数控刀具系统及机床夹具

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1、数控加工工艺学第5章数控刀具系统及机床夹具5.1数控加工刀具的种类及特点5.2可转位刀片及其代码5.3数控机床的主传动系统5.4数控机床刀具系统5.5数控机床夹具一、数控加工刀具的种类数控加工刀具的分类方法很多，具体见表5-1。5.1数控加工刀具的种类及特点二、数控加工刀具的特点相对于普通金属切削刀具，数控加工刀具有如下特点：（1）刀片或刀具几何参数和切削层参数规范化、典型化。（2）刀片或刀具材料及切削层参数与被加工材料对应匹配。（3）刀片或刀具的耐用度及经济寿命指标的合理化。（4）刀片及刀柄高度的通用化

2、、规格化、系列化。5.1数控加工刀具的种类及特点（5）刀具应具有较高的精度，如刀片及刀柄对机床主轴的相对位置精度、刀柄的转位、装拆和重复精度。（6）刀柄应具有较高的强度、刚性和耐磨性。（7）刀柄或工具系统的装机重量有限度。（8）刀片及刀柄切入的位置和方向有要求。（9）刀片及刀柄定位基准、自动换刀系统的优化。5.1数控加工刀具的种类及特点三、数控加工机床对刀具的要求（1）高强度及高可靠性。（2）高精度。（3）适应高速切削，有良好的切削性能。（4）使用寿命长。（5）能精确而迅速的调整。（6）断屑及排屑性能好。

3、（7）具有刀具工作状态检测装置。5.1数控加工刀具的种类及特点一、可转位刀具的优点数控机床使用的可转位刀具有如下的优点：（1）刀具可转位，减少辅助时间，提高劳动生产率。（2）刀片可更换，延长刀具寿命。（3）刀杆使用时间长，有利于降低刀具成本。5.2可转位刀片及其代码二、可转位刀片的代码及其标记方法从刀具结构的应用方面看，数控机床主要采用镶嵌式机夹可转位刀片的刀具。按国际标准ISO1832-1985,机夹可转位刀片代码由10位字符串组成，其排列如下：5.2可转位刀片及其代码其中，第1位代表刀片的几何形状及夹

4、角；第2位代表刀片主切削刃后角(法后角)；第3位代表刀片内接圆d和厚度s的精度等级；第4位代表刀片形式、紧固方法或断屑槽；第5位代表刀片边长、切削刃长；第6位代表刀片厚度；第7位代表刀尖圆角半径rε或主偏角kr或修光刃后角αn；第8位代表切削刃状态、刀尖切削刃或倒棱切削刃；第9位代表进刀方向或倒刃宽度；第10位代表制造商的补充符号或倒刃角度。一般情况下，第8位和第9位代码不被使用，当有要求时才予以填写。第10位代码因厂商而异。图5-1为可转位车刀片、铣刀片的标记方法。5.2可转位刀片及其代码5.2可转位刀

5、片及其代码三、可转位刀片的夹紧方式可转位刀片的夹紧方式有很多种，为使刀具达到良好的切削性能，对刀片的夹紧方式有如下基本要求：（1）夹紧可靠，不发生松动或移动。（2）定位准确，确保定位精度和拆装、转位的重复精度。（3）排屑流畅，有足够的排屑空间。（4）结构简单，工艺性好。（5）定位夹紧元件有足够的强度和耐磨性。5.2可转位刀片及其代码一般的夹紧方式有上压式（代码为C）、上压与销孔夹紧（代码为M）、销孔夹紧（代码为P）和螺钉夹紧（代码为S），如图5-2所示。5.2可转位刀片及其代码图5-2可转位刀片的夹紧方式

6、四、可转位刀片的选择1．刀片材料的选择目前应用最多的刀片材料为硬质合金及带有涂层的硬质合金。2．刀片外形的选择刀片外形对切削性能产生的影响，如图5-3所示。5.2可转位刀片及其代码图5-3刀片外形对切削性能产生的影响3．刀尖圆弧半径选择刀尖圆弧半径大，表面粗糙度值增大，切削力增大且容易产生振动，但刀刃强度增加，刀具前后面磨损减少。对于小余量、小进给量车削加工，应采用小的刀尖圆弧半径。反之，宜采用较大的刀尖圆弧半径。4．刀片后角的选择常用的刀片后角有N(0°)、C(7°)、P（11°）、E(20°)等。一般

7、粗加工、半精加工可用N型；半精加工、精加工可用C型、P型；加工铸铁、硬钢可用N型；加工不锈钢可用C型、P型；加工铝合金可用P型、E型；一般孔加工刀片可用C型、P型，大尺寸孔可用N型。5.2可转位刀片及其代码一、选择数控加工刀具应考虑的因素选择数控加工刀片或刀具应考虑的因素是多方面的，如机床的种类、型号、被加工的材料等，大致可归纳为以下几点。(1)被加工材料及性能。(2)切削工艺的类别。(3)被加工工件的几何形状、零件精度和加工余量等因素。(4)刀具所能承受的切削用量。(5)其他因素，如生产现场条件及生产量

8、等。5.3数控加工刀具的选择二、数控车削刀具的选择1．车刀的种类常用数控车削刀具的种类有尖形车刀、圆弧车刀和成形车刀等。(1)尖形车刀。一般称带有直线切削刃的车刀为尖形车刀。这类刀具主要依靠其刀尖或直线形切削刃对零件进行加工。5.3数控加工刀具的选择(2)圆弧车刀。圆弧车刀的特征是其主切削刃的刀刃形状为一圆度误差或轮廓误差很小的圆弧，如图5-4所示。5.3数控加工刀具的选择图5-4圆弧车刀(3)成形车刀。成形车刀的特征是其刃形