数控车床常用刀具及选择

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数控刀具材料与选择

数控刀具材料与选择
超细晶粒硬质合金多用于YG类合金,它的硬度和耐磨性 得到较大提高,抗弯强度和冲击韧度也得到提高,已接近 高速钢。适合做小尺寸铣刀、钻头等,并可用于加工高硬 度难加工材料。
普通刀具材料
三、数控刀具的材料
硬质合金 硬质合金是由难熔金属碳化物(如TiC、WC、NbC等)
和金属粘结剂(如Co、Ni等)经粉末冶金方法制成。 硬质合金的性能特点:硬质合金中高熔点、高硬度碳化物 含量高,因此硬质合金常温硬度很高,达到78~82 HRC, 热熔性好,热硬性可达800℃~1000℃以上,切削速度比 高速钢提高4~7倍。硬质合金缺点是脆性大,抗弯强度和 抗冲击韧性不强。抗弯强度只有高速钢的1/3~1/2,冲击 韧性只有高速钢的1/4~1/35。硬质合金力学性能主要由 组成硬质合金碳化物的种类、数量、粉末颗粒的粗细和粘 化剂的含量决定。碳化物的硬度和熔点越高,硬质合金的 热硬性也越好。粘结剂含量大,则强度与韧性好。碳化物 粉末越细,而粘结剂含量一定,则硬度高。
涂层刀具有四种:涂层高速钢刀具,涂层硬质合金 刀具,以及在陶瓷和超硬材料(金刚石或立方氮化硼)刀 片上的涂层刀具。
三、数控刀具的材料
涂层方式: TiN涂层:在高温时能产生氧化膜,与铁基材料摩擦 系数较小,抗粘结性能好,并能有效降低切削温度。
TiC—TiN复合涂层: 第一层涂TiC,与刀具基体粘牢不易脱落。第二层 涂TiN,减少表面层与工件间的摩擦。 TiC-Al203复合涂层: 第一层涂TiC, 与刀具基体粘牢不易脱落。第二层涂 Al203可使刀具表面具有良好的化学稳定性和抗氧化性 能。 目前单涂层刀片已很少应用,大多采用TiC-TiN复 合涂层或TiC-Al2O3-TiN三复合涂层。
三、数控刀具的材料
陶瓷刀具的特点:有很高的硬度和耐磨性,刀具寿命 比硬质合金高;具有很好的热硬性,摩擦系数低,切削力 比硬质合金小,用该类刀具加工时能提高表面质量。 缺 点是脆性大,抗冲击性能很差。

模具数控加工的刀具选购与使用管理指导

模具数控加工的刀具选购与使用管理指导

模具数控加工的刀具选购与使用管理指导一、目的:为规范公司的刀具管理和使用,控制刀具耗用成本,提高刀具的使用寿命,减少刀具不合理使用导致加工精度或工件异常问题,提高工作效率,特制定本指导书。

二、适用范围:适用于公司各加工工序使用刀具的管理及采购刀具、刀具仓储管理。

包括:刀具供应商开发、刀具选择、计划、采购、入库保管、领出、使用、车间刀具管理及退库的整个过程。

三、刀具述语与品牌简述:1.刀具定义:广义的刀具包括以下几种:●CNC铣削刀具:包括通用立铣刀(分平底立铣刀、圆鼻立铣刀、球头立铣刀)、非标立铣刀、刀盘、刀粒、刀片、刀头、刀杆等。

●车床刀具:车刀杆、车刀片、装夹卡盘等;●钻床刀具:钻头(分钨钢、高速钢、含钴高速钢、粉末冶金含钴高速钢四种)、枪钻、钻咀、铰刀(分钨钢、高速钢、含钴高速钢三种)等。

●攻丝螺纹刀具:丝攻丝锥(镍基高温合金及钛合金专用丝锥)、螺纹锥等。

●夹具、热装夹头:夹头、刀柄、热胀刀柄、刀把、弹簧筒夹、BIG刀具装夹工具等。

可以根椐不同的加工工件尺寸和工艺方法,按需要组合成铣、钻、镗、铰、攻丝等各类工具进行切削加工。

2.刀具寿命:从开始加工到刀尖报废整个过程中,刀尖切削工件的时间或切削过程中在工件表面实际的长度。

刀尖加工时间为每个刀具公司计算刀具寿命的主要考核指标。

刀具质量、正确选择、合理使用、优化编程、正确操作等因素,对工件加工精度的控制至关重要的,也关系到了刀具的使用寿命,所以,在使用刀具时,了解程式和零件的加工要求,根据加工中心机床的特点,根据工件材料的特性,正确安排加工工艺、优化编程参数(主轴转速、进给量、进给速度、切削速度等)、正确选用刀具夹具、合理使用刀具,发挥刀具最大效果,制造出高精密的零件,降低刀具使用成本;CNC工序的刀具使用量大,故CNC组长是刀具的使用与管理的主要责任人。

