第2章 數(shù)控刀具及其選用

1、第第2 2章章 數(shù)控刀具及其選用數(shù)控刀具及其選用 了解數(shù)控刀具的種類及特點、如了解數(shù)控刀具的種類及特點、如何正確選擇和使用數(shù)控加工刀具；學何正確選擇和使用數(shù)控加工刀具；學會根據(jù)被加工材料來合理選擇數(shù)控刀會根據(jù)被加工材料來合理選擇數(shù)控刀具的材料和切削參數(shù)。具的材料和切削參數(shù)。 按結(jié)構來分按結(jié)構來分 整體式整體式 鑲嵌式鑲嵌式 內(nèi)冷式內(nèi)冷式 減振式減振式 復合式復合式焊接或機夾式焊接或機夾式2.1.1 2.1.1 數(shù)控刀具的種類數(shù)控刀具的種類數(shù)控刀具數(shù)控刀具- -主要指數(shù)車、數(shù)銑及加工中心上使用的刀具。主要指數(shù)車、數(shù)銑及加工中心上使用的刀具。2.1.1 2.1.1 數(shù)控刀具的種類數(shù)控刀具的種類按刀

2、具材料分高速鋼刀具硬質(zhì)合金刀具聚晶金剛石刀具立方氮化硼刀具陶瓷刀具 涂層刀具按加工按加工工藝來分工藝來分 車刀車刀 鏜刀鏜刀 銑刀銑刀 鉆削刀具鉆削刀具外圓、內(nèi)孔、螺紋、車槽、車成型面鉆頭、鉸刀、絲錐整體式、模塊式、鏜頭類面銑、立銑、成型銑刀2.1.1 2.1.1 數(shù)控刀具的種類數(shù)控刀具的種類 車削類工具系統(tǒng)與數(shù)控車床的回轉(zhuǎn)刀架配套：車削類工具系統(tǒng)與數(shù)控車床的回轉(zhuǎn)刀架配套：a.立式方形刀架立式方形刀架+方形刀體或圓柱刀桿；方形刀體或圓柱刀桿；b.臥式多刀位刀架臥式多刀位刀架+模塊化車削工具系統(tǒng)。模塊化車削工具系統(tǒng)。臥式多刀位刀架臥式多刀位刀架TSGTSG整體式鏜銑類工具系統(tǒng)：整體式鏜銑類工具系

3、統(tǒng)：把錐柄和刀桿制成一體；把錐柄和刀桿制成一體；工具系統(tǒng)的柄部形式有直柄和錐柄兩種工具系統(tǒng)的柄部形式有直柄和錐柄兩種。 TMG工具系統(tǒng)是把整體式刀具分解成柄部（主柄模塊）、中間連接塊（連接模塊）、工作頭部（工作模塊）三個主要部分，然后通過各種連接結(jié)構，在保證刀桿連接精度、強度、剛性的前提下，將這三部分連接成整體。 是將預先加工好并帶有若干個切削刃的多邊形刀片，用機械夾固的方法夾緊在刀體上的一種刀具。由和組成。 當在使用過程中一個切削刃磨鈍了后，只要將刀片的夾緊松開，轉(zhuǎn)位或更換刀片，使新的切削刃進入工作位置，再經(jīng)夾緊就可以繼續(xù)使用。 ：其一，刀體上安裝的刀片，至少有兩個預先加工好的切削刃供使用。

4、其二，刀片轉(zhuǎn)位后的切削刃在刀體上位置不變，并具有相同的幾何參數(shù)。1 1、可轉(zhuǎn)位刀具的組成、可轉(zhuǎn)位刀具的組成可轉(zhuǎn)位刀具一般由刀片刀片、刀墊、夾緊元件和刀體組成。各部分的作用為： 刀片：承擔切削，形成被加工表面。刀墊：保護刀體，確定刀片(切削刃)位置。夾緊元件：夾緊刀片和刀墊。刀體：刀片及刀墊的載體，承擔和傳遞切削力及切削扭距，完成刀片與機床的聯(lián)接。 2 2、可轉(zhuǎn)位刀片型號表示規(guī)則、可轉(zhuǎn)位刀片型號表示規(guī)則可轉(zhuǎn)位刀片型號通過上面10個字符來表示：123456789101表示刀片形狀及夾角 ；2表示主切削刃后角；3表示刀片尺寸（d、s）公差；4表示刀片斷屑及夾固形式；5表示切削刃長度；6表示刀片厚度；

5、7表示修光刃的代碼 ；8表示特殊需要的代碼 ；9表示進刀方向、倒刃角度 ；10為廠商補充代號等。3 3、常用機夾可轉(zhuǎn)位刀片的選用、常用機夾可轉(zhuǎn)位刀片的選用（1）車外圓的刀片：一般要選通用性較高的及在同一刀片上切削刃數(shù)較多刀片。粗車時選較大尺寸，精車、半精車時選較小尺寸。 常用刀片形狀：S形、T形、C形、R形、W形、D形、V形。（2）切斷刀片：使用直接壓制出斷屑槽形的切斷刀片。 （3）切槽刀片：切深槽用切斷刀片，切淺槽用成型刀片 。 （4）螺紋刀片：常用的是L形，又分內(nèi)、外螺紋刀片 。 （5）切削刃長度的選擇：根據(jù)背吃刀量進行選擇 。 （6）刀尖圓弧的選擇：粗車時盡可能采用較大刀尖圓弧半徑，精車

