数控机床刀具与刀库综述(ppt 43页)
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整体式工具系统结构简单，价格便宜， 但是使用范围单一；模块式工具系统价格 较高，但是使用范围广、灵活机动。长期 反复使用，不需要拼装的简单刀柄，以配 备整体式刀柄为宜。对于多品种小批单件 生产，以选用模块式工具系统为宜。如果 拥有较多数控机床，选用模块式工具系统 可以取得明显的经济效益。
（2）刀柄数量的选择Fra Baidu bibliotek
一般是日常加工所需刀柄数量的2到3倍。
（3）刀柄种类选择 （4）注意刀柄及刀具结构标准
标准有很多，在选用时应确认机床所 采用的标准。
5.3 刀具测量与调整
5.3.1 刀具的分类和调整方法
1．刀具测量分类
按照测量进行地点分为在线测量和离线 测量。
按照测量装置测头与刀具接触形式分为 接触式测量和非接触式测量。
按照测量设备工作原理有机械式、光学 式和机电式等。
2．刀具调整方法
在对刀具进行调整时，根据刀具及工 具系统结构不同，采用相应的方法调整刀 具尺寸参数。刀具尺寸调整主要分：径向 尺寸调整、轴向尺寸调整及两者的综合调 整。可以采用不同的调整方法和调整结构 来满足相应调整要求。
5.3.2 刀具预调仪
1．刀具预调仪分类 2．刀具预调仪选购与使用
6．金属陶瓷（Cermet）
金属陶瓷是以碳化钛（TiC）、氮化 钛（TiN）以及碳氮化钛（TiCN）为基体， 以镍（Ni）为粘结剂，加入少量其他材料 （如Cr、Mo、W等）构成的复合材料 。
7．涂层硬质合金刀具材料
在硬质合金或高速钢的基体上（其中 以涂层硬质合金刀具材料应用最为广泛）， 涂上极薄的一层或多层硬度高、耐磨性好、 抗氧化、耐腐蚀、抗粘结的金属化合物材 料所构成的新型刀具材料。
5.2.5 数控机床工具系统
1．数控机床工具系统的应用意义和发 展 2．常用数控机床工具系统
TMT系统和我国的TSG82系统等。
（1）TSG82整体式工具系统
. TSG
图 5 9
82 工 具 系 统 图 谱
（2）TMG21模块式工具系统
3．数控机床工具系统选择
（1）在结构选型上考虑整体式工具系统 还是模块式工具系统
1．V400型加工中心刀库结构及换刀过程
.V
图 5
18
40 0 换 刀 过 程 动 作 原 理 示 意 图
.V
图 5 19
40 0 型 加 工 中 心 刀 库 结 构
2．VP1050型加工中心刀库结构及 换刀过程
. VP
图 5
20
10 50 型 加 工 中 心 刀 库 结 构
. VP
图 5 23
第5章 数控机床刀具和刀库
5.1 数控机床刀具和刀库概述 5.2 数控机床常用刀具及工具系统 5.3 刀具测量与调整 5.4 数 控 车 床 刀 架 5.5 加 工 中 心 刀 库
5.1 数控机床刀具和刀库概述
5.1.1 数控加工对刀具的要求 5.1.2 数控机床刀具技术的发展
刀具材料从以下几个方面在进行发展： ① 具有较高的硬度和耐磨性； ② 具有较高的强度和韧性； ③ 具有良好的耐热性和导热性； ④ 应具有较好的抗粘结性； ⑤ 应具有良好的工艺性。
2．硬质合金
硬质合金是采用高硬度的金属碳化物（Ｗ C、TiC、NbC等）与金属粘接剂（Ｃo、 Ni等）通过粉末冶金的方法制造的烧结体。
3．陶瓷
陶瓷材料是在氧化铝（Al2O3）基体内加入 氧化物、碳化物或氮化物的无机非金属材料。
4．立方氮化硼（简称CBN）
是氮化硼（BN）的同素异形体
5．金刚石 （1）天然单晶金刚石 （2）人造聚晶金刚石（PCD）
10 50 型 加 工 中 心 自 动 换 刀 过 程 示 意 图
