如何选用车刀架及其原理
车床刀架_精品文档
车床刀架车床刀架是一种用于固定和支撑车床刀具的设备。
它在车床加工过程中起着至关重要的作用，能够提供稳定和准确的切削操作。
本文将介绍车床刀架的结构、功能、使用方法以及一些常见的车床刀架类型。
一、车床刀架的结构车床刀架通常由底座、导轨、刀柄和刀夹组成。
底座是一个坚固的金属平台，用于固定整个刀架。
导轨是一个水平的平台，位于底座上，用于安装刀柄和刀夹。
刀柄是一个长而细的金属杆，可以在导轨上滑动，并通过刀夹固定刀具。
刀夹是用于安装刀具的装置，可以根据需要固定不同类型和尺寸的刀具。
二、车床刀架的功能1. 支撑刀具：车床刀架可以提供支撑和固定刀具的功能，确保刀具在加工过程中保持稳定和准确的切削。
2. 调整切削深度：通过调整刀柄的位置，可以改变切削工具的位置和深度，以满足不同加工需求。
3. 切削角度调整：一些车床刀架设计可以允许刀具在切削过程中进行角度调整，以实现更复杂的切削操作。
4. 更换刀具快捷：车床刀架提供了一种便捷的方式来更换切削工具。
只需要松开刀夹，取出现有的刀具，然后安装新的刀具，紧固刀夹即可。
三、使用车床刀架的方法1. 安装车床刀架：首先，将底座放置在车床上，并确保它稳固地固定在车床上。
接下来，将导轨安装在底座上，并确保其平整和水平。
最后，将刀柄安装在导轨上，并按照需要安装刀具。
2. 调整切削深度：松开刀夹，将刀柄前后移动，直到达到所需的切削深度。
然后重新紧固刀夹，以固定刀具。
3. 调整切削角度：根据需要，松开刀夹，调整刀具的角度，然后重新紧固刀夹。
4. 更换刀具：松开刀夹，取出现有的刀具。
然后选择适当的刀具，将其安装在刀夹中，并重新紧固刀夹。
四、常见的车床刀架类型1. 固定式车床刀架：这种类型的刀架是最常见和基本的类型。
固定式车床刀架支撑和固定刀具，使其保持稳定而不会发生滑动。
2. 活动式车床刀架：活动式车床刀架允许刀具在加工过程中进行前后或旋转调整。
这种类型的刀架特别适用于需要进行复杂切削操作的情况。
精密车床刀架设计与优化
精密车床刀架设计与优化1.介绍精密车床刀架作为机械制造业中的重要设备，其设计与优化对于提高产品质量、提高生产效率具有重要意义。
本文将探讨精密车床刀架的设计原理和优化方法，以及与其相关的工艺参数和材料选择等方面的内容。
2.精密车床刀架的设计原理精密车床刀架的设计原理是基于材料力学、振动力学等相关理论，通过对力学模型的建立和求解，确定刀具的最佳工作参数。
首先要考虑切削过程中产生的各种力，如轴向力、径向力和切向力等，以及它们所产生的振动和热变形等相关问题。
其次，还要考虑刀具的结构特点，如支撑方式、刀架的刚度和振动抑制等。
最后，还需要结合实际工艺需求和设备特点，进行综合分析和优化设计。
3.精密车床刀架的优化方法精密车床刀架的优化方法有很多种，常用的有几何参数优化和材料优化等。
几何参数优化主要是通过改变刀架的结构形式、减小结构尺寸和优化支撑方式等，来提高刀具的刚度和稳定性。
材料优化主要是通过选择合适的材料，来提高刀架的刚度和抗振性能。
此外，还可以结合模拟软件进行有限元分析和模拟试验，来评估和优化刀架的性能。
4.精密车床刀架的工艺参数选择精密车床刀架的工艺参数选择是优化设计的一个重要环节。
首先要考虑的是切削速度和进给速度等基本参数的选择。
一般来说，切削速度过高会导致刀具磨损加剧，而切削速度过低则会导致生产效率低下。
进给速度过大会导致刀具振动，进给速度过小则会导致加工时间过长。
其次，还要考虑切削深度和切削角等参数的选择。
切削深度过大会导致刀具磨损和加工质量下降，切削角过大会导致刀具容易折断。
5.精密车床刀架的材料选择精密车床刀架的材料选择与其性能相关，一般要求具有良好的硬度、韧性和抗振性等。
常见的材料有高速钢、硬质合金和陶瓷等。
高速钢具有较高的硬度和热稳定性，适用于中低强度材料的加工；硬质合金具有较高的硬度和耐磨性，适用于高强度材料的精密加工；陶瓷具有高硬度和高抗热性，适用于高温、高硬度材料的加工。
根据实际需求和成本考虑，选择合适的材料进行刀架的制造。
刀架原理简介
刀架原理简介该装配图为螺旋升降式四方回转刀架，其工作原理见图：图2-1 数控车床四工位刀架结构1-直流伺服电动机；2-联轴器；3-蜗杆轴；4-蜗轮丝杠；5-刀架底座；6-粗定位盘；7-刀架体；8-球头销；9-转为套；10-电刷座；11-发信号；12-螺母；13、14-电刷；15-粗定位图2-1所示为经济型数控机床常用方刀架结构，该刀架可以安装四把不同的刀具转位信号有加工程序指定。
其工作过程为：刀架抬起—刀架转位—刀架定位—夹紧刀架。
（1）刀架抬起当数控装置发出换刀指令后，电动机1启动正常，通过套筒连轴器2使蜗杆轴3转动，从而带动蜗轮丝杠4转动。
刀架体7的内孔加工有螺纹，与蜗轮丝杠旋合，蜗轮与丝杠为整体结构。
蜗轮丝杠内孔与刀架中心轴式间隙配合，在转位换刀时，中心轴固定不动，蜗轮丝杠绕中心轴旋转。
当蜗轮开始转动时，由于刀架底座5和刀架体7上的端面齿处在啮合状态，且蜗轮丝杠轴向固定，因此刀架体7抬起。