3.刀具成本与加工成本的关系:刀具成本:是指在生产过程中,每年采购所有刀具工具的费用,是生产成本的一部分。

数控车床常用刀具及选择

数控车床常用刀具及选择

、数控车床常用刀具及选择
1、数控车床常用刀具
在数控车床上使用的刀具有外圆车刀、钻头、镗刀、切断刀、螺纹加工刀具等,其中以外圆车刀、镗刀、钻头最为常用。

数控车床使用的车刀、镗刀、切断刀、螺纹加工刀具均有焊接式和机夹式之分,除经济型数控车床外,目前已广泛使用机夹式车刀,它主要由刀体、刀片和刀片压紧系统三部分组成,如图所示,其中刀片普遍使用硬质合金涂层刀片。

2 、刀具选择
在实际生产中,数控车刀主要根据数控车床回转刀架的刀具安装尺寸、工件材料、加工类型、加工要求及加工条件从刀具样本中查表确定,其步骤大致如下:
( 1 )确定工件材料和加工类型(外圆、孔或螺纹);
( 2 )根据粗、精加工要求和加工条件确定刀片的牌号和几何槽形;( 3 )根据刀架尺寸、刀片类型和尺寸选择刀杆。

二、刀具安装
如前选择好合适的刀片和刀杆后,首先将刀片安装在刀杆上,再将刀杆依次安装到回转刀架上,之后通过刀具干涉图和加工行程图检查刀具安装尺寸。

三、注意事项
在刀具安装过程中应注意以下问题:
1、安装前保证刀杆及刀片定位面清洁,无损伤;
2、将刀杆安装在刀架上时,应保证刀杆方向正确;
3、安装刀具时需注意使刀尖等高于主轴的回转中心。

卧式数控车床刀具及切削参数选择

卧式数控车床刀具及切削参数选择

卧式数控车床刀具及切削参数选择目录一机卡车刀的选用 (1)二孔加工刀具的选用 (9)三切断和切槽刀 (12)四螺纹车刀 (13)五刀具材料 (16)六刀具厂商 (17)七刀具干涉图 (18)八刀具允许的最大转动惯量 (19)数控车床刀具系统比卧车复杂。

要求安装数量多,安装可靠,自动换刀,装卸方便迅速还要求切削时间短以提高生产率。

因此普遍采用机卡车刀。

机卡车刀是把压制有合理的几何参数,在一定的切削用量范畴内保证卷屑,断屑并有几个刀刃的刀片,用机械卡固方式装卡在标准刀体上的一种新型刀具。

它避免了硬质合金刀片在焊接中产生的种种不良后果,因此能充分发挥刀片材料原有的切削性能,提高了车刀的耐用度和切削加工的生产率•另外刀体可重复使用,能节约大量制造刀体的钢材•还便于使刀具标准化和集中生产,同一型号刀片的几何形状较一致切削效果稳定•有利于提高零件加工质量,简化了刀具的管理工作•使用时,当刀刃磨损后,只需松开卡紧机构将刀片转一个角度,不必重磨,大大缩短了换刀.磨刀.装刀的辅助时间,而且可以避免刀片由于重磨而造成的缺陷•因此机卡车刀也叫不重磨车刀或可转位车刀。

除不可避免的情况外,为用户选用的都应该是机卡车刀。

一机卡车刀的选用侧重外表面车刀的选用。

内孔车刀大体相同,其特殊性问题另做叙述。

ISO对外表面车刀型号是如下表示的,它是国内外刀具厂商的统一标准。

选刀工作也就是确定型号中的各项内容,按选刀时考虑问题的大体顺序分叙如下:(一)刀片形状的选择:外内表面车刀刀片形状关系车刀类型,它取决于加工部位的形状,是选刀的最重要内容。

它主要涉及刀具的主偏角,刀尖角和有效刃数等。

一般来讲刀尖角愈大刀尖强度愈高,应尽量采用。

但刀尖角小干涉现象少,适用于复杂型面,开挖沟槽及下坡的型面。

刀片形状甚多,某些厂家列出十几种,本厂实际只用过图1所示七种,也正是ISO规定的七种基本类型80°菱型刀片C,目前是我厂选用最多的。

该种刀片刀尖角大小适中,刀片有较好的强度,散热性和耐用度。

1.6 数控车刀的选择与使用解析

1.6 数控车刀的选择与使用解析

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“确定刀片的断屑槽型代码或ISO断 屑范围代码”图标如前图所示。ISO标准 按切削深度aP和进给量的大小将断屑范 围分为A、B、C、D、E、F六个区,其中A、 B、C、D为常用区域,WALTER标准将断屑 范围分为图中各色块表示的区域,ISO标 准和WALTER标准可结合使用,如前图所 示。根据选用标准,按加工的切削深度 和合适的进给量来确定刀片的WALTER断 屑槽型代码或ISO分类范围。
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1、机床影响因素
“机床影响因素”图标如图所示。为保 证加工方案的可行性、经济性,获得最佳加 工方案,在刀具选择前必须确定与机床有关 的如下因素: (1)机床类型:数控车床、车削中心; (2)刀具附件:刀柄的形状和直径,左切和右 切刀柄; (3)主轴功率; (4)工件夹持方式。
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2、选择刀杆
“选择刀杆”图标如图所示。其中,刀杆类 型尺寸见下表。
选用刀杆时,首先应选用尺寸尽可能大的刀杆,同时 要考虑以下几个因素: (1)夹持方式; (2)切削层截面形状,即切削深度和进给量; (3)刀柄的悬伸。
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3、刀片夹紧系统
刀片夹紧系统常用杠杆式夹紧系统,“杠杆式夹紧系 统”图标如图所示。 (1) 杠杆式夹紧系统 杠杆式夹紧系统是最常用的刀片夹紧方式。其特点为: 定位精度高,切屑流畅,操作简便,可与其它系列刀具产品 通用。 (2)螺钉夹紧系统 特点:适用于小孔径内孔以及长悬伸加工
1.9 数控车刀的选择与使用
由于数控车床的加工对象多为回转体, 一般使用通用三爪卡盘夹具,因而在工艺装 备中,我们将以WALTER系列车削刀具为例, 重点讨论车削刀具的选用及使用问题。

