《数控刀具系统》PPT课件.ppt

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1、数控刀具系统数控刀具的基本特点数控刀具的材料数控刀具合理选用可转位车刀的选用旋转刀具的选择工具系统选择数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上，因此已逐渐标准化和系列化。数控刀具的分类有多种方法。1数控机床刀具的特点标准化系列化规格化模块化通用化具有较高的强度、较好的刚度和抗振性能刀具有如下要求:高精度、高可靠性和较强的适应性能够满足高切削速度和大进给量的要求具耐磨性及刀具的使用寿命长，刀具材料和切削

2、参数与被加工件材料之间要适宜刀片与刀柄要通用化、规格化、系列化、标准化，相对主轴要有较高位置精度，转位、拆装时要求重复定位精度高，安装调整方便按照刀具结构分：整体式：钻头、立铣刀等镶嵌式：包括刀片采用焊接式和机夹式特殊形式：内冷式、复合式、减振式等机夹可转位刀具得到广泛应用，数量上已达到整个数控刀具的30%~40%，金属切除率占总数的80%~90%按照切削工艺分：车削刀具：外圆、内孔、螺纹、成形车刀等铣削刀具：面铣刀、立铣刀、螺纹铣刀等钻削刀具：钻头、铰刀、丝锥等镗削刀具：粗镗刀、精镗刀等车削刀具图

3、片铣削刀具图片钻削刀具图片镗削刀具图片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粗镗刀精镗刀镗削刀具2刀具常用材料刀具切削部分的材料应具备如下性能：高的硬度足够的强度和韧性高的耐磨性高的耐热性良好的加工工艺性刀具材料硬质合金高速钢陶瓷聚晶金刚石(PCD)立方氮化硼(CBN)单晶金刚石、聚晶金刚石(PCD)、聚晶立方氮化硼(PCBN)、CVD金刚石高速钢刀具高速钢HighSpeedSteels(HSS)刀具过去曾经是切削工具的主流

4、，随着数控机床等现代制造设备的广泛应用，大力开发了各种涂层和不涂层的高性能、高效率的高速钢刀具，高速钢凭藉其在强度、韧性、热硬性及工艺性等方面优良的综合性能，在切削某些难加工材料以及在复杂刀具，特别是切齿刀具、拉刀和立铣刀造中仍有较大的比重。但经过市场探索一些高端产品逐步已被硬质合金工具代替。硬质合金是以高硬度难熔金属的碳化物（WC、TiC)微米级粉末为主要成分，以钴（Co）或镍（Ni）、钼（Mo）为粘结剂，在真空炉或氢气还原炉中烧结而成的粉末冶金制品。比高速钢硬得多。允许的切削速度比高速钢高4~1

5、0倍，切削速度可达100m/min以上。硬质合金刀具钨钴类钨钛钴类钨钛钴钽（铌）类国内代号为YG。适合加工短切屑黑色金属（铸铁），有色金属以及非金属。ISO标准代号是K类国内代号为YT。适合加工长切屑黑色金属（塑性好的材料低碳钢），常用于加工钢材。ISO标准代号是P类国内代号为YW。综合性能好，既可加工铸铁又可加工钢材及有色金属，常用于不锈钢。ISO标准代号是M类硬质合金的常见类型：硬质合金的分类和标志根据国际标准ISO分类，把所有牌号分成用颜色标志的三大类，分别用K、P、M表示P类蓝色（包括P01

6、~P50),系高合金化的硬质合金牌号。这类合金主要用于加工长切屑的黑色金属M类，黄色（包括M10~M40），系中合化的硬质合金牌号。这类合金为通用型，适于加工长切屑或短切屑的黑色金属及有色金属M类K类红色（包括K10~K40），系单纯WC的硬质合金牌号。主要用于加工短切屑的黑色金属、有色金属及非金属材料国际标准ISO分类硬质合金刀具普通硬质合金新型硬质合金超细晶粒硬质合金涂层硬质合金金属陶瓷粒径在1μm以下，这种材料具有硬度高、韧性好、切削刀可靠性高等优异性能保持了普通硬质合金机体的强度和韧性，又使

7、表面有很高的硬度和耐磨性TiC(N)基硬质合金，其性能介于陶瓷和硬质合金之间新型硬质合金刀具加工实例新型硬质合金刀具加工实例加工示意图加工切削参数毛坯尺寸和材料使用刀具主轴转速(r/min)进给速度(mm/min)背吃刀量(mm)加工深度(mm)100X80X50（HRC50）Φ8，4齿（超细晶硬质合金）1000030000.210陶瓷刀具不仅能对高硬度材料进行粗、精加工，也可进行铣削、刨削、断续切削和毛坯拔荒粗车等冲击力很大的加工；可加工传统刀具难以加工或根本不能加工的高硬材料；刀具耐用度比传统刀

8、具高几倍甚至几十倍，减少了加工中的换刀次数；可进行高速切削或实现“以车、铣代磨”，切削效率比传统刀具高3-10倍。超硬刀具是指比陶瓷材料更硬的刀具材料。包括：单晶金刚石、聚晶金刚石(PCD)、聚晶立方氮化硼(PCBN)和CVD金刚石等。超硬刀具主要是以金刚石和立方氮化硼为材料制作的刀具，其中以人造金刚石复合片(PCD)刀具及立方氮化硼复合片(PCBN)刀具占主导地位。许多切削加工概念，如绿色加工、以车代磨、以铣代磨、硬态加工、高速切削、干式切削等都因超硬刀具的应用而起