（2）刀架转位当刀架体抬至一定距离后，刀架底座5和刀架体7的端面齿脱开，转位套9用销钉与蜗轮丝杠4联接，随蜗轮丝杠一同转动，当端面齿完全脱开时转位套正好转过160°（如图所示），球头销8在弹簧力的作用下进入转位套9的槽中，带动刀架体转位。
（3）刀架定位刀架体7转动时带着电刷座10转动，当转到程序指定的刀号时，粗定位销15在弹簧力的作用下进入粗定位盘6的槽中进行粗定位，同时电刷13接触导体使电动机1翻转。
由于粗定位槽的限制，刀架体7不能转动，使其在该位置垂直落下，刀架体7和刀架底座5上的端面齿啮合实现精确定位。
（4）夹紧刀架电动机继续反转，此时蜗轮停止转动，涡杆轴3自身转动，当两端面齿增加到一定夹紧力时，电动机1停止转动。
译码装置由发信体13.14组成，电刷13负责发信号，电刷14负责位置判断当刀架定位出现过位或不到位时，可松开螺母12，调好发信体11与电刷14的相对位置。
刀架故障实例分析刀架作为数控车床的重要配置在机床运行工作中起着至关重要的作用一旦出现故障很可能造成工件报废甚至造成卡盘与刀架碰撞的事故。
数控车床刀架的设计
数控车床刀架的设计1.刀架结构设计C型结构刀架适用于较大的切削力，具有较高的刚性和稳定性。
它的设计遵循了最佳结构参数，能够在工作时提供稳定的支撑力。
刀具安装在刀塔上，在刀塔内部发生旋转，进行加工。
Y型结构刀架适用于较小的切削力，具有较高的刚性和稳定性。
它的结构设计使得刀具可以在Y轴方向上移动，提供了更多的加工空间。
刀具安装在横梁上，横梁通过线性导轨进行移动。
2.刀具的安装方式机械夹持是一种常见的刀具安装方式，可以直接将刀具夹在刀架上。
机械夹持方式简单实用，适用于刀具较少或加工要求较低的场景。
快速换刀系统采用刀具和刀杆分离的设计，通过快速刀杆换装系统，实现快速刀具更换。
这种方式适用于需要频繁更换刀具的情况，可以提高生产效率。
3.刀具的换刀方式手动换刀方式需要操作人员手动更换刀具，耗时较长，适用于刀具更换次数较少的情况。
半自动换刀方式需要操作人员进行辅助工作，但大部分换刀过程由机械设备完成，可以提高换刀效率，适用于中等刀具更换频率的情况。
全自动换刀方式由数控系统控制，刀具更换过程完全由机械设备完成，可以实现快速、准确的换刀过程，适用于需要频繁更换刀具的情况。
总结：数控车床刀架的设计需要考虑刀架结构、刀具安装方式和刀具换刀方式等因素。
合理设计数控车床刀架可以提高加工精度和效率，适应不同的加工需求。
刀架结构的选择要考虑到刚性和稳定性，刀具安装方式的选择要考虑到刀具数量和加工要求，刀具换刀方式的选择要考虑到刀具更换频率和工作效率。
通过合理的设计，数控车床刀架可以提高数控车床的加工效果，满足不同的加工需求。
数控车床刀架原理
数控车床刀架原理
数控车床刀架原理是指数控车床上安装刀具的一种装置。
刀架是由刀体和刀杆组成的，通过刀体和刀杆之间的连接，将刀具固定在数控车床上，实现对工件的切削加工。
在数控车床刀架中，刀体起到承载刀具、进行定位和切削的作用。
刀体通常由刀座和刀片组成。
刀座是刀具的支撑部分，通过螺栓或夹紧装置与刀架的刀杆连接，使刀具能够保持稳定的位置。
刀片则是用于工件切削的部分，常见的有切削刀片、钻孔刀片、车削刀片等，根据不同的切削需求选择相应的刀片。
刀杆是将刀体连接到数控车床主轴上的部件。
刀杆通常由杆体和连接部分组成。
杆体一般是圆柱形，用于承载刀具及传递切削力。
连接部分则是与刀座相匹配的结构，可以是锥形插座、棱形插座或其他形式的连接接口。
通过刀杆的连接部分与刀座进行配合，使刀具能够稳定地固定在刀架上，与工件进行切削。
数控车床刀架的原理是在数控车床控制系统的指令下，通过调整刀架的位置和角度，实现对工件的精确切削。
数控车床通过发送指令，控制刀架沿着各个坐标轴进行线性或旋转运动，使切削刀具得以按指定的路径和深度切削工件。
通过改变刀架的位置和运动轨迹，可以实现不同形状和尺寸的切削加工。
总之，数控车床刀架的原理是通过刀体和刀杆的连接，将刀具固定在数控车床上，并通过控制系统的指令使刀架进行精确的运动，实现对工件的切削加工。
数控机床刀架工作原理
数控机床刀架工作原理
数控机床刀架是数控机床上的一个重要部件，主要用于夹持和切削工件。
其工作原理如下：
1. 夹持工作件：数控机床刀架具有夹持工作件的功能。
通过夹紧装置，将工作件牢固地夹在刀架上，以确保工作过程中的稳定性和精度。
2. 切削工艺参数设置：在数控机床控制系统上，操作人员可以根据具体加工要求，设置刀架的切削速度、进给速度、切削深度等参数，以控制刀架的加工过程。
3. 刀具选择和更换：根据工件的材料和加工要求，选择合适的刀具安装在刀架上。
在加工过程中，如果需要更换刀具，操作人员可以通过调整刀架机构，将已使用的刀具卸下，并安装新的刀具。
4. 切削过程控制：在加工过程中，数控机床控制系统会根据预设的切削参数，精确控制刀架的移动轨迹，以实现对工件的精确切削。
同时，还可以实时监测和调整切削过程中的刀具状态和加工质量。
