数控刀具及装夹方法

1、第二章 数控刀具及装夹方法,目 录 2.1：了解数控加工对刀具的要求 2.2：熟悉数控刀具的种类及特点 2.3：熟悉刀具材料及选用 2.4：认识可转位刀具 2.5: 认识数控工具系统,2.1了解数控加工对刀具的要求,一、数控加工对刀具的要求,1高切削效率,2高刀具精度和重复定位精度,3高可靠性和耐用度,4能实现刀具尺寸的调整和快速换刀,5具有一个比较完成的工具系统,6具有刀具管理系统,7具有刀具在线监控及尺寸补偿系统,外圆车刀,内孔车刀,螺纹车刀,切断（槽）车刀,二、熟悉刀具基本几何参数及选用,刀具的表面与几何参数,刀具的主要的标注角度,硬质合金车刀合理主偏角和副偏角的参考值,三、熟悉刀具材料

2、及选用,1.刀具材料应具备基本性能,硬度和耐磨性 强度和韧性 耐热性 工艺性能和经济性,2.刀具材料的种类,高速钢刀具材料,硬质合金刀具材料,涂层刀具材料,陶瓷刀具材料,立方氮化硼刀具材料,金刚石刀具材料,3.数控刀具材料的选用原则,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物理性能匹配,切削刀具材料与加工对象的化学性能匹配,数控刀具材料的合理选择,外圆车刀,内孔车刀,螺纹车刀,常用车刀,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,铰刀,钻头,丝锥,钻削刀具,2.2 数控刀具的种类及特点,2.2.1 数控刀具的种类,数控刀具-主要指数车

3、、数铣及加工中心上使用的刀具。,2.2.1 数控刀具的种类,2.1.1 数控刀具的种类,2.3 数控可转换位刀片,可转位刀具是将预先加工好并带有若干个切削刃的多边形刀片，用机械夹固的方法夹紧在刀体上的一种刀具。由刀片和刀体组成。 当在使用过程中一个切削刃磨钝了后，只要将刀片的夹紧松开，转位或更换刀片，使新的切削刃进入工作位置，再经夹紧就可以继续使用。,可转位刀具的两个特征：其一，刀体上安装的刀片，至少有两个预先加工好的切削刃供使用。其二，刀片转位后的切削刃在刀体上位置不变，并具有相同的几何参数。,2.3.1 可转位刀具的基本结构,1、可转位刀具的组成,可转位刀具一般由刀片、刀垫、夹紧元件和刀体

4、组成。 各部分的作用为：,刀片：承担切削，形成被加工表面。 刀垫：保护刀体，确定刀片(切削刃)位置。 夹紧元件：夹紧刀片和刀垫。 刀体：刀片及刀垫的载体，承担和传递切削力及切削扭距，完成刀片与机床的联接。,2.3.1 可转位刀具的基本结构,2、可转位刀片型号表示规则,可转位刀片型号通过上面10个字符来表示：,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1表示刀片形状及夹角 ；2表示主切削刃后角； 3表示刀片尺寸（d、s）公差；4表示刀片断屑及夹固形式； 5表示切削刃长度；6表示刀片厚度； 7表示修光刃的代码 ；8表示特殊需要的代码 ； 9表示进刀方向、倒刃角度 ；10为厂商补充代号等。,2.3.

5、1 可转位刀具的基本结构,3、常用机夹可转位刀片的选用,（1）车外圆的刀片：一般要选通用性较高的及在同一刀片上切削刃数较多刀片。粗车时选较大尺寸，精车、半精车时选较小尺寸。,常用刀片形状：S形、T形、C形、R形、W形、D形、V形。,（2）切断刀片：使用直接压制出断屑槽形的切断刀片。,（3）切槽刀片：切深槽用切断刀片，切浅槽用成型刀片 。,（4）螺纹刀片：常用的是L形，又分内、外螺纹刀片 。,（5）切削刃长度的选择：根据背吃刀量进行选择 。,（6）刀尖圆弧的选择：粗车时尽可能采用较大刀尖圆弧半径，精车时一般用较小圆弧半径 。,2.3.1 可转位刀具的基本结构,3、常用机夹可转位刀片的选用,（8）

6、刀片后角的选择：0后角一般用于粗、半精车； 5、 7、11后角一般用于半精、精车、仿形及加工内孔 。,（7）刀片厚度的选择：通常是根据背吃刀量与进给量来选用 。,（9）刀片精度的选择：可转位刀片家规定16种精度，其中6种适合于车刀，代号为H、E、G、M、N、U，H最高，U最低，普通车床粗、半精加工用U级，对刀尖位置要求较高的或数控车床用M，更高级的用G 。,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，要使刀具的尺寸与被加工工件的尺寸和形状相适应。,2.4 数控刀具的选择,刀具选择的基本原则：安装调整方便、刚性好、耐用度和精度高；在满足加工

7、要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。,具体应用见P62-63数控车削、数控铣削刀具的选择。,2.4.1 数控加工刀具的选用原则,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。,1） 铣较大平面时，为了提高生产效率和提高加工表面粗糙度，一般采用刀片镶嵌式盘形铣刀，如图所示。,数控刀具的选择,2）曲面类零件,加工曲面类零件时，为了保证刀具切削刃与加工轮廓在切削点相切，而避免刀刃与工件轮廓发生干涉，一般采用球头铣刀。粗加工用两刃铣刀，半精加工和精加工用四刃铣刀,如图所示。,数控刀具的选择,数控刀具的选择,3）铣