用微笑告诉别人，今天的我，比昨天更强。瀑布跨过险峻陡壁时，才显得格外雄伟壮观。勤奋可以弥补聪明的不足，但聪明无法弥补懒惰的缺陷。孤独是 每个强者必须经历的坎。有时候，坚持了你最不想干的事情之后，会得到你最想要的东西。生命太过短暂，今天放弃了明天不一定能得到。只有经历人生 的种种磨难，才能悟出人生的价值。没有比人更高的山，没有比脚更长的路学会坚强，做一只沙漠中永不哭泣的骆驼！一个人没有钱并不一定就穷，但没 有梦想那就穷定了。困难像弹簧，你强它就弱，你弱它就强。炫丽的彩虹，永远都在雨过天晴后。没有人能令你失望，除了你自己人生舞台的大幕随时都 可能拉开，关键是你愿意表演，还是选择躲避。能把在面前行走的机会抓住的人，十有八九都会成功。再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双 脚也无法到达。有志者自有千计万计，无志者只感千难万难。我成功因为我志在成功！再冷的石头，坐上三年也会暖。平凡的脚步也可以走完伟大的行程。 有福之人是那些抱有美好的企盼从而灵魂得到真正满足的人。如果我们都去做自己能力做得到的事，我们真会叫自己大吃一惊。只有不断找寻机会的人才 会及时把握机会。人之所以平凡，在于无法超越自己。无论才能知识多么卓著，如果缺乏热情，则无异纸上画饼充饥，无补于事。你可以选择这样的“三 心二意”：信心恒心决心；创意乐意。驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不停止一日努力。如果一个人不知道他要驶向哪个码头， 那么任何风都不会是顺风。行动是理想最高贵的表达。你既然认准一条道路，何必去打听要走多久。勇气是控制恐惧心理，而不是心里毫无恐惧。不举步， 越不过栅栏；不迈腿，登不上高山。不知道明天干什么的人是不幸的！智者的梦再美，也不如愚人实干的脚印不要让安逸盗取我们的生命力。别人只能给 你指路，而不能帮你走路，自己的人生路，还需要自己走。勤奋可以弥补聪明的不足，但聪明无法弥补懒惰的缺陷。后悔是一种耗费精神的情绪，后悔是 比损失更大的损失，比错误更大的错误，所以，不要后悔！复杂的事情要简单做，简单的事情要认真做，认真的事情要重复做，重复的事情要创造性地做。 只有那些能耐心把简单事做得完美的人，才能获得做好困难事的本领。生活就像在飙车，越快越刺激，相反，越慢越枯燥无味。人生的含义是什么，是奋 斗。奋斗的动力是什么，是成功。决不能放弃，世界上没有失败，只有放弃。未跌过未识做人，不会哭未算幸运。人生就像赛跑，不在乎你是否第一个到 达终点，而在乎你有没有跑完全程。累了，就要休息，休息好了之后，把所的都忘掉，重新开始！人生苦短，行走在人生路上，总会有许多得失和起落。 人生离不开选择，少不了抉择，但选是累人的，择是费人的。坦然接受生活给你的馈赠吧，不管是好的还是坏的。现在很痛苦，等过阵子回头看看，会发 现其实那都不算事。要先把手放开，才抓得住精彩旳未来。可以爱，可以恨，不可以漫不经心。我比别人知道得多，不过是我知道自己的无知。你若不想 做，会找一个或无数个借口；你若想做，会想一个或无数个办法。见时间的离开，我在某年某��
5.2.4 数控机床刀具的选用
在选用数控刀具时一般遵循如下原则： ① 应尽可能选用机夹可转位涂层刀具； ② 应根据工件形状选择适当的刀具形 式； ③ 在大批量生产时，应尽量采用各种 高效刀具；
选择刀片时应考虑的因素
1．工件材料的类别 2．工件材料的状况 3．切削工艺的类别 4．被加工的工件的几何形状 5．要求刀片能承受的切削参数容量 6．被加工件的生产批量
图5.13 立式刀具预调仪
5.4 数 控 车 床 刀 架
5.4.1 数控车床的结构和要求
1．数控车床刀架的发展与性能要 求
（a）立式刀架
（b）卧式刀架
图5.14 数控车床用刀架
2．数控车床刀架结构形式
① 排式刀架 ② 立式回转刀架 ③ 卧式回转刀架
5.4.2 典型数控车床刀塔结构与工 作原理
5.2.3 常用数控刀具结构
5.2.3.1 整体式刀具 5.2.3.2 机夹式刀具 1．机夹可转位刀具的结构组成
.