数控车刀型号及用途

数控车刀型号及用途

车刀型号及用途内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理!更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、数控系统、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展车刀是用于车削加工的、具有一个切削部分的刀具,是切削加工中应用最广的刀具之一,车刀的工作部分就是产生和处理切屑的部分,包括刀刃、使切屑断碎或卷拢的结构、排屑或容储切屑的空间、切削液的通道等结构要素。

车刀种类和用途车刀是应用最广的一种单刃刀具。

也是学习、分析各类刀具的基础。

车刀用于各种车床上,加工外圆、内孔、端面、螺纹、车槽等。

车刀按结构可分为整体车刀、焊接车刀、机夹车刀、可转位车刀和成型车刀。

其中可转位车刀的应用日益广泛,在车刀中所占比例逐渐增加。

二、硬质合金焊接车刀所谓焊接式车刀,就是在碳钢刀杆上按刀具几何角度的要求开出刀槽,用焊料将硬质合金刀片焊接在刀槽内,并按所选择的几何参数刃磨后使用的车刀。

三、机夹车刀机夹车刀是采用普通刀片,用机械夹固的方法将刀片夹持在刀杆上使用的车刀。

此类刀具有如下特点:(1)刀片不经过高温焊接,避免了因焊接而引起的刀片硬度下降、产生裂纹等缺陷,提高了刀具的耐用度。

(2)由于刀具耐用度提高,使用时间较长,换刀时间缩短,提高了生产效率。

(3)刀杆可重复使用,既节省了钢材又提高了刀片的利用率,刀片由制造厂家回收再制,提高了经济效益,降低了刀具成本。

(4)刀片重磨后,尺寸会逐渐变小,为了恢复刀片的工作位置,往往在车刀结构上设有刀片的调整机构,以增加刀片的重磨次数。

(5)压紧刀片所用的压板端部,可以起断屑器作用。

四、可转位车刀可转位车刀是使用可转位刀片的机夹车刀。

一条切削刃用钝后可迅速转位换成相邻的新切削刃,即可继续工作,直到刀片上所有切削刃均已用钝,刀片才报废回收。

更换新刀片后,车刀又可继续工作。

1.可转位刀具的优点与焊接车刀相比,可转位车刀具有下述优点:(1)刀具寿命高由于刀片避免了由焊接和刃磨高温引起的缺陷,刀具几何参数完全由刀片和刀杆槽保证,切削性能稳定,从而提高了刀具寿命。

数控车床常用刀具及选择

数控车床常用刀具及选择

数控车床常用刀具及选择1. 数控刀具的结构数控车床刀具种类繁多,功能互不相同。

根据不同的加工条件正确选择刀具是编制程序的重要环节,因此必须对车刀的种类及特点有一个基本的了解。

在数控车床上使用的刀具有外圆车刀、钻头、镗刀、切断刀、螺纹加工刀具等,其中以外圆车刀、镗刀、钻头最为常用。

数控车床使用的车刀、镗刀、切断刀、螺纹加工刀具均有整体式和机夹式之分,除经济型数控车床夕卜,目前已广泛使用可转位机夹式车刀。

(1) 数控车床可转位刀具特点数控车床所采用的可转位车刀,其几何参数是通过刀片结构形状和刀体上刀片槽座的方位安装组合形成的,与通用车床相比一般无本质的区别,其基本结构、功能特点是相同的。

但数控车床的加工工序是自动完成的,因此对可转位车刀的要求又有别于通用车床所使用的刀具,具体要求和特点如下表所示。

(2) 可转位车刀的种类可转位车刀按其用途可分为外圆车刀、仿形车刀、端面车刀、内圆车刀、切槽车刀、切断车刀和螺纹车刀等,见表2-3。

表2-3可转位车刀的种类刀具材料切削性能的优劣直接影响切削加工的生产率和加工表面的质量。

刀具新材料的岀现,往往 端面车刀900、 450、 750 普通车床和数控车床 内圆车刀450、600、750、900、910、930、 950、107.50 普通车床和数控车床 切断车刀普通车床和数控车床 螺纹车刀普通车床和数控车床切槽车刀普通车床和数控车床 (3) 可转位车刀的结构形式① 杠杆式:结构见图2-16,由杠杆、螺钉、刀垫、刀垫销、刀片所组成。