总之，数控机床刀架通过夹持工作件并控制刀具的运动，实现对工件的切削加工。
同时，配合数控机床的控制系统，可以对切削过程进行精确控制和监测，以提高加工效率和加工质量。
车床的刀架原理
车床的刀架原理车床是一种用于加工金属材料的工具机。
它通过回转工件并通过刀具将其加工成所需的形状和尺寸。
车床的刀架是车床上用于夹持和支撑刀具的部分，它起到固定和驱动刀具的作用。
以下将详细介绍车床刀架的原理。
车床的刀架通常由刀架体、刀架床和刀具夹持机构组成。
刀架体是刀架的主要结构部件，它是连接刀具和主轴箱的中间组件。
刀架体通常由铸铁制成，具有足够的强度和刚性来承受切削力，以保证刀具的稳定性和可靠性。
刀架床是刀架体的底座部分，通常由铸铁或钢板制成。
它提供了对刀架体的支撑和固定，以及对底座的稳定性。
刀架床上安装有滑块，使刀架体可以在底座上沿床身滑动，从而实现刀架在纵向方向上的移动和定位。
刀具夹持机构是刀架的重要组成部分，它起到夹持和固定刀具的作用。
刀具夹持机构通常包括刀具刀夹、刀具盘和刀臂等部件。
刀具刀夹是夹持刀具的装置，它通常采用螺纹或夹紧等方式来固定刀具。
刀具盘是刀具的位置转换装置，它可以在刀架体上进行旋转和定位，以实现刀具的使用。
刀臂是连接刀具夹持机构和刀架体的零部件，它可以调节刀具的位置和角度，从而实现刀具的调整和定位。
在车床加工过程中，刀架通过主轴箱将转速和扭矩传递给刀具，使刀具沿着工件表面进行切削加工。
刀具的旋转运动产生切削力，切削力通过刀架体和刀架床传导到机床结构中，使工件得到所需的加工形状和尺寸。
刀架的设计和使用对于车床的性能和加工质量至关重要。
刀架的刚性和稳定性直接影响切削力的传递和刀具的精度。
如果刀架刚度不足，将会发生刀具振动和工件表面质量不佳等问题。
因此，在刀架的设计和制造过程中，需要考虑材料的选择、结构设计和工艺参数等因素，以确保刀架的强度、刚度和稳定性。
此外，刀架的调整和维护也是保证车床正常运行和延长机床寿命的关键。
在使用过程中，刀架的夹持力要适中，以夹持刀具并确保刀具的稳定性。
同时，定期检查刀架的紧固件和传动零部件，保持刀架的精度和可靠性。
综上所述，车床的刀架是车床中起到夹持和支撑刀具的部分，它通过刀具夹持机构将刀具固定在刀架上，并通过主轴箱传递转速和扭矩给刀具。
刀架的原理
刀架的原理
刀架是一种用于刀具固定和支撑的工具，常见于木工、金属加工等领域。
它的原理是通过合理的结构设计和材料选择，实现刀具的稳定固定和有效支撑，从而保证切削加工的精度和效率。
下面我们将从结构设计和材料选择两个方面来探讨刀架的原理。
首先，结构设计是刀架能否正常工作的关键。
刀架通常由底座、立柱、横梁和工作台等部分组成。
底座是刀架的支撑基础，其稳固性和承载能力直接影响到刀具加工的精度和安全性。
立柱是连接底座和横梁的支撑结构，其高度和精度决定了刀具的可调范围和稳定性。
横梁是刀架上刀具的支撑部分，其平整度和刚性对切削加工的质量和效率有着重要影响。
工作台是刀具加工的基准面，其平整度和稳定性决定了加工零件的精度和表面质量。
因此，合理的结构设计是刀架能否正常工作的基础。
其次，材料选择是刀架能否发挥作用的关键。
刀架的材料通常选择铸铁、钢材等金属材料，其具有良好的刚性和稳定性，能够满足刀具加工的要求。
同时，对于一些特殊要求的刀架，还可以选择铝合金、复合材料等轻质材料，以减轻刀架自身的重量，提高加工效率。
此外，刀架的表面通常进行防腐处理，以提高其耐用性和美观度。
因此，合理的材料选择是刀架能否发挥作用的关键。
综上所述，刀架的原理是通过合理的结构设计和材料选择，实现刀具的稳定固定和有效支撑，从而保证切削加工的精度和效率。
只有在结构设计合理、材料选择恰当的情况下，刀架才能发挥其作用，为刀具加工提供可靠的支持和保障。
数控车床刀架换刀原理
数控车床刀架换刀原理
数控车床刀架换刀原理是一种自动化工艺，用于快速和准确地更换刀具，以满足不同加工需求。
在数控车床中，刀架是用来固定和控制刀具的装置。
刀具是用来切削工件的刀片，不同的切削任务需要使用不同类型和尺寸的刀具。
刀架换刀原理的实现依赖于高精度的机械结构和智能控制系统。
主要步骤如下：
1. 首先，确定需要更换的刀具类型和尺寸。
根据加工要求和程序设置，确定所需刀具的编号或代码。
2. 根据刀具的编号或代码，机床的控制系统通过刀具库或数据库中的信息，找到对应的刀具位置。
3. 刀架自动移动到所需的刀具位置。
这个过程可以通过伺服电机和高精度的滑轨实现。
机床的控制系统会发送移动指令，控制刀架在X、Z轴上的精确移动。
4. 到达目标位置后，刀架通过夹持装置将旧刀具松开或卸下。
夹持装置可以是手动式或自动式，具体根据机床的设计和要求。
5. 卸下旧刀具后，机床的控制系统会发送安装指令，控制新刀具的夹持装置抓取并固定刀具。
6. 夹持装置夹紧新刀具后，刀架即可移动到工作位置，进行下一道工序的加工。
需要注意的是，刀架换刀的准确性和稳定性对于机床的加工精度和效率至关重要。
因此，机械结构、传动系统、控制系统等方面的设计与优化是关键。
