數(shù)控刀具及其工具系統(tǒng)課件

第十三章數(shù)控刀具及其工具系統(tǒng)

對(duì)數(shù)控刀具的要求刀具快換、自動(dòng)更換和尺寸預(yù)調(diào)數(shù)控刀具的工具系統(tǒng)刀具尺寸的控制系統(tǒng)與刀具磨損、破損檢測(cè)本章要求：

了解數(shù)控刀具的特殊要求；認(rèn)識(shí)車削類、鏜銑類數(shù)控機(jī)床的刀具系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)；掌握數(shù)控刀具預(yù)調(diào)的原理和方法。第一節(jié)對(duì)數(shù)控刀具的要求

——為適應(yīng)多變加工零件的要求，數(shù)控機(jī)床盡可能通過提高刀具及其工具系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和模塊化程度來獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益。1）刀具切削性能應(yīng)穩(wěn)定可靠，避免刀具過早損壞而造成不必要的停機(jī)。2）刀具應(yīng)有較高的壽命。3）保證可靠地?cái)嘈肌⒕硇己团判肌?）能快速地?fù)Q刀或自動(dòng)換刀。5）能迅速、精確地調(diào)整刀具尺寸。6）必須從數(shù)控加工特點(diǎn)出發(fā)來制定數(shù)控刀具的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化結(jié)構(gòu)體系。7）應(yīng)建立刀具及其工具系統(tǒng)信息的數(shù)據(jù)庫及其管理系統(tǒng)。8）具有完善的刀具組裝、預(yù)調(diào)、編碼標(biāo)識(shí)和識(shí)別系統(tǒng)。9）應(yīng)建立切削數(shù)據(jù)庫以便合理使用機(jī)床與刀具。第二節(jié)刀具快換、自動(dòng)更換和尺寸預(yù)調(diào)一、刀具快換或自動(dòng)更換1、刀片轉(zhuǎn)位或更換刀片——精加工仍需尺寸調(diào)整。2、更換刀頭模塊第二節(jié)刀具快換、自動(dòng)更換和尺寸預(yù)調(diào)一、刀具快換或自動(dòng)更換3、更換刀夾4、手動(dòng)更換刀柄更換刀夾更換刀柄第二節(jié)刀具快換、自動(dòng)更換和尺寸預(yù)調(diào)一、刀具快換或自動(dòng)更換5、自動(dòng)換刀轉(zhuǎn)塔刀架自動(dòng)換刀利用刀庫和機(jī)床運(yùn)動(dòng)來自動(dòng)換刀第二節(jié)刀具快換、自動(dòng)更換和尺寸預(yù)調(diào)利用刀庫和機(jī)械手自動(dòng)換刀過程：第二節(jié)刀具快換、自動(dòng)更換和尺寸預(yù)調(diào)二、數(shù)控刀具尺寸預(yù)調(diào)1、數(shù)控刀具尺寸的預(yù)調(diào)方法表13－1：常用刀具尺寸調(diào)整結(jié)構(gòu)和方法第二節(jié)刀具快換、自動(dòng)更換和尺寸預(yù)調(diào)二、數(shù)控刀具尺寸預(yù)調(diào)1、數(shù)控刀具尺寸的預(yù)調(diào)方法示例：