图 5 4
机 夹 式 刀 具 结 构 组 成 示 意 图
2．机夹可转位刀具的类型 3．机夹可转位刀具刀片的定位与夹紧
（a）偏心夹紧 （b）杠杆夹紧
（c）上压式 （d）螺钉夹紧
图5.5 几种机夹可转位刀具定位与夹紧结构示意图
1．按照刀具结构分
①整体式 ②镶嵌式 ③其他特殊结构型式
2．按照制造刀具所用的材料分
①高速钢刀具 ②硬质合金刀具 ③金刚石刀具 ④其他材料刀具
3．按照切削工艺分
①车削刀具 ②孔加工刀具 ③镗铣削刀具等
5.2.2 数控机床用刀具材料
1．高速钢
高速钢是含钨（W）、钼（Mo）、 铬（Ｃr）、钒（Ｖ）、钴（Ｃo）等元素 的高合金钢。
. MJ-
图 5 15
50 数 控 车 床 的 回 转 刀 架 结 构 简 图
5.5 加 工 中 心 刀 库
5.5.1 加工中心刀库分类与形式
主要有盘式和链式两种。 放置方式又有轴向、径向和斜向安装
图5.16 盘式刀库
常见的有单链结构、多链结构、“S” 形折叠回绕结构等
图5.17 链式刀库
5.5.2 典型加工中心刀库结构与操作
高速钢刀具 硬质合金刀具 金刚石、立方氮化硼（CBN）材料为代表 的超硬刀具 还发展了陶瓷刀具
涂层技术是刀具技术发展的关键之一。 CVD（化学气相沉积）和PVD技术（物理 气相沉积）。提高刀具的耐磨性、耐高温 性、抗粘结性、耐热冲击性等。
5.2 数控机床常用刀具及工具系统
5.2.1 数控机床刀具分类
（2）刀柄数量的选择Fra Baidu bibliotek
一般是日常加工所需刀柄数量的2到3倍。
（3）刀柄种类选择 （4）注意刀柄及刀具结构标准
标准有很多，在选用时应确认机床所 采用的标准。
5.3 刀具测量与调整
5.3.1 刀具的分类和调整方法
1．刀具测量分类
按照测量进行地点分为在线测量和离线 测量。
按照测量装置测头与刀具接触形式分为 接触式测量和非接触式测量。
按照测量设备工作原理有机械式、光学 式和机电式等。
2．刀具调整方法
在对刀具进行调整时，根据刀具及工 具系统结构不同，采用相应的方法调整刀 具尺寸参数。刀具尺寸调整主要分：径向 尺寸调整、轴向尺寸调整及两者的综合调 整。可以采用不同的调整方法和调整结构 来满足相应调整要求。
5.3.2 刀具预调仪
1．刀具预调仪分类 2．刀具预调仪选购与使用
6．金属陶瓷（Cermet）
金属陶瓷是以碳化钛（TiC）、氮化 钛（TiN）以及碳氮化钛（TiCN）为基体， 以镍（Ni）为粘结剂，加入少量其他材料 （如Cr、Mo、W等）构成的复合材料 。
7．涂层硬质合金刀具材料
在硬质合金或高速钢的基体上（其中 以涂层硬质合金刀具材料应用最为广泛）， 涂上极薄的一层或多层硬度高、耐磨性好、 抗氧化、耐腐蚀、抗粘结的金属化合物材 料所构成的新型刀具材料。
5.2.5 数控机床工具系统
1．数控机床工具系统的应用意义和发 展 2．常用数控机床工具系统
TMT系统和我国的TSG82系统等。
（1）TSG82整体式工具系统
. TSG
图 5 9
82 工 具 系 统 图 谱
（2）TMG21模块式工具系统
3．数控机床工具系统选择
（1）在结构选型上考虑整体式工具系统 还是模块式工具系统
1．V400型加工中心刀库结构及换刀过程
.V
图 5
18
40 0 换 刀 过 程 动 作 原 理 示 意 图
.V
图 5 19
40 0 型 加 工 中 心 刀 库 结 构
2．VP1050型加工中心刀库结构及 换刀过程
. VP
图 5
20
10 50 型 加 工 中 心 刀 库 结 构
. VP
图 5 23
第5章 数控机床刀具和刀库
5.1 数控机床刀具和刀库概述 5.2 数控机床常用刀具及工具系统 5.3 刀具测量与调整 5.4 数 控 车 床 刀 架 5.5 加 工 中 心 刀 库
5.1 数控机床刀具和刀库概述
5.1.1 数控加工对刀具的要求 5.1.2 数控机床刀具技术的发展
刀具材料从以下几个方面在进行发展： ① 具有较高的硬度和耐磨性； ② 具有较高的强度和韧性； ③ 具有良好的耐热性和导热性； ④ 应具有较好的抗粘结性； ⑤ 应具有良好的工艺性。
2．硬质合金
硬质合金是采用高硬度的金属碳化物（Ｗ C、TiC、NbC等）与金属粘接剂（Ｃo、 Ni等）通过粉末冶金的方法制造的烧结体。
3．陶瓷
陶瓷材料是在氧化铝（Al2O3）基体内加入 氧化物、碳化物或氮化物的无机非金属材料。