普通车床刀架工作原理
普通车床刀架工作原理普通车床刀架是车床的重要组成部分，其工作原理是通过刀架的调整和移动，控制切削刀具与工件的相对位置和运动方式，从而实现对工件的加工。
普通车床刀架通常由底座、横梁和滑板组成。
底座是刀架的支撑部分，用于固定刀架并承受加工力。
横梁作为刀架的主要承载构件，承受切削力，并通过导轨与底座连接。
滑板则是刀架的移动部件，通过滑动在横梁上运动。
刀架的工作原理可以分为两个方面：刀具的位置调整和刀具的移动控制。
刀具的位置调整是通过刀架的各个部分相对调整来实现的。
刀架可以沿横向滑动，以调整刀具与工件的水平位置。
这通常通过手动或电动的方式进行，可以根据加工要求和切削刀具的尺寸来进行调整。
此外，刀架还可以根据需要进行升降调整，以控制刀具与工件的垂直位置。
这种升降调整通常通过手动或液压方式实现，可以根据工件的高度和加工要求进行调整。
刀具的移动控制是通过刀架的滑动来实现的。
当刀架沿着横向滑动时，刀具也会随之在工件上移动，实现对工件的切削。
刀架的滑动通常通过手动或电动方式进行，可以根据加工要求和切削刀具的尺寸来进行控制。
同时，刀架的滑动速度也可以进行调整，以实现不同的切削效果。
普通车床刀架通过刀具的位置调整和移动控制，实现了对工件的加工。
刀架的调整可以控制刀具与工件的相对位置，而刀架的移动可以控制刀具在工件上的运动方式。
这种工作原理使得刀架能够适应不同的加工需求，并实现高精度和高效率的加工过程。
通过普通车床刀架的工作原理，操作人员可以根据加工要求和切削刀具的尺寸来调整刀架，从而实现对工件的精确加工。
刀架的位置调整和移动控制可以通过手动或电动方式进行，使得操作更加便捷和灵活。
然而，需要注意的是，在使用普通车床刀架进行加工时，操作人员应该注意安全。
刀架的移动速度应适中，以避免意外发生。
同时，刀架的调整和固定也需要仔细操作，确保刀具与工件的位置正确并且稳定。
操作人员还应该熟悉刀架的结构和工作原理，以便在需要时进行调整和维护。
普通机床刀架的工作原理
普通机床刀架的工作原理
普通机床刀架的工作原理是利用机床的动力和控制系统驱动刀架的运动，以实现切削加工的目的。
其具体工作原理如下：
1. 刀杆夹持：普通机床刀架通过刀柄与刀杆相连接，刀杆通过刀架夹持装置夹持住，确保刀具的位置稳定。
2. 运动传递：机床主轴通过动力装置（如电机）提供动力，驱动刀杆和刀具一起旋转，实现切削运动。
3. 刀具调整：通过机床的控制系统，可以控制刀架的移动，调整刀具的位置和角度，满足不同工件的加工要求。
4. 刀具切削：当机床主轴带动刀具旋转后，刀具与工件接触并切削工件表面，来实现加工目标。
5. 冷却润滑：在切削过程中，普通机床刀架还需提供冷却润滑系统，通过喷洒冷却液来降低切削温度、清除切屑和润滑刀具，提高切削效率和工件质量。
总的来说，普通机床刀架的工作原理是通过刀具的切削运动，结合机床的控制系统和动力装置的协调工作，来实现对工件的加工。
数控车床电动刀架设计
数控车床电动刀架设计引言：数控车床电动刀架是一种自动化设备，用于在数控车床上进行工件的加工。
它采用电动驱动方式，具有精度高、速度快、稳定性好等特点，广泛应用于制造业的各个领域。
本文将详细介绍数控车床电动刀架的设计原理、结构及工作原理等方面内容。
一、设计原理：数控车床电动刀架的设计原理基于数控车床的工作原理。
数控车床通过控制刀具相对工件的位置和运动速度，实现对工件的加工。
电动刀架作为数控车床的一部分，主要负责刀具的进给和退刀动作。
其设计原理包括电机驱动、传动机构以及控制系统等三个方面。
1.电机驱动：2.传动机构：传动机构是数控车床电动刀架的核心部件，承担着将电机产生的动力传递给刀具的任务。
常用的传动机构包括滚珠丝杆传动、齿轮传动等。
传动机构的设计需要考虑传动的平稳性、精度和可靠性等因素。
3.控制系统：控制系统是数控车床电动刀架的智能化部分，用于控制刀具的进给速度、位置和切削参数等。
常用的控制系统包括PLC控制系统和数控系统。
其中，数控系统具有高精度、高稳定性和高自动化程度等特点，被广泛应用于数控车床电动刀架。
二、结构设计：1.刀架座：刀架座是数控车床电动刀架的支撑部分，一般采用铸铝合金材料，具有良好的刚性和稳定性。
刀架座上设置有安装槽，用于固定刀具支撑和进给机构。
2.刀具支撑：刀具支撑是数控车床电动刀架的重要组成部分，用于固定切削工具。
刀具支撑的设计需要考虑刀具的安装和调整方便性，以及刀具的刚性和稳定性等因素。
3.进给机构：进给机构是数控车床电动刀架的关键部件，用于控制刀具的进给和退刀动作。
常见的进给机构包括滚珠丝杆传动和齿轮传动等。
进给机构的设计需要考虑进给速度的精度和稳定性。
4.控制系统：控制系统是数控车床电动刀架的智能化部分，用于控制刀具的进给速度、位置和切削参数等。
控制系统的设计需要考虑其稳定性、可靠性和可编程性等因素。
三、工作原理：1.指令解析：控制系统接收来自数控系统的指令，解析后将相应的控制信号发送给电机驱动和进给机构。
车床刀架原理