刀具軸向尺寸數(shù)顯對(duì)刀第二節(jié)刀具快換、自動(dòng)更換和尺寸預(yù)調(diào)二、數(shù)控刀具尺寸預(yù)調(diào)1、數(shù)控刀具尺寸儀光學(xué)測(cè)量立式多工位刀具預(yù)調(diào)儀第二節(jié)刀具快換、自動(dòng)更換和尺寸預(yù)調(diào)二、數(shù)控刀具尺寸預(yù)調(diào)1、數(shù)控刀具尺寸儀刀具預(yù)調(diào)儀的功能模塊圖第三節(jié)數(shù)數(shù)控控刀具的的工具系系統(tǒng)數(shù)控刀具具的工具具系統(tǒng)——用來連接接機(jī)床主主軸和刀刀具之間間的輔助助系統(tǒng)（（含硬件件和軟件件）。除除刀具本本身以外外，還包包括實(shí)現(xiàn)現(xiàn)刀具快快換所必必需的定定位、夾夾持、拉拉緊、動(dòng)動(dòng)力傳遞遞和刀具具保護(hù)等等部分。。按使用范范圍可分分為車削類和鏜銑類數(shù)控工具具系統(tǒng)；；按系統(tǒng)的的結(jié)構(gòu)特特點(diǎn)可分分為整體式和模塊式工具系統(tǒng)統(tǒng)。第三節(jié)數(shù)數(shù)控控刀具的的工具系系統(tǒng)一、車削削類數(shù)控控工具系系統(tǒng)1、車床刀刀架的形形式圖14-11常見數(shù)控控車床刀刀架形式式a）盤形刀刀架（徑徑向裝刀刀)b）盤形刀刀架（軸軸向裝刀刀）c）四方刀刀架2、刀具類類型第三節(jié)數(shù)數(shù)控控刀具的的工具系系統(tǒng)一、車削削類數(shù)控控工具系系統(tǒng)3、工具系系統(tǒng)中的的動(dòng)力驅(qū)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)動(dòng)的鉆夾夾頭CZG車削類數(shù)數(shù)控工具具系統(tǒng)（（DIN69880）a）非動(dòng)力力刀夾組組合形式式b）動(dòng)力刀刀夾組合合形式第三節(jié)數(shù)數(shù)控控刀具的的工具系系統(tǒng)一、車削削類數(shù)控控工具系系統(tǒng)3、工具系系統(tǒng)中的的動(dòng)力驅(qū)驅(qū)動(dòng)CZG車削類數(shù)數(shù)控工具具系統(tǒng)柄柄部結(jié)構(gòu)構(gòu)第三節(jié)數(shù)數(shù)控控刀具的的工具系系統(tǒng)一、車削削類數(shù)控控工具系系統(tǒng)DIN69880工具系統(tǒng)統(tǒng)圓柄刀刀夾基本本結(jié)構(gòu)尺尺寸（（單位位：mm）第三節(jié)數(shù)數(shù)控控刀具的的工具系系統(tǒng)一、車削削類數(shù)控控工具系系統(tǒng)表14-3DIN69880工具系統(tǒng)統(tǒng)容槽基基本結(jié)構(gòu)構(gòu)尺寸（（單位：mm）第三節(jié)數(shù)數(shù)控控刀具的的工具系系統(tǒng)一、車削削類數(shù)控控工具系系統(tǒng)3、工具系系統(tǒng)中的的動(dòng)力驅(qū)驅(qū)動(dòng)Sandvik模塊式車車削CZG車削工具具系統(tǒng)1—帶有橢圓圓三角短短錐接柄柄的刀頭頭模塊2—刀柄3—可漲開漲漲環(huán)4—拉桿第三節(jié)數(shù)數(shù)控控刀具的的工具系系統(tǒng)二、鏜銑銑類數(shù)控控工具系系統(tǒng)系統(tǒng)一般般由工具具柄、刀刀具裝夾夾和刀具具組成，，分為整整體式和和模塊式式兩大類類。自動(dòng)換刀刀機(jī)床用用7∶24圓錐工具具柄部尺尺寸（GB/T10944—2006)（單位：mm）第三節(jié)數(shù)數(shù)控控刀具的的工具系系統(tǒng)自動(dòng)換刀刀機(jī)床用用7∶24圓錐工具具柄部尺尺寸（GB/T10944—2006)（單位：mm）二、鏜銑銑類數(shù)控控工具系系統(tǒng)1、整體式式鏜銑類類工具系系統(tǒng)（TSG）工具系統(tǒng)統(tǒng)中柄部部形式和和尺寸代代號(hào)、工工具代號(hào)號(hào)及意義義分別見見表13－2、13－3。二、鏜銑銑類數(shù)控控工具系系統(tǒng)2、模塊式式鏜銑類類工具系系統(tǒng)（TMG）第三節(jié)數(shù)數(shù)控控刀具的的工具系系統(tǒng)二、鏜銑銑類數(shù)控控工具系系統(tǒng)2、模塊式式鏜銑類類工具系系統(tǒng)（TMG）（1）圓柱定定心徑向向銷釘鎖鎖緊式（（TMG21）1）拆裝方方便2）夾緊力力大3）刀柄剛剛性好4）制造精精度要求求高5）組裝方方便第三節(jié)數(shù)數(shù)控控刀具的的工具系系統(tǒng)圓柱定心心徑向銷銷釘鎖緊緊結(jié)構(gòu)1—定位銷2—固定螺釘釘3—錐端滑銷銷4—緊固螺釘釘二、鏜銑銑類數(shù)控控工具系系統(tǒng)2、模塊式式鏜銑類類工具系系統(tǒng)（TMG）（2）圓錐定定心軸向向螺栓鎖鎖緊式（（TMG10）1）定心精精度高聯(lián)聯(lián)結(jié)剛性性好；2）拆卸、、組裝、、調(diào)整工工作量大大；3）廢品率率低，結(jié)結(jié)構(gòu)簡單單，成本本比TMG21低。