電子課件《金屬切削原理與刀具(第四版)》B018993第十一章

1、第一節(jié) 數(shù)控車床用刀具第二節(jié) 數(shù)控銑床用刀具第三節(jié) 數(shù)控加工中心用刀具第一節(jié) 數(shù)控車床用刀具一、數(shù)控車削用常規(guī)刀具1尖形車刀 概念：尖形車刀是以直線形切削刃為特征的車刀，它由車刀的刀尖由直線形的主切削刃和副切削刃相交構(gòu)成。 特點(diǎn)：工件的加工輪廓由刀尖的運(yùn)動(dòng)軌跡決定。工件外輪廓成形面、螺紋底孔、孔口倒角、端面、切斷等均可采用尖形車刀車削完成。 幾何參數(shù)選擇：應(yīng)結(jié)合數(shù)控加工的特點(diǎn)進(jìn)行全面的考慮，并應(yīng)兼顧刀尖本身的強(qiáng)度。2圓弧形車刀 圓弧形車刀是以一圓度或線輪廓度誤差很小的圓弧形切削刃為特征的車刀。該車刀圓弧刃刀位點(diǎn)不在圓弧上，而在該圓弧的圓心上。 圓弧形車刀 刀位點(diǎn) 用途：圓弧形車刀可以用于車削內(nèi)

2、外表面，特別適用于車削各種光滑連接（凹形）的成形面。 選擇車刀圓弧半徑時(shí)應(yīng)考慮兩點(diǎn)：車刀切削刃的圓弧半徑應(yīng)小于或等于零件凹形輪廓上的最小曲率半徑，以免發(fā)生加工干涉。車刀切削刃的圓弧半徑不宜選擇太小。3成形車刀 成形車刀也稱樣板車刀，其加工零件的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形狀和尺寸決定。數(shù)控車削加工中，常見(jiàn)的成形車刀有：小半徑圓弧車刀非矩形車槽刀螺紋刀 數(shù)控加工中，應(yīng)盡量少用或不用成形車刀。二、數(shù)控車削用可轉(zhuǎn)位刀具要求特點(diǎn)目的精度高 刀片采用M級(jí)或更高精度等級(jí) 刀桿多采用精密級(jí) 用帶微調(diào)裝置的刀桿在機(jī)外預(yù)調(diào)好 保證刀片重復(fù)定位精度，方便坐標(biāo)設(shè)定，保證刀尖位置精度可靠性高 采用斷屑可靠性高的斷屑槽型

3、或有斷屑臺(tái)和斷屑器的刀 采用結(jié)構(gòu)可靠的車刀，復(fù)合式夾緊結(jié)構(gòu)和夾緊可靠的其他結(jié)構(gòu) 斷屑穩(wěn)定，不能有紊亂和帶狀切屑 適應(yīng)刀架快速移動(dòng)和換位以及整個(gè)自動(dòng)切削過(guò)程中夾緊不得有松動(dòng)的要求換刀迅速 采用車削工具系統(tǒng) 采用快換小刀夾迅速更換不同形式的切削部件，完成多種切削加工，提高生產(chǎn)效率刀片材料刀片較多采用涂層刀片滿足生產(chǎn)節(jié)拍要求，提高加工效率刀桿截形刀桿較多采用正方形刀桿，但因刀架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)差異大，有的需采用專用刀桿刀桿與刀架系統(tǒng)匹配三、模塊化刀具 模塊化刀具為數(shù)控車削加工中常用的刀具,其中各種車刀都是鑲嵌式的模塊化刀具。 數(shù)控車削刀具的夾持部分為： （1）方形刀體（加工外表面） （2）圓柱刀桿（加工內(nèi)表

