数控加工工艺之数控刀具

数控加工工艺广东机电职业技术学院数控教研室第一页，共二十四页。第二单元数控刀具

了解数控刀具的种类、要求与特点，明确数控刀具材料对加工的影响，掌握刀具的失效形式和可靠度分析，以及依据加工环境正确选择和使用加工刀具的方法。

教学目的：第二页，共二十四页。内容知识点学习要求建议学时数控刀具的类型与特点

数控刀具的分类了解2

数控刀具的要求与特点掌握数控刀具的材料

数控刀具的材料了解数控刀具的失效形式及可靠性

数控刀具的失效形式、影响与对策掌握

数控刀具的可靠度了解数控刀具的选择

选择数控刀具时应考虑的因素掌握2

车削类工具系统

铣镗类工具系统

常见的刀具库了解学习内容与知识点：第二单元数控刀具

第三页，共二十四页。数控刀具的种类

按结构来分

整体式镶嵌式内冷式

减振式机夹可转位式第四页，共二十四页。按加工工艺来分

车刀

钻刀（钻头）

镗刀

铣刀

数控刀具的种类

第五页，共二十四页。

刀具，尤其是刀片的选择是保证加工质量提高加工效率的重要环节。

数控刀具的要求与特点

第六页，共二十四页。要有高的切削效率要有高的精度和重复定位精度

要有高的可靠性和耐用度

实现刀具尺寸的预调和快速换刀具有完善的模块式工具系统建立完备的刀具管理系统

要有在线监控及尺寸补偿系统

数控刀具的要求与特点

第七页，共二十四页。

此外，为减少换刀时间和方便对刀，应尽可能采用机夹刀和机夹刀片。夹紧刀片的方式要选择得比较合理，刀片最好选择涂层硬质合金刀片。目前，数控车床用得最普遍的是硬质合金刀具和高速钢刀具两种。

数控刀具的要求与特点

数控车床能兼作粗精车削，因此粗车时，要迁强度高、耐用度好的刀具，以便满足粗车时大背吃刀量、大进给量的要求。精车时，要选精度高、耐用度好的刀具，以保证加工精度的要求。第八页，共二十四页。

刀具的选择是根据零件的材料种类、硬度、以及加工表面粗糙度要求和加工余量的已知条件来决定刀片的几何结构（如刀尖圆角）、进合量、切削速度和刀片牌号。

数控刀具的材料

第九页，共二十四页。数控刀具的材料高速钢

钨钴类钨钛钴类Mo系高速钢W系高速钢硬质合金钨钛钽（铌）钴类陶瓷

纯氧化铝类（白色陶瓷）

TiC添加类（黑色陶瓷）

立方碳化硼

聚晶金刚石

数控刀具的材料

第十页，共二十四页。数控刀具的失效形式及可靠性刀具失效在切削过程中，刀具磨损刀一定程度，刀刃崩刃或破损，刀刃卷刃（塑变）时，刀具丧失其切削能力或无法保证加工质量。第十一页，共二十四页。刀具可靠性分析

刀具可靠性刀具耐用度可靠耐用度在规定的切削条件和时间内完成额定工作的能力（具有统计特征和随机特征）在规定的条件和时间内完成额定工作的概率

R（t）+F(t)=1指刀具能达到规定的可靠度r时的耐用度，即R(tr)=r则tr=R¯¹(t)第十二页，共二十四页。

刀具的选择是数控加工工艺中重要内容之一。选择刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。选取刀具时，要使刀具的尺寸和形状相适应。数控刀具的选择第十三页，共二十四页。刀具选择应考虑的主要因素有：

如操作间断时间、振动、电力波动或突然中断等。

数控刀具的选择被加工工件的材料、性能如金属、非金属，其硬度、刚度、塑性、韧性及耐磨性等。加工工艺类别车削、钻削、铣削、镗削或粗加工、半精加工、精加工和超精加工等。加工工件信息工件的几何形状、加工余量、零件的技术经济指标。刀具能承受的切削用量辅助因数切削用量三要素，包括主轴转速、切削速度与切削深度。第十四页，共二十四页。工具系统由于在数控机床上要加工多种工件，并完成工件上多道工序的加工，因此需要使用的刀具品种、规格和数量较多。为减少刀具的品种规格，有必要发展柔性制造系统和加工中心使用的工具系统。第十五页，共二十四页。车削类工具系统（整体式）

整体式工具系统组成第十六页，共二十四页。目前我国的加工中心采用TSG整体式工具系统，其柄部有直柄（三种规格）和锥柄（四种规格）两种，共包括16种不同用途的刀柄。车削类工具系统（整体式）

第十七页，共二十四页。铣镗类工具系统（模块式）

模块式工具系统组成第十八页，共二十四页。TMG21工具系统铣镗类工具系统（模块式）

第十九页，共二十四页。常见的刀具库

可装20把刀的无臂式ATC刀具库ATC刀具库自动换刀系统（单击观看录像）第二十页，共二十四页。常见的刀具库

可装24把刀的有臂式ATC刀具库第二十一页，共二十四页。常见的刀具库

可装32把刀的有臂式刀具库第二十二页，共二十四页。常见的刀具库

可装60把刀的刀具库第二十三页，共二十四页。内容总结数控加工工艺。第二单元数控刀具。刀具，尤其是刀片的选择是保证加工质量提高加工效率的重要环节。此外，为减少换刀时间和方便对刀，应尽可能采用机夹刀和机夹刀片。夹紧刀片的方式要选择得比较合理，刀片最好选择涂层硬质合金刀片。目前，数控车床用得最普遍的是硬质合金刀具和高速钢刀具两种。精车时，要选精度高、耐用度好的刀具，以保证加工精度的要求。在规定的切削条件和时间内完成额定工作的能力（