第三節(jié)數(shù)數(shù)控控刀具的的工具系系統(tǒng)圓錐定心心軸向螺螺栓鎖緊緊式（TMG10）工具系系統(tǒng)二、鏜銑銑類數(shù)控控工具系系統(tǒng)3、高速銑銑削用工工具系統(tǒng)統(tǒng)第三節(jié)數(shù)數(shù)控控刀具的的工具系系統(tǒng)在高速旋旋轉(zhuǎn)中離離心力使使主軸錐錐孔擴(kuò)張張二、鏜銑銑類數(shù)控控工具系系統(tǒng)3、高速銑銑削用工工具系統(tǒng)統(tǒng)第三節(jié)數(shù)數(shù)控控刀具的的工具系系統(tǒng)德國HSK刀柄與主主軸聯(lián)結(jié)結(jié)結(jié)構(gòu)與與工作原原理a）HSK刀柄b）主軸二、鏜銑銑類數(shù)控控工具系系統(tǒng)3、高速銑銑削用工工具系統(tǒng)統(tǒng)第三節(jié)數(shù)數(shù)控控刀具的的工具系系統(tǒng)美國KM刀柄與主主軸聯(lián)結(jié)結(jié)結(jié)構(gòu)1—KM刀柄2—主軸3—拉桿二、鏜銑銑類數(shù)控控工具系系統(tǒng)3、高速銑銑削用工工具系統(tǒng)統(tǒng)第三節(jié)數(shù)數(shù)控控刀具的的工具系系統(tǒng)日本BIG－plus刀柄（圖圖上半部部）與BT刀柄（圖圖下半部部）二、鏜銑銑類數(shù)控控工具系系統(tǒng)3、高速銑銑削用工工具系統(tǒng)統(tǒng)第三節(jié)數(shù)數(shù)控控刀具的的工具系系統(tǒng)高精度液液壓夾頭頭1—加壓螺釘釘2—油腔3—油腔4—裝刀孔5—刀具一、刀具具尺寸的的控制系系統(tǒng)第四節(jié)刀刀具具尺寸的的控制系系統(tǒng)與刀刀具磨磨損、破破損檢測(cè)測(cè)尺寸檢測(cè)測(cè)——刀具尺寸寸控制（（補(bǔ)償））——加工a）尺寸控控制系統(tǒng)統(tǒng)工作原原理b）拉桿—擺塊式補(bǔ)補(bǔ)償裝置置二、刀具具磨損的的檢測(cè)與與控制第四節(jié)刀刀具具尺寸的的控制系系統(tǒng)與刀刀具磨磨損、破破損檢測(cè)測(cè)鏜刀磨損損測(cè)量1—參考表面面2—磨損傳感感器3—測(cè)量裝置置4—刀具觸頭頭1、刀具磨磨損的直直接檢測(cè)測(cè)與補(bǔ)償償二、刀具具磨損的的檢測(cè)與與控制第四節(jié)刀刀具具尺寸的的控制系系統(tǒng)與刀刀具磨磨損、破破損檢測(cè)測(cè)裝有測(cè)力力軸承的的加工中中心主軸軸1、3—測(cè)力軸承承2—電纜線2、刀具磨磨損的間間接測(cè)量量和監(jiān)測(cè)測(cè)（1）以刀具具壽命為為判斷依依據(jù)（2）以刀具具壽命為為判斷依依據(jù)二、刀具具磨損的的檢測(cè)與與控制第四節(jié)刀刀具具尺寸的的控制系系統(tǒng)與刀刀具磨磨損、破破損檢測(cè)測(cè)表面粗糙糙度與刀刀具磨損損之間的的關(guān)系2、刀具磨磨損的間間接測(cè)量量和監(jiān)測(cè)測(cè)（3）以加工工表面粗粗糙度為為判斷依依據(jù)二、刀具具磨損的的檢測(cè)與與控制第四節(jié)刀刀具具尺寸的的控制系系統(tǒng)與刀刀具磨磨損、破破損檢測(cè)測(cè)2、刀具磨磨損的間間接測(cè)量量和監(jiān)測(cè)測(cè)激光檢測(cè)測(cè)工件表表面粗糙糙度1—參考探測(cè)測(cè)器2—激光發(fā)生生器3—斬波器4—測(cè)量探測(cè)測(cè)器三、刀具具破損檢檢測(cè)第四節(jié)刀刀具具尺寸的的控制系系統(tǒng)與刀刀具磨磨損、破破損檢測(cè)測(cè)1、光電式式1—光源2—鉆頭3—光敏元件件1—鉆頭2—?dú)鈩?dòng)壓力力開關(guān)3—噴嘴2、氣動(dòng)式式思考題：：1.對(duì)數(shù)控刀刀具有哪哪些特殊殊要求？？2.自動(dòng)化加加工用刀刀具的快快換有哪哪些基本本方式，，各有何何優(yōu)缺點(diǎn)點(diǎn)?3.舉例說明明車刀尺尺寸預(yù)調(diào)調(diào)的方法法。4.什么是數(shù)數(shù)控機(jī)床床刀具的的工具系系統(tǒng)?它包括哪哪些組成成部分？？5.簡述CZG車削工具具系統(tǒng)結(jié)結(jié)構(gòu)及其其特點(diǎn)。。6.模塊式工工具系統(tǒng)統(tǒng)有何優(yōu)優(yōu)點(diǎn)?試比較TMG21與TMG10的結(jié)構(gòu)及及其優(yōu)缺缺點(diǎn)。7.分析鏜銑銑類工具具系