4、面）。方形刀體一般采用槽形刀架螺釘緊固方式固定。圓柱刀桿用套筒螺釘緊固方式固定。它們與機(jī)床刀盤之間是通過(guò)槽形刀架和套筒接桿來(lái)聯(lián)結(jié)的。 在模塊化車削工具系統(tǒng)中，刀盤的聯(lián)結(jié)以齒條式柄體聯(lián)結(jié)為多，而刀頭與刀體的聯(lián)結(jié)是“插入快換式系統(tǒng)”。 刀盤結(jié)構(gòu) 刀盤一共有六個(gè)刀位，每個(gè)刀位上都可以徑向裝刀，也可以軸向裝刀。外圓車刀通常安裝在徑向，內(nèi)孔車刀通常安裝在軸向。 徑向裝刀時(shí)，刀具插入刀盤的方槽中，方槽的高度尺寸略大于刀桿的高度尺寸，旋轉(zhuǎn)刀盤端面的螺釘，即可將刀具的桿部鎖緊。軸向裝刀時(shí)，采用套筒的方式，固定在方槽中。模塊化刀具的主要優(yōu)點(diǎn)有：縮短換刀停機(jī)時(shí)間。加快換刀速度。提高刀具的標(biāo)準(zhǔn)化、合理化程度。擴(kuò)大刀

5、具的利用率，充分發(fā)揮刀具的性能。有效消除刀具測(cè)量工作中的中斷現(xiàn)象，并可采用線外預(yù)調(diào)。數(shù)控車削選刀實(shí)例 在數(shù)控車床上加工如圖所示的零件（材料45鋼），試合理選擇相應(yīng)的數(shù)控車刀。數(shù)控車刀的種類、參數(shù)、加工內(nèi)容 序號(hào)名稱材質(zhì)參數(shù)加工零件上的表面1外圓刀涂層硬質(zhì)合金刀尖角r=80，菱形刀片（C型）外輪廓2切槽刀涂層硬質(zhì)合金刀寬B=3 切槽刀溝槽（螺紋退刀槽）3三角螺紋車刀涂層硬質(zhì)合金刀尖角r=60，螺距P=1.5刀片外螺紋4鉆頭高速鋼20鉆頭內(nèi)孔5內(nèi)孔車刀涂層硬質(zhì)合金 16刀桿，刀尖角r=55菱形刀片（D型）內(nèi)孔第二節(jié) 數(shù)控銑床用刀具一、對(duì)數(shù)控銑刀的基本要求銑刀剛性要好耐用度要高銑刀切削刃幾何參數(shù)的合

6、理選擇排屑性能 剛性好的兩個(gè)目的： 一是滿足為提高生產(chǎn)率而采用大切削用量的需要。 二是適應(yīng)數(shù)控銑削過(guò)程中難以調(diào)整切削用量的特點(diǎn)。二、常用數(shù)控銑刀a）面銑刀 b）立銑刀 c）鍵槽銑刀 d）成形銑刀1立銑刀 數(shù)控立銑刀的刀齒數(shù)比較少（一般粗齒立銑刀Z34，細(xì)齒立銑刀Z58，套式結(jié)構(gòu)Z1020）、容屑槽圓弧半徑大（r25mm）。2模具銑刀 a) 圓錐形立銑刀 b) 圓柱形球頭立銑刀 c) 圓錐形球頭立銑刀 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：模具銑刀的柄部有直柄、削平型直柄和莫氏錐柄三種，球頭或端面上布滿切削刃，圓周刃與球頭刃圓弧連接，可作徑向和軸向進(jìn)給。 應(yīng)用：主要用來(lái)加工空間曲面、模具型腔或凸模成形表面。 3鍵槽銑刀 結(jié)