这种方式依靠螺钉旋紧压靠杠杆,由杠杆的力压紧刀片达到夹固的目的。

其特点适合各种正、负前角的刀片,有效的前角范围为 -60°〜 +180°;切屑可无阻碍地流过,切削热不影响螺孔和杠杆;两面槽壁给刀片有力的支撑,并确保转位精度。

② 楔块式:其结构见图2-17,由紧定螺钉、刀垫、销、楔块、刀片所组成。

这种方式依靠销与楔块的挤压力 将刀片紧固。

数控车床常用刀具及其选用

数控车床常用刀具及其选用

3. 数控刀具的选用
3.2 刀具的选择
3.2.2 选择车削刀具的考虑要点 数控车床一般使用标准的机夹可转位刀具。机夹可转位刀具的刀片和刀体都有标准,刀片 材料采用硬质合金、涂层硬质合金等。 数控车床机夹可转位刀具类型有外圆刀、端面车刀、外螺纹刀、切断刀具、内圆刀具、内 螺纹刀具、孔加工刀具(包括中心孔钻头、镗刀、丝锥等)。 首先根据加工内容确定刀具类型,根据工件轮廓形状和走刀方向来选择刀片形状(如图所示 )。
2.数控车床刀具
2.2 刀具常用材料
四、立方氮化硼
有极好的耐磨性,极高的热稳定性和优良的化学稳定性。 是在高温、高压条件下人工合成的新型刀具材料,其性能与金刚石相似,能高 速切削淬火钢和耐热钢,是高速切削的首选刀具材料。 立方氮化硼刀具适用于加工高硬度淬火钢、冷硬铸铁和高温合金材料。它不宜 加工塑性大的钢件和镍基合金,也不适合加工铝合金和铜合金,通常采用负前 角的高速切削。
机夹可转位刀具一般由刀片、刀垫、刀体和刀片定位夹紧元件组 成。如图所示。 可转位刀片的夹紧方式:楔块上压式、杠杆式(如图)、螺钉上压式。 要求:夹紧可靠、定位准确、排屑流畅、结构简单、操作方便。
3. 数控刀具的选用
3.1 选择刀具时应考虑的因素
1.被加工工件的材料类别(黑色金属,有色金属 或合金); 2.工件毛坯的成形方法(铸造,锻造,型材等); 3.切削加工工艺方法(车,铣,钻,扩,铰,镗, 粗加工,半精加工,精加工等); 4.工件的结构与几何形状,精度,加工余量以及 刀具能承受的切削用量等因素; 5.其他因数包括生产条件和生产类型。
数控车床常用刀具及其选用
目录 1 数控车床常见加工类型
2 数控车床刀具 3 数控车床刀具的选用
1.数控车床常见的加工类型