车床刀架原理车床刀架是车床上的重要部件，它承载着刀具和切削力，是实现车削加工的关键组成部分。
了解车床刀架的原理对于提高车床加工效率和质量有着重要意义。
首先，车床刀架的结构设计是基于切削力和刀具运动的原理。
在车削加工中，刀具需要承受来自工件的切削力，而刀架需要能够稳固地支撑刀具，并且能够调整刀具的位置和角度，以实现不同形状和尺寸的工件加工。
因此，车床刀架通常由底座、横梁、纵梁和刀架组成，底座用于固定在车床上，横梁和纵梁用于支撑刀架，刀架上安装刀具。
其次，车床刀架的调整原理是基于刀具相对于工件的位置和角度的调整。
在车削加工中，刀具的位置和角度对于工件的加工质量有着重要影响。
因此，车床刀架通常具有多种调整机构，包括横向和纵向的移动装置、刀具角度调整装置等。
通过这些调整机构，操作人员可以根据工件的要求，调整刀具的位置和角度，以实现精准的加工。
此外，车床刀架的稳固性原理是保证加工质量的关键。
在车削加工中，刀具需要稳固地支撑在刀架上，以确保加工过程中不会产生振动和松动，从而影响加工质量。
因此，车床刀架通常采用坚固的材料和结构设计，以确保刀具的稳固性和刚性。
最后，车床刀架的传动原理是实现刀具运动的关键。
在车削加工中，刀具需要以一定的速度和方向进行运动，以实现对工件的切削。
因此，车床刀架通常配备有传动装置，包括主轴、变速箱、导轨等，以实现刀具的旋转和移动。
总之，了解车床刀架的原理对于掌握车削加工的关键技术和提高加工质量有着重要意义。
通过对车床刀架的结构设计、调整原理、稳固性原理和传动原理的深入理解，可以更好地应用车床刀架，实现高效、精准的加工。
立式车床五角刀架工作原理
立式车床五角刀架工作原理
立式车床五角刀架是用于装夹五角形切削刀具的装置。
其工作原理如下：
1. 初始状态下，五角刀架处于关闭状态，刀具未装夹。
刀架主体由两个对称的半圆环组成。
2. 当需要装夹五角切削刀具时，操作人员将刀具插入五角刀架的开口中，确保切削刀具与刀座的凹槽相吻合。
3. 操作人员旋转刀钢（用于固定刀具的螺栓），使得刀座内置的夹紧装置紧固住切削刀具。
夹紧装置通常是通过螺栓、螺母或气动装置等来实现的。
4. 五角刀架的半圆环可进行旋转调整。
操作人员根据加工需求，将刀架旋转到合适的位置，使刀具达到所需的加工角度。
5. 加工完成后，操作人员将刀架旋转到原始状态。
松开夹紧装置，取出切削刀具。
总而言之，立式车床五角刀架通过夹紧切削刀具并通过旋转刀架调整刀具的加工角度，实现对五角切削刀具的装夹和使用。
数控刀架原理
数控刀架原理
数控刀架是数控机床中的一个重要部件，主要用于刀具的安装和固定，可实现自动化的刀具更换和加工过程中的刀具调整。
其原理基于以下几个方面：
1. 结构设计：数控刀架通常由底座、刀臂、刀杆和夹持装置等部件组成。
底座固定在数控机床上，刀臂和刀杆可沿着底座的导轨进行移动，夹持装置用于固定刀具。
2. 控制系统：数控刀架通过连接数控系统实现自动化的刀具更换和调整。
数控系统可根据加工程序的要求，通过控制电机驱动刀架中的刀臂和刀杆进行精确定位，实现刀具的安装和调整。
3. 刀具夹持：刀架中的夹持装置根据不同的刀具类型和尺寸，采用不同的夹持方式。
常见的夹持方式包括机械夹持、液压夹持和气动夹持等。
夹持装置能够提供足够的夹持力，使刀具在加工过程中保持稳定的位置和姿态。
4. 自动换刀功能：数控刀架具备自动换刀功能，即能够根据加工程序的要求，自动选择合适的刀具进行更换。
通过数控系统的控制，刀架可以根据工艺要求选择合适的刀具，并实现自动夹紧和松开刀具。
数控刀架的使用可以大大提高加工效率和精度，减少人工操作的时间和错误。
同时，刀架的自动换刀功能也能够适应多品种、小批量的加工需求，提高生产灵活性和自动化水平。
数控刀架的工作原理
数控刀架的工作原理
数控刀架是数控加工设备的重要组成部分，它的主要功能是实现刀具的切削加工和工作物的加工。
数控刀架的工作原理如下：
1. 数控程序编制：首先需要根据加工要求编写数控程序，包括设定工件的尺寸、形状、切削参数等。
2. 传输数控程序：将编写好的数控程序通过传输介质（如USB、网络等）上传至数控系统，以完成后续的自动加工过程。
3. 数控系统控制：数控系统接收并解析数控程序，并根据程序指令控制数控刀架的各项运动。
4. 刀具运动控制：根据数控程序指令，数控系统通过控制数控刀架上的伺服电机驱动相应轴向的运动，实现刀具于工件之间的相对运动。
5. 切削加工：刀具在数控刀架的运动控制下，按照预定的路径和速度进行切削加工，将工件切削成所需的形状。
6. 工作物固定：数控刀架内部通常配备夹具或夹具系统，用于固定待加工的工件，确保加工精度和安全性。
7. 冷却润滑：数控刀架通常配备冷却润滑系统，通过喷油或喷雾来冷却切削区域和刀具，减少摩擦热和延长刀具寿命。
8. 自动化控制：数控刀架能够实现自动化的加工操作，无需人
工干预，提高加工效率和精度。
通过上述工作原理，在数控刀架的控制下，可以完成各种复杂形状的工件加工，提高生产效率和工件质量。
数控车床电动刀架
二、结构和工作原理