7、構(gòu)：鍵槽銑刀它有兩個(gè)刀齒，圓柱面和端面都有切削刃，端面刃延至中心，既像立銑刀，又像鉆頭，可作徑向和軸向進(jìn)給。 應(yīng)用：加工各種鍵槽。 4鼓形銑刀 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：鼓形銑刀切削刃分布在圓弧面上，端面無(wú)切削刃。加工時(shí)通過(guò)控制刀具上下位置，相應(yīng)改變刀刃的切削部位，可在工件上切出從負(fù)到正的不同斜角。5成形銑刀為特定的工件或加工內(nèi)容專門設(shè)計(jì)制造的刀具。 數(shù)控銑削選刀實(shí)例 在數(shù)控銑床上加工如圖所示的零件，試合理選擇相應(yīng)的數(shù)控銑刀。數(shù)控銑刀種類及應(yīng)用序號(hào)銑刀名稱應(yīng)用加工零件表面1面銑刀加工較大的平面上表面2立銑刀加工凹槽、較小臺(tái)階面及平面輪廓外輪廓3模具銑刀加工空間曲面、模具型腔或凸模成形表面圓弧面4鍵槽銑刀加工封

8、閉鍵槽等槽第三節(jié) 數(shù)控加工中心用刀具 加工中心主要用于箱體類零件和復(fù)雜曲面零件的加工，因?yàn)樗哂凶詣?dòng)選刀、換刀功能，所以工件經(jīng)一次裝夾后，可自動(dòng)完成或接近完成工件各表面的所有加工工序。一、加工中心常用刀具 鉆削是加工中心在實(shí)心材料上加工孔的常見(jiàn)方法。鉆削還用于擴(kuò)孔、锪孔加工。 a)中心鉆 b)標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆 c)擴(kuò)孔鉆 d)硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位式鉆頭e)加工中心用槍鉆 f)锪鉆1鉆削刀具2鏜削刀具 鏜刀按切削刃數(shù)量可分為單刃鏜刀和雙刃鏜刀。 鏜刀的主偏角Kr選得較大，以減小徑向力。 鏜鑄鐵孔或精鏜時(shí)一般取Kr90粗鏜鋼件孔時(shí)取Kr6075 雙刃鏜刀a)機(jī)夾式 b)定裝式3銑削刀具（1）端銑刀 端銑刀主要

9、用于加工平面，主偏角Kr90的端銑刀還可用于加工淺臺(tái)階。端銑刀一般做成可轉(zhuǎn)位式。 立銑刀按功能特點(diǎn)可分為：通用立銑刀鍵槽立銑刀平面立銑刀球頭立銑刀圓角立銑刀多功能立銑刀倒角立銑刀T形槽立銑刀（2）立銑刀（4）成形銑刀（3）盤形銑刀 盤形銑刀包括槽銑刀、兩面刃銑刀和三面刃銑刀，可用于槽和臺(tái)階的加工。 為了提高效率，有些零件加工可采用成形銑刀。4鉸削刀具 鉸刀主要用于孔的精加工和高精度孔的半精加工。加工中心廣泛應(yīng)用帶負(fù)刃傾角的鉸刀和螺旋齒鉸刀。a)帶刃傾角鉸刀 b)螺旋齒鉸刀5螺紋加工刀具加工中心一般使用絲錐作為螺紋加工刀具。二、刀柄及工具系統(tǒng) 裝夾刀具的部分叫工作頭，而安裝工作頭又直接與主軸接觸

10、的標(biāo)準(zhǔn)定位部分就是刀柄。 刀柄與拉釘 刀柄尺寸 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格D1L3D3G1D2L1L2JT40 44.4568.4 17M16 63.5515.93.1845 57.1582.7 21M20 82.5515.93.1850 69.85101.75 25M24 97.515.93.18BT40 44.4565.4 17M16 63251.645 57.1582.8 21M20 82.5530350 69.85101.8 25M24 100353 拉釘尺寸 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格l1g1d312ISO4054M16 1730454565M20 2130455074M24 253045BT4060M16 1730454570M20 2130455085M24 253045 加工中心的工具系統(tǒng)是刀具與加工中心的連接部分，由工作頭、刀柄、拉釘、接長(zhǎng)桿等組成，起到固定刀具及傳遞動(dòng)力的作用。 加工中心的工具系統(tǒng)一般由鉆削系統(tǒng)、鏜銑