数控车床刀具的选择及应用方法

数控车床刀具的选择及应用方法

数控车床刀具的选择及应用方法
数控车床刀具的选择及应用方法包括以下几点:
1. 刀具材质选择:根据数控车床的加工材料和加工工艺要求选择合适的刀具材料。

常见的刀具材料有硬质合金,高速钢,陶瓷刀具等。

2. 刀具类型选择:根据具体的加工任务选择合适的刀具类型。

常见的数控车床刀具类型有车刀、铣刀、钻孔刀具等。

3. 刀具尺寸选择:根据工件的尺寸和形状确定刀具的尺寸。

刀具尺寸要与工件的加工要求相匹配,包括刀具长度、刀尖半径、刀具直径等。

4. 刀具刃口选择:根据加工要求选择合适的刀具刃口类型,如单刃刀具、双刃刀具、倒角刀具等。

5. 刀具涂层选择:对于高速切削和长时间连续加工的任务,可以选择带有涂层的刀具,以提高切削性能和刀具寿命。

刀具应用方法:
1. 安装刀具:在安装刀具之前,要确保刀具和刀座的匹配性。

安装时要注意刀具和刀座的固定方式,确保刀具稳定不松动。

2. 刀具调试:在加工之前,要对刀具进行调试。

调试包括刀具的位置、刀具的刃口与工件的间距、切削速度、进给速度等参数的调整。

3. 切削过程中的刀具监控:在切削过程中,要及时监控刀具的磨损情况。

一旦刀具出现磨损或断刃等情况,应及时更换或修复刀具。

4. 刀具保养:刀具在使用过程中要注意保养和清洁。

保持刀具的干燥和清洁,定期进行润滑和维护,以延长刀具的使用寿命。

数控刀具材料分类及选择

数控刀具材料分类及选择
• 韧性差,抗弯强度低,不能承受较大的冲 击载荷
• 涂层刀具材料
• 在硬质合金或高速钢基体上,涂敷一层几 微米厚的高硬度、高耐磨性的金属化合物 (如碳化钛、氮化钛、氧化铝等)而制成的。
• 涂层硬质合金的刀具寿命至少可提高l~3倍 • 涂层高速钢的刀具寿命可提高2~10倍
刀具的选择
目的
• 通过刀具选择过程,理解影响刀具选择的 主要因素
• (5)螺纹刀具 包括螺纹车刀、丝锥、板牙、 螺纹切头,搓丝板等。
• (6)齿轮刀具 包括齿轮滚刀,蜗轮滚刀、插 齿刀、剃齿刀、花键滚刀等。
• (7)磨具 包括砂轮、砂带、砂瓦、油石和 抛光轮等。
• (8)其它刀具 包括数控机床专用刀具、自 动线专用刀具等。
• 单刃(单齿)刀具和多刃(多齿)刀具;
实验器材
• 数控车床 • 45钢制工件(例如:直径80mm) • 可转位车刀 CNMG120412-RN • 计算器 • 直尺
实验步骤
• 实验教师讲解切削参数对断屑的影响,给定实验数
据:
– 第一组数据:
• 切削速度: 350m/min • 进给率: 0.6 mm/r • 切削深度: 5mm
– 第二组数据:
车削实验一
目的
• 了解可转位车刀的结构,掌握可转位车刀 的装卸方法
实验器材
• 可转位车刀杆 • 可转位刀片 • 垫片 • 垫片螺钉 • 扳手 • 压板 • 开口销 • 夹紧螺钉
实验步骤
• 实验教师讲解并演示可转位车刀的结构和 装卸方法
• 实验学员按要求进行可转位车刀的装卸
车削实验二
目的
• 了解切削参数对断屑的影响
K类
用于加工短切屑的
铸铁件
N类
S类

数控车床常用数控刀具概述

数控车床常用数控刀具概述

数控加工刀具的选择
数控机床刀具的选用原则 刀具的选用应根据机床的加工能力、工
件材料的性能、加工工序、切削用量、以及 其他相关因素正确选用刀具和刀柄。
刀具选择的基本原则是:所选刀具应与 被加工材料相适应、安装调整方便、刚性好、 耐用度和精度高
数控刀具的种类
数控刀具的种类(按切削工艺分类)
1.车削刀具 (1)外圆车刀
三爪卡盘特点: 三个卡爪是同步运动的,能自动定心,一般不需
要找正。 卡爪:正爪
反爪——装夹直径较大的零件。 装夹特点:方便、省时、自动定心好,但夹紧力
小 适用范围:装夹外型规则的中、小型工件。
三爪卡盘装夹工件的找正
找正原因: (1)工件较长,旋转中心与主轴中心不重合 (2)卡盘使用时间过长,已失去应用的精度
固定顶尖刚性好,定心准确,但中心孔与顶尖之 间是滑动摩擦,易磨损和烧坏顶尖。因此只适用 于低速加工精度要求较高的工件。支承细小工件 时可用反顶尖,这时工件端部作成顶尖形。
活顶尖内部装有滚动轴承,顶尖和工件一起转动 ,能在高转速下正常工件。但活顶尖的刚性较差 ,有时还会产生跳动而降低加工精度。所以,活 顶尖只适用于精度要求不太高的工件。
为了防止工件由于切削力作用而产生]轴向 位移,可在卡盘内装一限位支承,或利用工件 的阶台作限位。
谢 谢!
顶尖
顶尖有前顶尖和后顶尖两种,用于定心并承受工 件的重力和切削力
前顶尖:
可直接安装在车床主轴锥孔中,也可用 三爪自定心卡盘夹住一自制有60°锥角 的钢制前顶尖。这种顶尖卸下后再次使 用时必须将锥面再车一刀,以保证顶尖 锥在的轴线与车床主轴旋转中心同轴。
后顶尖:
有固定顶尖和活顶尖两种。使用时可将后顶尖插 入车床尾座套筒的锥孔内。

