四节刀刀具具尺寸的的控制系系统与刀刀具磨磨损、破破损检测测1、光电式式1—光源2—钻头3—光敏元件件1—钻头2—气动压力力开关3—喷嘴2、气动式式思考题：：1.对数控刀刀具有哪哪些特殊殊要求？？2.自动化加加工用刀刀具的快快换有哪哪些基本本方式，，各有何何优缺点点?3.举例说明明车刀尺尺寸预调调的方法法。4.什么是数数控机床床刀具的的工具系系统?它包括哪哪些组成成部分？？5.简述CZG车削工具具系统结结构及其其特点。。6.模块式工工具系统统有何优优点?试比较TMG21与TMG10的结构及及其优缺缺点。7.分析镗铣铣类工具具系