6、時一般用較小圓弧半徑 。 3 3、常用機夾可轉(zhuǎn)位刀片的選用、常用機夾可轉(zhuǎn)位刀片的選用（8）刀片后角的選擇：0后角一般用于粗、半精車； 5、 7、11后角一般用于半精、精車、仿形及加工內(nèi)孔 。 （7）刀片厚度的選擇：通常是根據(jù)背吃刀量與進給量來選用 。 （9）刀片精度的選擇：可轉(zhuǎn)位刀片家規(guī)定16種精度，其中6種適合于車刀，代號為H、E、G、M、N、U，H最高，U最低，普通車床粗、半精加工用U級，對刀尖位置要求較高的或數(shù)控車床用M，更高級的用G 。 刀具的選擇是數(shù)控加工工藝中重要內(nèi)刀具的選擇是數(shù)控加工工藝中重要內(nèi)容之一。選擇刀具通常要考慮機床的加工容之一。選擇刀具通常要考慮機床的加工能力、工序內(nèi)容

7、、工件材料等因素，要使能力、工序內(nèi)容、工件材料等因素，要使刀具的尺寸與被加工工件的尺寸和形狀相刀具的尺寸與被加工工件的尺寸和形狀相適應。適應。 刀具選擇的基本原則：安裝調(diào)整方便、刀具選擇的基本原則：安裝調(diào)整方便、剛性好、耐用度和精度高；在滿足加工要剛性好、耐用度和精度高；在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。高刀具加工的剛性。 具體應用見P62-63數(shù)控車削、數(shù)控銑削刀具的選擇。 1） 銑較大平面時銑較大平面時，為了提高生產(chǎn)效率和提為了提高生產(chǎn)效率和提高加工表面粗糙度，一高加工表面粗糙度，一般采用刀片鑲嵌式盤形般采用刀片鑲嵌式盤形

8、銑刀，如圖所示。銑刀，如圖所示。 2 2）曲面類零件曲面類零件加工曲面類零件加工曲面類零件時，為了保證刀時，為了保證刀具切削刃與加工具切削刃與加工輪廓在切削點相輪廓在切削點相切，而避免刀刃切，而避免刀刃與工件輪廓發(fā)生與工件輪廓發(fā)生干涉，一般采用干涉，一般采用球頭銑刀。粗加球頭銑刀。粗加工用兩刃銑刀，工用兩刃銑刀，半精加工和精加半精加工和精加工用四刃銑刀工用四刃銑刀,如如圖所示。圖所示。3 3）銑銑小平面或臺階面小平面或臺階面銑小平面或臺階面銑小平面或臺階面一般采用通用銑刀，一般采用通用銑刀，如圖所示。如圖所示。4 4）鍵槽）鍵槽銑銑鍵槽鍵槽時，為了保時，為了保證槽的尺寸精度、證槽的尺寸精度、一

9、般用兩刃鍵槽銑一般用兩刃鍵槽銑刀，如圖所示。刀，如圖所示。 5 5）孔加工）孔加工孔加工孔加工時，可采時，可采用鉆頭、鏜刀等用鉆頭、鏜刀等孔加工類刀具，孔加工類刀具，如圖所示。如圖所示。 合理選擇切削用量的原則是：粗加工合理選擇切削用量的原則是：粗加工時，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應考慮時，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應考慮經(jīng)濟性和加工成本；半精加工和精加工時，經(jīng)濟性和加工成本；半精加工和精加工時，應在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效應在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟性和加工成本。率、經(jīng)濟性和加工成本。 切削用量具體數(shù)值應根據(jù)機床說明書、切削用量具體數(shù)值應根據(jù)機床說明書、切削用量手冊，

10、并結(jié)合經(jīng)驗而定。切削用量手冊，并結(jié)合經(jīng)驗而定。合理選擇切削用量，具體要考慮以下幾個因素：合理選擇切削用量，具體要考慮以下幾個因素： 切削深度切削深度t t。為了保證零件的加工精度和表面粗糙。為了保證零件的加工精度和表面粗糙 度，一般應留一定的余量進行精加工。數(shù)控機床的度，一般應留一定的余量進行精加工。數(shù)控機床的精加工余量可略小于普通機床。精加工余量可略小于普通機床。 切削寬度切削寬度b b。一般。一般b b與刀具直徑與刀具直徑d d成正比，與切削深成正比，與切削深度成反比。經(jīng)濟型數(shù)控機床的加工過程中，一般度成反比。經(jīng)濟型數(shù)控機床的加工過程中，一般b b的的取值范圍為：取值范圍為：b=b=（0.60.60.90.9）d d。 切削速度切削速度v v。v v的選擇主要取決于刀具耐用度。另外，的選擇主要取決于刀具耐用度。另外，切削速度與加工材料也有很大關系。切削速度與加工材料也有很大關系。 主軸轉(zhuǎn)速主軸轉(zhuǎn)速n(rn(r/min)/min)。主軸轉(zhuǎn)速一般根據(jù)切削速度。主軸轉(zhuǎn)速一般根據(jù)切削速度v v來選定。計算公式為：來選定。計算公式為：n=1000v/dn=1000v/d。 進給速度進給速度F F。F F應根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度應根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工