数控车床常用数控刀具和切削用量的选择

数控车床常用数控刀具和切削用量的选择

数控车床常用数控刀具和切削用量的选择在数控加工中,数控刀具和切削用量的选择直接影响到加工效率、加工质量和刀具寿命,非常重要。

在这篇文章中,我们将介绍数控车床常用的数控刀具和切削用量的选择方法。

数控刀具全面分析刀具特性选择刀具应从以下几个角度综合考虑:1.切削材料。

2.工件材料。

3.加工模式和要求。

4.工件尺寸和精度等级。

5.刀具本身的性能和技术指标。

常用刀具类型1.直角铣刀:广泛用于铣削各种材料,主要用于倒角、铣槽和平面铣削等。

2.面铣刀:用于加工平面、曲面和轮廓表面,精度和表面质量好。

3.端铣刀:用于在工件的末端加工平面或拐角处加工凸起的平面。

4.刀球铣刀:适用于模具、模板、塑料、铸造和轻质合金等材料。

5.镗刀:适用于各种精度要求的孔加工,如轴承座孔、液压、气动元件的孔、箱体法兰孔等。

6.钻头:适用于较小的孔加工。

7.换刀式铣刀:高效、自动换刀、可以同时完成多种切削任务。

刀具选择原则1.根据加工材料选择刀具的刀具材料。

2.选择合适的刀具类型和尺寸。

3.规避尽可能少的工具更换次数,提高生产效率。

4.对于高精度加工,需选择高精度刀具。

5.对于大批量生产,要选择高效率的刀具。

切削用量切削用量的重要性切削用量的大小直接关系到加工表面粗糙度、切削温度和工具磨损,因此,切削用量的选择非常重要。

如何选择适当的切削用量1.根据所加工的材料选择对应的切削用量。

2.根据所加工的形状选择适当的切削用量。

3.根据所使用的工具选择适当的切削用量。

4.根据所需的表面质量选择适当的切削用量。

5.根据所需要的加工效率选择适当的切削用量。

正确选择数控刀具和切削用量是保证加工效率、加工质量和刀具寿命的关键。

应从刀具特性、刀具类型、刀具材料、切削用量等多个方面进行全面分析,根据加工材料、形状、工具选择、表面质量和加工效率等原则选择适当的刀具和切削用量。

数控机床刀具的选择

数控机床刀具的选择

第二章数控机床刀具的选择机械加工自动化生产可分为以自动生产线为代表的刚性专用化自动生产和以数控机床为主的柔性通用化自动生产。

就刀具而言,在刚性专用化自动生产中,是以提高刀具专用复合化程度来获得最佳经济效益的。

而在柔性自动化生产中,为适应随机多变加工零件的需求,尽可能通过提高刀具及其工具系统的标准化、系列化和模块化程度来获得最佳经济效益。

本章简述对数控刀具的特殊要求:车削类、镗铣类数控刀具系统;刀具预调、磨损与破损的自动监测。

2.1 对数控刀具的要求刀具的选择是数控加工工艺中的重要内容之一,它不仅影响机床的加上效率,而是直接影响加上质量。

编程时,选择刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等多方面的因素。

以数控机床为主的柔性自动化加工是按预先编好的程序指令自动地进行加工。

应适应加工品种多、批量小的要求,刀具除应具备普通机床用刀具应有的性能外,还应满足下列要求:1)刀具切削性能应稳定可靠,避免刀具过早地损坏,而造成频繁地停机。

由于刀具和工件材料性能的分散性,以及刀具制造工艺和工作条件控制不言,有相当一部分刀具的切削性能远低于平均性能,使刀具切削性能稳定可靠性差。

因此必须严格控制刀具材料的质量,严格贯彻刀具制造工艺,特别是热处理和刃磨工序。

严格检查刀具质量,确保刀具切削性能稳定可靠。

2)刀具寿命应有较高的寿命。

应选用切削性能好、耐磨性高的涂层刀片以及合理地选择切削用量。

3)保证可靠地断屑、卷屑和排屑。

加工时,应不产生紊乱的带状切屑,缠绕在刀具、工件上;不易断屑的刀具应保证切屑顺利的卷曲和排出;避免形成细碎的切屑;精加工是切屑不划伤已加工表面;切屑流出时不妨碍切削液浇注。

为了确保可靠地断屑、卷屑和排屑,可采取一下措施:合理选用可转位刀片的断屑槽槽形;合理地调整切削用量;在刀体中设置切削液通道,将切削液直接输送至切削区,有助于清除切屑;利用高压切削液强迫断屑。

4)能快速地换刀或自动换刀。

5)能迅速、精确地调整刀具尺寸。

数控刀具选型及应用

数控刀具选型及应用

• 薄壁零件
• 一般加工的首选
• 多个刃口最强壮
• 装夹不牢固的替零件 • 长悬深减小振动
• 一般加工
• 需要形成90°角的零件 • 切屑薄,能提高效率 • 切屑很薄,加工耐热合金
的首选
铣削公式
铣削公式
铣削计算
• 面铣刀直径80mm, 6个刀片刃口 ,若刀片的 切削速为150m/min, 问主轴的转速是多少? 如果每齿进刀量为fz=0.2mm/z, 问机床的工作 台进刀量是多少?
断屑槽的参数直 接影响到切削的 卷曲和折断,目 前刀片的断屑槽 形式较多,各种 断屑槽刀片的使 用情况不尽相同, 选用时一般参照 具体的产品样本
切削范围
代 号
断屑槽 形状
特点
精加工切削 FH
•精加工专用断屑槽
轻切削 SH 中切削 MV
•适合用于小切深,大进给 •大的前角刃口锋利
•适用于仿形向上切削加工 •正角刀棱锋利
走刀路线
• + 切削速度控制 - ve • + 高速铣加工 • + 高进给 • + 高效率 • + 刀片寿命 • + 安全
• – 刀片中心负荷大 • – 减小进给 • – 减小刀具寿命 • – 机械撞刀 • – 形状误差 • – 更长的程序和加工时间
走刀路线
走刀路线
走刀路线
不同主偏角铣刀的切削力不同
➢数控刀具的基本特点 ➢数控刀具的材料及牌号 ➢车削刀具的选择及应用 ➢铣削刀具的选择及应用 ➢工具系统选择
数控刀具的基本特征
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。
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数控车床常用刀具及选择1.数控刀具的结构数控车床刀具种类繁多,功能互不相同。