1）TND360 刀架的结构与工作原理
它属于转塔刀架，是由换刀机构和刀盘组成， 刀盘用于刀具的安装。刀盘的背面装有端面齿盘， 用于刀盘的定位。转塔刀架的换刀机构是实现刀 盘的开定位、转动换刀位、定位和夹紧的传动机 构。要实现刀盘的转动换刀，就要使得刀盘的定 位机构脱开后，才能行转动，当转动到位后，刀 盘要定位并夹紧，才能进行加工。
而且TND360 存在一定的报警功能，当切削 力过大或撞刀时，刀盘产生不是常规的微量转动， 这个时候圆光栅就传递出对应的传感器信号，而 这个信号就成为刀架的过载报警信号，这样数控 系统就会停机，而这个功能LDB4 是没有的。
三、常见的故障分析与诊断
1）LDB4刀架在换刀过程中找不到想要的刀 位
LDB4 刀架的换刀的过程是数控系统控制电动刀架的 正转，在正转的过程中，一个小磁块固定不动，4 个工位 的霍尔元件跟随刀架旋转，当其中一个霍尔元件接近小磁 块后，发出对应的高电平或低电平信号，当所需要工位的 霍尔元件接近小磁块时，该信号传递回数控系统，这时数 控系统停止正转控制，发出延时的反转信号，控制刀架缩 紧。当对应的霍尔元件出现故障或信号回传通道出现故障 的时候，对应的刀位信号无法反馈回数控系统，就出现了 刀位故障。 排除方法：检查霍尔元件是否出现故障、检查信号通道是否 畅通。
结束语
电动刀架是数控车床实现自动换刀的机构， 通过对两种典型的电动刀架的结构进行分析与比 较，阐述了刀架的传动升降、刀盘的定位原理， TND360 的刀盘的抬起与锁紧是由凸轮机构和碟 形弹簧实现的，刀盘的圆周分度是由槽轮机构实 现的，LDB4 电动刀架的抬起与锁紧是由丝杠螺 母的系统实现的，而刀架的圆周分度是由霍尔元 件定位系统实现的。了解结构与原理的基础上， 对LDB4 电动刀架的常见的故障进行了分析，对 故障如何来进行排除。
如何选用车刀架及其原理
如何选用车刀架及其原理(1).切削角(Cuttingedgeangle):切刃与工件接触线所成之角，亦称导角。
：尽可能使用大切削角，以延长刀片寿命。
①选用大导角切削之优缺点:优点：i切削时，切削之宽度较宽，而较薄之切屑亦使切刃单位受力减少，可大幅提高进刀速率。
不必怕因超负荷，而致切刃损坏。
ii散热效果优，切刃不易磨损，提高刀片寿命。
iii圆鼻半径处，不易损坏，以0°之导角切削时，因所以切削负荷，皆由刀鼻承受，故容易损坏。
缺点：i工件有直角之轴肩时，无法使用。
i推送力方向会产生变化，导角为0。
时，推送力既无切削力，若导角大于0°时, 推送力会分成两分力，既切削力与径向力，径向力对于震动会产生很大之影响。
震动是因变形而产生之变形量又随径向力之增加而增加，故径向力增加，震动亦随之增加。
反之，切削力因作用于轴向，故对震动影响最小，几乎无影响。
注：通常工件无尾座支撑时，若长度比直径大4 倍以上，或者有尾座支撑，但长度比直径大8 倍以上时，最易发生震动现象，此时如使用大导角刀具，需多加考虑。
(2).斜面角(Rokeangle):由边斜面角，背斜面角及导角所形成，有正，负之分。
①•选用负斜面角之利弊：i切削时，切屑推向工件表面，容易伤及工件表面，大都用于粗加工，目前因断屑槽发展多样化，已渐渐改善此问题。
i强度佳，不易断裂，当机器有足够马力时，可切削高强度合金钢。
i可作断续及重力切削。
iv切削阻力大，机器需要有较大之马力。
v降低成本，可用之切刃比正斜面角刀片，多一倍。
②•选用正斜面角之利弊：i切削时，使切屑容易离开工件，获得光滑表面。
i断屑槽变化少，不易断屑，适用于软钢及非金属。
i切削阻力小，但刀尖易破损。
刀柄之选择：①. 功用：i提供刀片之刀刃缘接触刀工件之中心线，并产生正确之斜面角与逃角(Clearanceangle)ii提供刀刃缘足够之支持力，使切削阻力所产生之变形，减至最低②. 使用方法：i一般外径加工所产生之刀具变形，几等于零，故不予细论。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
如何选用车刀架及其原理：（1）.切削角(Cutting edge angle)：切刃与工件接触线所成之角，亦称导角。
：尽可能使用大切削角，以延长刀片寿命。
①选用大导角切削之优缺点：优点：ⅰ切削时，切削之宽度较宽，而较薄之切屑亦使切刃单位受力减少，可大幅提高进刀速率。
不必怕因超负荷，而致切刃损坏。
ⅱ散热效果优，切刃不易磨损，提高刀片寿命。
ⅲ圆鼻半径处，不易损坏，以0°之导角切削时，因所以切削负荷，皆由刀鼻承受，故容易损坏。
缺点：ⅰ工件有直角之轴肩时，无法使用。
ⅱ推送力方向会产生变化，导角为0°时，推送力既无切削力，若导角大于0°时，推送力会分成两分力，既切削力与径向力，径向力对于震动会产生很大之影响。
震动是因变形而产生之变形量又随径向力之增加而增加，故径向力增加，震动亦随之增加。
反之，切削力因作用于轴向，故对震动影响最小，几乎无影响。
注：通常工件无尾座支撑时，若长度比直径大4倍以上，或者有尾座支撑，但长度比直径大8倍以上时，最易发生震动现象，此时如使用大导角刀具，需多加考虑。
