金属切削原理与刀具 教学课件 作者 刘金环 第十章　数控机床刀具.pptx

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1、第十章数控机床刀具╔金属切削原理及工具╝第一节　刀具材料及选用一、刀具材料应具备的基本性能二、刀具材料的种类及其选用╔金属切削原理及工具╝一、刀具材料应具备的基本性能(1)高硬度　刀具材料的硬度必须高于被加工材料的硬度，否则在高温高压下，就不能保持刀具锋利的几何形状，这是刀具材料应具备的最基本特征。(2)足够的强度和韧性　刀具切削部分的材料在切削时要承受很大的切削力和冲击力。(3)高耐磨性和耐热性　刀具材料的耐磨性是指抵抗磨损的能力。(4)良好的导热性　导热性好则切削时的热量容易传导出去，从而降低切削部分的温度，减轻刀具磨损。(5)良好的工

2、艺性和经济性　为了便于制造，要求刀具材料有较好的可加工性，包括锻压、焊接、切削加工、热处理、可磨性等。(6)抗粘接性　防止工件与刀具材料分子在高温高压作用下互相吸附产生粘接。(7)化学稳定性　刀具材料在高温条件下，应不易与周围介质发生化学反应。二、刀具材料的种类及其选用(1)高速钢(HSS)高速钢是一种含钨(W)、钼(Mo)、铬(Cr)、钒(V)等合金元素较多的工具钢，它具有较好的力学性能和良好的工艺性，可以承受较大的切削力和冲击。(2)硬质合金　它是用高硬度、难熔的金属化合物(WC、TiC等)微米数量级的粉末与Co、Mo、Ni等金属粘接剂

3、烧结而成的粉末冶金制品，其高温碳化物含量超过高速钢，具有硬度高(大于89HRC)、熔点高、化学稳定性好、热稳定性好的特点，但其韧性差，脆性大，承受冲击和振动能力低。(3)新型刀具材料(3)新型刀具材料1)涂层刀具：是指在硬质合金或其他材料刀具基体上涂覆一薄层耐磨性高的难熔金属(或非金属)化合物而得到的刀具。2)陶瓷刀具材料：常用的陶瓷刀具材料是以Al2O3或Si3N4为基体成分，在高温下烧结而成的，其硬度可达91~95HRA，耐磨性比硬质合金高十几倍，适于加工硬铸铁和淬硬钢；在高温下仍能切削，高温硬度可达80HRA，切削速度比硬质合金高2~

4、10倍；具有良好的抗粘性能，使它与多种金属的亲和力小；化学稳定性好，即使在熔化时，与钢也不发生相互作用；抗氧化能力强。3)超硬度刀具材料：是有特殊功能的材料，是金刚石和立方氮化硼的统称，用于超精加工及硬脆材料加工，可用来加工任何硬度的工件材料，包括淬火硬度达65~67HRC的工具钢。第二节　数控机床刀具的种类及特点一、数控机床的刀具系统二、数控机床刀具的特点一、数控机床的刀具系统1.刀柄2.工具系统2.工具系统(1)整体式结构　它的特点是将锥柄和接杆连成一体，不同品种和规格的工作部分都必须带有与机床相连的柄部。(2)模块式结构　模块式结构把

5、工具的柄部和工作部分分开，制成系统化的主柄模块、中间模块和工作模块，每类模块中又分为若干小类和规格，然后用不同规格的中间模块组装成不同用途、不同规格的模块式刀具，这样方便了制造、使用和保管，减少了工具的规格、品种和数量的储备，对加工中心较多的企业有很高的实用价值。二、数控机床刀具的特点1)刀片、刀具几何参数和切削参数的规范化、典型化。2)刀片、刀具材料或切削参数与被加工工件的材料之间匹配的选用。3)刀片或刀具的耐用度及其经济寿命指标的合理化。4)刀片及刀柄的定位基准的优化。5)刀片及刀柄对机床主轴的相对位置的要求高。6)对刀柄的强度、刚性及

6、耐磨性的要求高。7)刀柄或工具系统的装机重量有限制的要求。8)对刀柄的转位、装拆和重复精度的要求。9)刀片及刀柄切入的位置和方向的要求。10)刀片和刀柄高度的通用化、规则化、系列化，整个数控工具系统自动换刀系统的优化。第三节　可转位刀片及其代码一、可转位刀具的优点二、可转位刀片的代码及其标记方法一、可转位刀具的优点1)刀具寿命高。2)生产率高。3)有利于推广新技术、新工艺。二、可转位刀片的代码及其标记方法①刀片形状。②刀片法后角。③允许偏差等级。④夹固形式及有无断屑槽。⑤刀片长度。⑥刀片厚度。⑦刀尖角形状。⑧切削刃截面形状。⑨切削方向。⑩切

7、削刃长度。第四节　数控刀具的选择一、数控刀具刀柄的选择二、孔加工刀具的选择三、铣刀的选择四、数控车削刀具的选择一、数控刀具刀柄的选择(1)直柄刀具的刀柄　此类刀柄主要有立铣刀刀柄和弹簧夹头刀柄。(2)各种铣刀刀柄　三面刃铣刀选用三面刃铣刀刀柄系列，套式立铣刀选用套式立铣刀刀柄系列，可转位面铣刀选用可转位面铣刀刀柄系列。(3)钻孔工具刀柄　主要有钻头刀柄，配上相应的钻夹头，可夹持直柄钻头、中心钻等。(4)攻螺纹工具刀柄　主要选用攻螺纹夹头，它由攻螺纹夹头刀柄和攻螺纹夹套两部分组成。二、孔加工刀具的选择(1)钻孔刀具及其选择　钻孔刀具较多，有普

8、通麻花钻、可转位浅孔钻及扁钻等,应根据工件材料、加工尺寸及加工质量要求等合理选用。(2)扩孔刀具及其选择　扩孔多采用扩孔钻，也可采用镗刀扩孔。(3)镗孔刀具及其选择　镗孔所用刀具