根据不同的加工条件正确选择刀具是编制程序的重要环节,因此必须对车刀的种类及特点有一个基本的了解。

在数控车床上使用的刀具有外圆车刀、钻头、镗刀、切断刀、螺纹加工刀具等,其中以外圆车刀、镗刀、钻头最为常用。

数控车床使用的车刀、镗刀、切断刀、螺纹加工刀具均有整体式和机夹式之分,除经济型数控车床外,目前已广泛使用可转位机夹式车刀。

(1) 数控车床可转位刀具特点数控车床所采用的可转位车刀,其几何参数是通过刀片结构形状和刀体上刀片槽座的方位安装组合形成的,与通用车床相比一般无本质的区别,其基本结构、功能特点是相同的。

但数控车床的加工工序是自动完成的,因此对可转位车刀的要求又有别于通用车床所使用的刀具,具体要求和特点如下表所示。

表2-2 可转位车刀特点(2) 可转位车刀的种类可转位车刀按其用途可分为外圆车刀、仿形车刀、端面车刀、内圆车刀、切槽车刀、切断车刀和螺纹车刀等,见表2-3。

表2-3 可转位车刀的种类(3) 可转位车刀的结构形式①杠杆式:结构见图2-16,由杠杆、螺钉、刀垫、刀垫销、刀片所组成。

这种方式依靠螺钉旋紧压靠杠杆,由杠杆的力压紧刀片达到夹固的目的。

其特点适合各种正、负前角的刀片,有效的前角范围为-60°~+180°;切屑可无阻碍地流过,切削热不影响螺孔和杠杆;两面槽壁给刀片有力的支撑,并确保转位精度。

②楔块式:其结构见图2-17,由紧定螺钉、刀垫、销、楔块、刀片所组成。

这种方式依靠销与楔块的挤压力将刀片紧固。

其特点适合各种负前角刀片,有效前角的变化范围为-60~+180。

两面无槽壁,便于仿形切削或倒转操作时留有间隙。

③楔块夹紧式:其结构见图2-18,由紧定螺钉、刀垫、销、压紧楔块、刀片所组成。

这种方式依靠销与楔块的压下力将刀片夹紧。

其特点同楔块式,但切屑流畅不如楔块式。

此外还有螺栓上压式、压孔式、上压式等形式。

2、刀片材料刀具材料切削性能的优劣直接影响切削加工的生产率和加工表面的质量。

刀具新材料的出现,往往能大大提高生产率,成为解决某些难加工材料的加工关键,并促使机床的发展与更新。

(1)对刀具切削部分材料的要求金属切削过程中,刀具切削部分受到高压、高温和剧烈的摩擦作用;当切削加工余量不均匀或切削断续表面时,刀具还受到冲击。

为使刀具能胜任切削工作,刀具切削部分材料应具备以下切削性能:① 高硬度和耐磨性刀具要从工件上切下切屑,其硬度必须大于工件的硬度。

在室温下,刀具的硬度应在60HRC以上。

刀具材料的硬度愈高,其耐磨性愈好。

② 足够的强度与韧性为使刀具能够承受切削过程中的压力和冲击,刀具材料必须具有足够的强度与韧性。

③ 高的耐热性与化学稳定性耐热性是指刀具材料在高温条件下仍能保持其切削性能的能力。

耐热性以耐热温度表示。

耐热温度是指基本上能维持刀具切削性能所允许的最高温度。

耐热性愈好,刀具材料允许的切削温度愈高。

化学稳定性是指刀具材料在高温条件下不易与工件材料和周围介质发生化学反应的能力,包括抗氧化和抗粘结能力。

化学稳定性愈高,刀具磨损愈慢。

耐热性和化学稳定性是衡量刀具切削性能的主要指标。

刀具材料除应具有优良的切削性能外,还应具有良好的工艺性和经济性。

它们包括:工具钢淬火变形要小,脱碳层要浅和淬硬性要好;高硬材料磨削性能要好;热轧成形的刀具高温塑性要好;需焊接的刀具材料焊接性能要好;所用刀具材料应尽可能是我国资源丰富、价格低廉的。