(2). 斜面角（Roke angle）：由边斜面角，背斜面角及导角所形成，有正，负之分。
①．选用负斜面角之利弊：ⅰ切削时，切屑推向工件表面，容易伤及工件表面，大都用于粗加工，目前因断屑槽发展多样化，已渐渐改善此问题。
ⅱ强度佳，不易断裂，当机器有足够马力时，可切削高强度合金钢。
ⅲ可作断续及重力切削。
ⅳ切削阻力大，机器需要有较大之马力。
ⅴ降低成本，可用之切刃比正斜面角刀片，多一倍。
②．选用正斜面角之利弊：ⅰ切削时，使切屑容易离开工件，获得光滑表面。
ⅱ断屑槽变化少，不易断屑，适用于软钢及非金属。
ⅲ切削阻力小，但刀尖易破损。
刀柄之选择：①．功用：ⅰ提供刀片之刀刃缘接触刀工件之中心线，并产生正确之斜面角与逃角(Clearance angle)ⅱ提供刀刃缘足够之支持力，使切削阻力所产生之变形，减至最低②．使用方法：ⅰ一般外径加工所产生之刀具变形，几等于零，故不予细论。
ⅱ刀具变形与搪刀架之直径的四次方根成正比，如搪刀直径增为原来两倍，则其变形量只为原来之1/16。
ⅲ在使用搪刀时，应就所加工之尺寸，选用最大之搪刀柄，但要维持工件内径之间隙及切屑排除之去路。
在此建议，搪刀架与工件内径之间隙，每边在4mm以上，但如要用4mm以下之间隙时，可能只有下列情况才会成功。
A．贯穿孔加工 B.加工深度2×D以内C.断屑效果佳D.使用冷却液,清除切屑E加工短屑材质F.使用没有Clamp Set之搪刀架,亦即P形锁固.ⅳ减少悬空长度,刀具变形量与悬空长度之三次方根成反比,如悬空长度减为原来之一半,则变形量减为原来之1/8.悬空之长度,亦影响震动,表面粗糙度及尺寸之控制.ⅴ刀柄材质之选择:刀柄之材质也关系到刀具变形量,虽没像刀柄尺寸或悬空长度影响那么大,但若以碳化钨刀柄取代钢质刀柄,则可减少变形量63%.ⅵ刀柄材质与伸长量:A 钢质刀柄→4×D以内,三倍以内效果最好B 高速钢柄→6×D以内,4.5倍以内效果最好C 碳化钨柄→8×D以内,六倍以内效果最好③.锁固方式:ⅰ.C型→压板固定式,正斜面角切削,切削阻力小,适用于无孔之刀片.ⅱ.P型→是利用杠杆作用,将刀片内拉而固定之,锁固简单,定位精度佳,惟零件更换麻烦,另需注意刀片磨耗后,是否依然紧密锁固.ⅲ.M型→以偏心方式,用固定螺丝将刀片内拉而固定之,并以压板压制刀片,防止刀片翘起,其综合了C型及P型之锁固方式,亦吸取其精华,促成其耐冲击,耐重力切削之固锁方式,惟操作上较麻烦,需用两根不同之扳手操作,但零件替换容易.ⅳ.E型→是利用一偏心杆,依逆时针方向,将刀片锁定,设计简单,操作容易,减少刀片更换时间,适用于轻/中切削,是小型车床之最佳帮手.ⅴ.W型→强力型锁固,是利用一固定销加一压板,将刀片往外推而固锁,耐冲击及重力切削,惟刀片定位精度稍差,零件费用稍高,零件更换麻烦.ⅵ.S型→是一零件最少之锁固方式,利用单一螺丝配合螺丝头之斜度,以偏心方式,将刀片往内拉而固锁,一般用于小柄径之内/外径刀.注:为防止固定螺丝受力太大而磨损或不易开启,请在螺丝部位及与刀片接触之部位,抹上二硫化钼油脂,以降低摩擦,而使刀片能轻易卸下,进而节省刀具附件之消耗.设定切削深度及进给速率:Q(切除率)=V(切削速度)×F(进给速率) ×D(切削深度)①由上式中得出,切削速度,进给速率,切削深度,无论那一项增加和减少,都将影响切除速度的增减,亦会对刀片寿命产生影响,而其中之拿捏,端视操作上之要求,由操作者依需求,而做一适当调整.②假设切削深度设定在10倍于进给速率时:ⅰ. 将切削深度增加50%时,则刀片寿命将减少约15%ⅱ. 将进给速率增加50%时,则刀片寿命将减少约60%ⅲ. 将切削速度增加50%时,则刀片寿命将减少约90%ⅳ. 由于切削速度影响刀片寿命甚巨,故而在建立工作条件时,应谨慎处理,尽量提高切削深度及进给速率,来减少工时.③选择最大切削深度及进给率有以下之限制: ⅰ.工件表面粗糙度,光滑,精度.ⅱ.刀片抵挡切削阻力之能力.ⅲ.工件,刀具夹持之状况.ⅳ.加工欲流量.④简易设定切削深度及进给速率之方法: ⅰ.以刀片边长的1/2为最大切削深度.ⅱ.以刀尖圆鼻半径的2/3为最大进给速率.⑤切削速度所受到的限制: ⅰ.刀片寿命.ⅱ.机台之最高转速,马力,稳定性.ⅲ.下列状况必须降低切削速度,(降低之百分比,是以正常切削为基准,是一经验值)A.工件长度大于4倍直径时(未加顶心)B.车内孔,切槽,切断,约降为60%(以外径加工为准)C.锻件毛坯,不利夹持时,约降为60～80%D.铸件毛坯,不利夹持时, 约降为60～70%E.断续切削, 约降为60～70%F.热处理后加工:HRC43°以上,约降为30～40%:HRC52°以上,约降为10～30%⑥切除率(Q)所受到之限制:ⅰ.切削加工之安全性,工件精度,刀片磨耗.ⅱ.一般切削条件参考:A.重切削→D=5～12mm F=0.4～0.8 V=90～150B.中切削→D=2～6mm F=0.5～0.5 V=150～200C.