金属切削原理与刀具教学课件 作者 张若锋 邓健平 第11章.ppt

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1、11.1数控刀具的种类数控刀具是指与数控机床相配套使用的各种刀具的总称，是数控机床不可缺少的关键配套产品。数控刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，一般应包括刀具及连接刀柄。刀柄要连接刀具并装在机床的动力头上，因此已逐渐标准化和系列化。数控刀具一般可按下列方法进行分类。1．按刀具切削部分的材料分可分为高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼刀具、金刚石刀具和涂层刀具等。第十一章数控刀具第十一章数控刀具2．按刀具的结构形式分（1）整体式。整体式包括钻头和立铣刀等。（2）镶嵌式。镶嵌式包括刀片采用

2、焊接和机夹式等。（3）特殊形式。特殊形式包括复合式和减振式等。3．按切削加工工艺分（1）车削刀具。车削刀具包括外圆车刀、内孔车刀、切槽（断）刀、端面车刀、螺纹车刀等。（2）铣削刀具。铣削刀具包括面铣刀、立铣刀和螺纹铣刀等。（3）钻削刀具。钻削刀具包括钻头、铰刀和丝锥等。（4）镗削刀具。镗削刀具包括粗镗刀和精镗刀等。第十一章数控刀具11．2数控刀具的特点11.2.1数控刀具与传统刀具的特征比较随着高刚度整体铸造床身、高速运算数控系统和主轴动平衡等新技术的采用，以及刀具材料的不断发展，现代切削加工朝着高速、高精度和强

3、力切削方向发展，因此现代切削刀具与传统的刀具有着本质的区别。“数控刀具”特指与加工中心、数控车床、数控镗铣床、数控钻床等先进高效的数控机床相配套使用的整体合金刀具、超硬刀具、可转位刀片、工具系统和可转位刀具等，数控刀具以其高效、精密、高速、耐磨、长寿命和良好的综合切削性能取代了传统的刀具。数控刀具与传统刀具的特征比较如表11.1所示。第十一章数控刀具第十一章数控刀具第十一章数控刀具11.2.2数控刀具的特点（1）刀片及刀柄高度的通用化、规格化和系列化。（2）刀片或刀具的耐用度及其经济寿命指标的合理性。（3）刀具或

4、刀片几何参数和切削参数的规范化、典型化。（4）刀片或刀具材料及切削参数与被加工零件材料之间应相匹配。（5）刀具应具有较高的精度。（6）刀片及刀柄的转位及拆装的重复精度。（7）刀柄的强度要高，刚性及耐磨性要好。（8）刀柄或工具系统的装机重量有限制。（9）刀片及刀柄切入的位置和方向有要求。（10）刀片、刀柄的定位基准及自动换刀系统要优化。第十一章数控刀具11．3数控车削刀具11.3.1数控车削刀具的类型数控车削刀具是指数控车床上所用的各种刀具的统称。其一般分类如下。1．按加工功能分分为内外端面车刀、内外轮廓车刀、内外

5、切槽刀、内外螺纹车刀、外圆车刀及内孔车刀，如图11.1所示。2．按切削刃形状分（1）尖形车刀。是指以直线形切削刃为特征的车刀。这类车刀的刀尖由直线形的主、副切削刃构成。用这类车刀加工零件时，其零件的轮廓形状主要由一个独立的刀尖或一条直线形主切削刃位移后得到。第十一章数控刀具1—外（内）端面车刀2—外（内）轮廓车刀3—外（内）切槽刀4—外圆（内孔）车刀5—外（内）螺纹车刀图11.1数控车刀的主要类型尖形车刀几何参数的选择方法与普通车削时基本相同，但应以是否适合数控加工的特点进行全面的考虑，并应兼顾刀尖本身的强度。第

6、十一章数控刀具（2）圆弧形车刀。如图11.2所示，它是以一圆度误差或线轮廓误差很小的圆弧形切削刃为特征的车刀。该车刀圆弧刃上每一点都是刀尖，刀位点在该圆弧的圆心上，编程时要进行刀具半径补偿。当某些车刀的刀尖具有一定的圆弧形状时，也可作为这类车刀使用。圆弧形车刀可用于车削内、外表面，特别适宜于车削精度要求较高的凹曲面或大外圆弧面，以及尖形车刀所不能完成的加工。选择车刀圆弧半径大小时应考虑两点：一是车刀切削刃的圆弧半径应小于或等于零件凹轮廓上的最小曲率半径，图11.2圆弧形车刀第十一章数控刀具以免发生加工干涉；二是该

7、半径不宜选择太小，否则既难于制造，还会使车刀容易受到损坏。（3）成形车刀。俗称样板车刀，其加工零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的形状和尺寸决定。常见的成形车刀有小半径圆弧车刀、非矩形槽车刀和螺纹车刀等。在数控车削加工中，应尽量少用或不用成形车刀，当确有必要选用时，则应在工艺准备文件或加工程序单上进行详细说明。11.3.2机夹可转位式外圆车刀的ISO代码1．代码表示方法其代码用字母和数字表示。代码共有10个号位，前9个号位必须使用，第10号位仅用于符合标准规定的精密级车刀。各号位代号所表示的内容如表11.2所示。第十一

8、章数控刀具第十一章数控刀具第十一章数控刀具第十一章数控刀具第十一章数控刀具11.3.3机夹可转位式内孔车刀的ISO代码机夹可转位式内孔车刀的ISO代码如表11.7所示。其代码用一组给定意义的字母和数字表示。代码共有10个号位，前9个号位必须使用，第10号位为制造商选择代码。第十一章数控刀具第十一章数控刀具第十一章数控刀具11.3.4机夹可转位式螺纹车刀可转位式螺纹车刀有整