(2)常用刀具材料常用刀具材料有高速钢、硬质合金、陶瓷材料和超硬材料四类。

① 高速钢高速钢是一种含钨、钼、铬、钒等合金元素较多的合金工具钢,其碳的质量分数在l%左右。

高速钢热处理后硬度为62—65HRC,耐热温度为550~600°C,抗弯强度约为3500MPa,冲击韧度约为每平方米0.3MJ。

高速钢的强度与韧性好,能承受冲击,又易于刃磨,是目前制造钻头、铣刀、拉刀、螺纹刀具和齿轮刀具等复杂形状刀具的主要材料。

高速钢刀具受耐热温度的限制,不能用于高速切削。

② 硬质合金硬质合金是由高硬度、高熔点的碳化钨(WC),碳化钛(TiC)、碳化钽(TaC)、碳化铌(NbC)粉末用钻(Co)粘结后压制、烧结而成。

它的常温硬度为88~93HRA,耐热温度为800~1000℃,比高速钢硬、耐磨、耐热得多。

因此,硬质合金刀具允许的切削速度比高速钢刀具大5~10倍。

但它的抗弯强度只有高速钢的l/2~1/4,冲击韧度仅为高速钢的几十分之—。

硬质合金性脆,怕冲击和振动。

由于硬质合金刀具可以大大提高生产率,所以不仅绝大多数车刀、刨刀、面铣刀等采用了硬质合金,而且相当数量的钻头、铰刀、其他铣刀也采用了硬质合金。

现在,就连复杂的拉刀、螺纹刀具和齿轮刀具,也逐渐用硬质合金制造了。

我国目前常用的硬质合金有三类:钨钻类硬质合金由WC和Co组成,代号为YG,接近于ISO 的K类,主要用于加工铸铁、有色金属等脆性材料和非金属材料。

常用牌号有YG3、YG6和YG8。

数字表示含Co的百分比,其余为含WC 的百分比。

硬质合金中Co起粘结作用,含Co愈多的硬质合金韧性愈好,所以YG8适于粗加工和断续切削,YG6适于半精加工,YG3适于精加工和连续切削。

钨钛钴类硬质合金由WC、TiC和Co组成,代号为YT,接近于ISO的P类。

由于TiC比WC还要硬,耐磨、耐热,但是还要脆,所以YT类比YG类硬度和耐热温度更高。

不过更不耐冲击和振动。

因为加工钢时塑性变形很大,切屑与刀具摩擦很剧烈,切削温度很高;但是切屑呈带状,切削较平稳,所以YT类硬质合金适于加工钢料。

钨钛钻类硬质合金常用牌号有YT30、YTl5和YT5。

数字表示含TiC 的百分比。

所以YT30适于对钢料的精加工和连续切削,YTl5适于半精加工,YT5适于粗加工和断续切削。

钨钛钽(铌)类硬质合金由YT类中加入少量的TaC或NbC组成,代号为YW,接近于ISO的M类.YW类硬质合金的硬度、耐磨性、耐热温度、抗弯强度和冲击韧度均比YT类高一些,其后两项指标与YG类相仿。

因此,YW类既可加工钢,又可加工铸铁和有色金屑,称为通用硬质合金。

常用牌号有YWl和YW2,前者用于半精加工和精加工,后者用于粗加工和半精加工。

现在硬质合金刀具上,常采用TiC C、TiN、等高硬材料的涂层。

涂层硬质合金刀具的寿命比不涂层的提高2~10倍。

③ 陶瓷材料陶瓷材料的硬度、耐磨性、耐热性和化学稳定性均忧于硬质合金,但比硬质合金更脆,目前主要用于精加工。

现用的陶瓷刀具材料有氧化铝陶瓷、金属陶瓷、氮化硅陶瓷(Si3N4)和Si3N4—复合陶瓷四种。

20世纪80年代以来,陶瓷刀具迅速发展,金属陶瓷、氮化硅陶瓷和复合陶瓷的抗弯强度和冲击韧度已接近硬质合金,可用于半精加工以及加切削液的粗加工。

④ 超硬材料人造金刚石是在高温高压下,借金属的触媒作用,由石墨转化而成。

人造金刚石用于制造金刚石砂轮以及经聚晶后制成以硬质合金为基体的复合人造金刚石刀片作刀具使用。

金刚石是自然界最硬的材料,有极高的耐磨性,刃口锋利,能切下极薄的切屑;但极脆,与铁系金属有很强的亲合力,不能用于粗加工,不能切削黑色金屑。

目前人造金刚石主要用于磨料,磨削硬质合金:也可用于有色金屑及其合金的高速精细车削和镗削。

立方氮化硼(CBN) 是在高温高压下,由六方晶体氮化硼(又称白石墨)转化为立方晶体而成。

立方氮化硼具有仅次于金刚石的极高的硬度和耐磨性,耐热温度高达1400~1500°C,与铁系金属在1200~1300°C时还不起化学反应。

但在高温时与水易起化学反应,所以一般用于干切削。

立方氮化硼适于精加工淬硬钢、冷硬铸铁、高温合金、热喷涂材料、硬质合金及其他难加工材料。

3、刀片的形状“选择刀片形状”图标如图2-20所示。

主要参数选择方法如下:①刀尖角刀尖角的大小决定了刀片的强度。

在工件结构形状和系统刚性允许的前提下,应选择尽可能大的刀尖角。

通常这个角度在35°到90°之间。

图2-19中R型圆刀片,在重切削时具有较好的稳定性,但易产生较大的径向力。

②刀片形状的选择刀片形状主要依据被加工工件的表面形状、切削方法、刀具寿命和刀片的转位次数等因素选择。

正三角形刀片可用于主偏角为60°或90°的外圆车刀、端面车刀和内孔车刀。

由于此刀片刀尖角小、强度差、耐用度低、故只宜用较小的切削用量。

正方形刀片的刀尖角为90°,比正三角形刀片的60°要大,因此其强度和散热性能均有所提高。

这种刀片通用性较好,主要用于主偏角为45°、60°、75°等的外圆车刀、端面车刀和镗孔刀。

正五边形刀片的刀尖角为108°,其强度、耐用度高、散热面积大。

但切削时径向力大,只宜在加工系统刚性较好的情况下使用。

菱形刀片和圆形刀片主要用于成形表面和圆弧表面的加工,其形状及尺寸可结合加工对象参照国家标准来确定。

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