精切削→D=0.3～0.5mm F=0.05～0.3 V=180～250防止振刀产生之对策振刀之产生:切削之际,刀具与被削材间产生相对振动,于工件表面产生周期性的振纹而谓之.原因:切削中所产生的振动若与刀具或机械等原有之振动频率结合一致时,则成为激烈振动,此时便有振刀产生.对策:1.提高或减少切削进给量试验之.2.减少切削量(M级刀片时,MIN 0.2MM以上)3.刀柄伸出量于可能范围内尽量缩小.4.刀尖高度对准工件中心线.5.降低切削速度(亦可视情形提高)6.减小隙角.7.减小横切刃角.8.减小刀尖角(R 0.8→R 0.4)9.增大斜角(以研磨式的断屑槽为宜)10.减少刀刃倒角量.11.更换具有刚性的刀柄.12.确认夹具等安装刚性.13.调整机械.不锈钢不锈钢系列产品间之差别,如表1(a)所示.其中最难以切削者为奥斯田铁系之不不锈钢.注:((b),(c),(d)的系数为材料别切削速度 之系数奥斯田铁系不锈钢难削性之原因及其对策Ⅰ）加工硬化图3(a)表示加工硬化程度,奥斯田铁系的硬化与局部淬火钢之硬度相近.【对策】A)切深及进刀量不可变小,即使轻切削时切深量要在0.5mm以上,进刀0.07mm/rev以上,可能的话最好超过0.1mm/rev.B)速度较普通钢减低,重切削则依加工基本原来进行.C)尽快更换刀片,以侧面磨耗幅达到V=0.5mm之前应更换刀片.Ⅱ)切削抵抗大如图3(b)背斜角20°时,显示切削抵抗力.奥斯田铁系时炭素钢的二倍.Ⅲ)产生加工障碍之现象切削时产生之组成应力,在刀刃部分经过后,会迅速反弹,撞击刀刃,此种撞击现象,会增加加工硬化之效果.【对策】A)不要选用切削性不良或刃口易变形之刀刃设计.B)使用刚性较佳的机械.C)可能时,尽量不要作断续切削.D)采用断面较大的刀杆(□20→□25→□32).E)刀柄之突出量应尽量减少,原则上不超出刀柄厚度之值.Ⅳ)低热传导性奥斯田铁系和软钢比较,产生之热约二倍,而导热性约1/3而已.【对策】A)采用大断面积之刀具,使热容量增加(□20→□25→□32).B)采用大背斜角(0°→5°→10°→15°)C)大量注入水溶性切削油ⅴ)刀刃部之溶著况象增加,引起刀具之剥损【对策】A)选用耐剥损之刀具材种B)切削速度不能太低(50m/min以上)C)选较大刀尖圆角R(1.2mm程度)D)能有效处理切屑之断屑槽E)在刀刃的刃口作轻微之倒角F)使用切削剂时,要大量且均匀的注入超耐热合金耐热合金是与STELLITE同类之材料,使用于温度超过650℃以上之状况,可分为Ni系,Co系及Fe系等,其切削特性与奥斯田系不锈钢近似,均为难加工之材料.照片显示车削耐热合金时刀具型损伤,注意其境界磨耗异常的大,一般湿式切削效果比干式切削好的机会较大.重点● 尽可能使用圆型刀片,否则尽量挑鼻尖角大之刀片.● 尽可能使用大刀尖R 角(如图1,使切削深度包含于刀尖R 之内) ● 使用变化境界深度之加工方式;如图2钛合金钛及钛合金使用于宇宙,航空及原子能相关工业之耐蚀性,质轻且高强度之未来形的材料. Ti 合金因导热最差故也是最难切削之材料.① 难削性的理由a) 导热性差,约为钢之1/5～1/6b) 因密度小,故工具与切屑之接触区域非常的短,刀尖所受约为切削软钢二倍左右之高热.c) 在高温下之表面层形成含氧化物,碳化物,氮化物之表面层与刀具互相摩擦使刀具磨耗.d) 因化学的亲和力高,被削物与切屑会溶接,损害加工面. e)在空气中热到1200℃,会自然着火. f) 容易产生溶著现象② 切削条件及适合工具材料切削纯钛,有很多使用钻石工具车削 TNGG160408R-25R铣削 SEK42AF3NYSEK42AF3N削材之解决旋削加工之问题对策1-1有关崩刃,缺损之对策A.刀片1.改用刀尖角大之刀片.(△→◇→□→○)2.改用鼻尖角大之刀片(R0.4→R0.8→R1.2→R1.6)3.改用断屑槽背斜角小之形状4.将倒角面之宽度及角度加大5.加大横切刃角(15°→45°)6.将刀片材质改用韧性小之刀片B.加工条件1.降低进给率 (f=0.35mm/rev → f=0.25mm/rev)2.减小切削深度 (d=3mm → d=2mm)3.速太低之情况,请提高切削速度 (V=50m/min → v=100m/min)4.改用刚性高之刀柄 (柄20→柄25→柄32)加工现场之利器---手(细)磨刀石以#400之手磨刀石于刃尖处轻轻研磨几下,可轻易提升强度.尤其石车牙,切槽及小内径等重重视锋利度之情形,更须微量研磨.若因机械或工件之情况所导致之不稳定现象,请务必现场尝试以手(细)磨刀石研磨刀尖.1-2磨耗对策2.逃隙面磨耗 2.背斜面磨耗A.刀片 A.刀片1.将逃隙面加大 1.将背斜角加大.2.将倒角面之宽度及角度变小 2.改用较硬之刀片材质3.改用较硬之刀片材质B.加工条件 B.加工条件1.提高进给率.(f=0.15mm/rev → f=0.20mm/rev) 1.降低切削速度2.降低切削速度.(v=300m/min → v=250m/min) 2.降低进给率3.减小切削深度.(d=3mm → d=2mm) 3.减小切削深度。