金属切削原理与刀具 第5版 教学课件 作者 陆剑中_ 第十三章 数控刀具及其工具系统.pptx

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1、第十三章第一节　对数控刀具的特殊要求第二节　刀具快换、自动更换和尺寸预调第三节　数控刀具的工具系统第四节　刀具尺寸的控制系统与刀具磨损、破损检测数控刀具及其工具系统第一节　对数控刀具的特殊要求1)刀具切削性能和寿命要稳定可靠。2)刀具应有较高的寿命。3)应确保可靠地断屑、卷屑和排屑。4)能快速地转位或更换刀片以及换刀或自动换刀。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订数控刀具的标准化、系列化和通用化结构体系。7)应建立完整的数据库及其管理系统。8)应有完善的刀具组装、预调、编码标识与识别系统。9)应有刀具磨损和破损在线监测系统。第二节　刀具快换、自

2、动更换和尺寸预调一、刀具快换或自动更换二、数控刀具尺寸预调一、刀具快换或自动更换1.刀片转位或更换2.更换刀头模块3.更换刀夹4.手动换刀5.自动换刀1.刀片转位或更换2.更换刀头模块图13-1　更换刀头模块3.更换刀夹图13-2　更换刀夹图13-3　手动更换刀柄4.手动换刀5.自动换刀图13-4　转塔刀架自动换刀图13-5　利用刀库和机床运动来自动换刀图13-6　利用刀库和机械手自动换刀过程二、数控刀具尺寸预调1.数控刀具尺寸的预调方法2.数控刀具尺寸预调仪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刀具尺寸调整方法示　　　　　例轴向位置用调节螺母用

3、调节螺钉径向位置倾斜微调径向调整表13-1　常用刀具尺寸调整结构和方法刀具尺寸调整方法示　　　　　例径向位置螺杆滑块式径向和轴向均可调整结构图13-7　光学测量式立式多工位刀具预调仪2.数控刀具尺寸预调仪1)对长度、角度和径向尺寸的测量精度高。2)能对静止和回转的刀具自动检测。3)能确定回转型刀具的偏心和跳动误差。4)能自动对焦，可实现自动标定循环。5)配有刀具信息编码的集成读数头。图13-8　刀具预调仪的测量、控制功能模块图第三节　数控刀具的工具系统一、车削类数控工具系统二、镗铣类数控工具系统图13-9　常见数控车床刀架形式a)四方刀架　b)径向装刀盘形刀架　c)轴向装

4、刀盘形刀架一、车削类数控工具系统1.机床刀架的结构形式2.刀具类型3.工具系统中有无动力驱动1.机床刀架的结构形式图13-10　动力驱动的钻夹头2.刀具类型3.工具系统中有无动力驱动图13-11　CZG车削类数控工具系统(DIN69880)a)非动力刀夹组合形式　b)动力刀夹组合形式图13-12　CZG车削类数控工具系统安装和夹紧图13-13　Sandvik模块式车削工具系统1—带有椭圆三角短锥接柄的刀头模块　2—刀柄　3—可涨开涨环　4—拉杆二、镗铣类数控工具系统1.整体式镗铣类工具系统2.模块式镗铣类工具系统3.高速铣削用的工具系统1.整体式镗铣类工具系统图13-14

5、　TSG82工具系统图表13-2　TSG82工具系统工具柄部的形式柄　部　的　形　式柄部的尺寸代号代　号　的　意　义代号的意义举例JT加工中心机床用锥柄柄部，带机械手夹持槽ISO锥度号50ST一般数控机床用锥柄柄部，无机械手夹持槽ISO锥度号40MTW无扁尾莫氏锥柄莫氏锥度号3MT有扁尾莫氏锥柄莫氏锥度号1ZB直柄接杆直径尺寸32KH7∶24锥度的锥柄接杆锥柄的锥度号45表13-3　TSG82工具系统工具的代号和意义代号代号的意义代号代号的意义代号代号的意义J装接长杆用刀柄C切内槽工具QH或ER弹簧夹头KJ用于装扩、铰刀KH7∶24锥度快换夹头BS倍速夹头Z(J)用于装钻

6、夹头(贾氏锥度加注J)H倒锪端面刀T镗孔刀具XSMW装无扁尾莫氏锥柄刀具TZ直角镗刀M装带扁尾莫氏锥柄刀具TQW倾斜式微调镗刀G攻螺纹夹头TQC倾斜式粗镗刀13W1.TIF13W2.TIF2.模块式镗铣类工具系统(1)圆柱定心径向销钉锁紧式工具系统(TMG21)　我国工厂生产的TMG21模块式工具系统的连接结构如图13-16所示。(2)圆锥定心轴向螺栓拉紧式工具系统(TMG10)　TMG10模块式工具系统的连接结构如图13-17所示。图13-15　TMG21模块式镗铣类工具系统表13-4　定心方式代号前位数字代号模块连接的定心方式12345短圆锥定心单圆柱面定心双键定心端

7、齿啮合定心双圆柱面定心表13-5　锁紧方式代号后位数字代号模块连接的锁紧方式0123456中心螺钉拉紧径向销钉锁紧径向楔块锁紧径向双头螺栓锁紧径向单侧螺钉锁紧径向两螺钉垂直方向锁紧螺纹联接锁紧图13-16　圆柱定心径向销钉锁紧结构1—定位销　2—固定螺钉3—锥端滑销　4—紧固螺钉1)模块之间采用径向锁紧，更换刀具或工作模块时，不必卸下整套工具，特别适用于重型数控镗铣床。2)采用精密的孔和轴配合来定位，同时轴向力使端面紧密贴合，增加了刀柄刚性。3)配合圆柱的前端有直径略小的鼓形导入部分，便于组装时插入孔内。图13-17　圆锥定心