4．立方氮化硼（简称CBN）
是氮化硼（BN）的同素异形体
5．金刚石 （1）天然单晶金刚石 （2）人造聚晶金刚石（PCD）
10 50 型 加 工 中 心 自 动 换 刀 过 程 示 意 图
用微笑告诉别人，今天的我，比昨天更强。瀑布跨过险峻陡壁时，才显得格外雄伟壮观。勤奋可以弥补聪明的不足，但聪明无法弥补懒惰的缺陷。孤独是 每个强者必须经历的坎。有时候，坚持了你最不想干的事情之后，会得到你最想要的东西。生命太过短暂，今天放弃了明天不一定能得到。只有经历人生 的种种磨难，才能悟出人生的价值。没有比人更高的山，没有比脚更长的路学会坚强，做一只沙漠中永不哭泣的骆驼！一个人没有钱并不一定就穷，但没 有梦想那就穷定了。困难像弹簧，你强它就弱，你弱它就强。炫丽的彩虹，永远都在雨过天晴后。没有人能令你失望，除了你自己人生舞台的大幕随时都 可能拉开，关键是你愿意表演，还是选择躲避。能把在面前行走的机会抓住的人，十有八九都会成功。再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双 脚也无法到达。有志者自有千计万计，无志者只感千难万难。我成功因为我志在成功！再冷的石头，坐上三年也会暖。平凡的脚步也可以走完伟大的行程。 有福之人是那些抱有美好的企盼从而灵魂得到真正满足的人。如果我们都去做自己能力做得到的事，我们真会叫自己大吃一惊。只有不断找寻机会的人才 会及时把握机会。人之所以平凡，在于无法超越自己。无论才能知识多么卓著，如果缺乏热情，则无异纸上画饼充饥，无补于事。你可以选择这样的“三 心二意”：信心恒心决心；创意乐意。驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不停止一日努力。如果一个人不知道他要驶向哪个码头， 那么任何风都不会是顺风。行动是理想最高贵的表达。你既然认准一条道路，何必去打听要走多久。勇气是控制恐惧心理，而不是心里毫无恐惧。不举步， 越不过栅栏；不迈腿，登不上高山。不知道明天干什么的人是不幸的！智者的梦再美，也不如愚人实干的脚印不要让安逸盗取我们的生命力。别人只能给 你指路，而不能帮你走路，自己的人生路，还需要自己走。勤奋可以弥补聪明的不足，但聪明无法弥补懒惰的缺陷。后悔是一种耗费精神的情绪，后悔是 比损失更大的损失，比错误更大的错误，所以，不要后悔！复杂的事情要简单做，简单的事情要认真做，认真的事情要重复做，重复的事情要创造性地做。 只有那些能耐心把简单事做得完美的人，才能获得做好困难事的本领。生活就像在飙车，越快越刺激，相反，越慢越枯燥无味。人生的含义是什么，是奋 斗。奋斗的动力是什么，是成功。决不能放弃，世界上没有失败，只有放弃。未跌过未识做人，不会哭未算幸运。人生就像赛跑，不在乎你是否第一个到 达终点，而在乎你有没有跑完全程。累了，就要休息，休息好了之后，把所的都忘掉，重新开始！人生苦短，行走在人生路上，总会有许多得失和起落。 人生离不开选择，少不了抉择，但选是累人的，择是费人的。坦然接受生活给你的馈赠吧，不管是好的还是坏的。现在很痛苦，等过阵子回头看看，会发 现其实那都不算事。要先把手放开，才抓得住精彩旳未来。可以爱，可以恨，不可以漫不经心。我比别人知道得多，不过是我知道自己的无知。你若不想 做，会找一个或无数个借口；你若想做，会想一个或无数个办法。见时间的离开，我在某年某��
5.2.4 数控机床刀具的选用
在选用数控刀具时一般遵循如下原则： ① 应尽可能选用机夹可转位涂层刀具； ② 应根据工件形状选择适当的刀具形 式； ③ 在大批量生产时，应尽量采用各种 高效刀具；
选择刀片时应考虑的因素
1．工件材料的类别 2．工件材料的状况 3．切削工艺的类别 4．被加工的工件的几何形状 5．要求刀片能承受的切削参数容量 6．被加工件的生产批量
图5.13 立式刀具预调仪
5.4 数 控 车 床 刀 架
5.4.1 数控车床的结构和要求
1．数控车床刀架的发展与性能要 求
（a）立式刀架
（b）卧式刀架
图5.14 数控车床用刀架
2．数控车床刀架结构形式
① 排式刀架 ② 立式回转刀架 ③ 卧式回转刀架
5.4.2 典型数控车床刀塔结构与工 作原理
5.2.3 常用数控刀具结构
5.2.3.1 整体式刀具 5.2.3.2 机夹式刀具 1．机夹可转位刀具的结构组成
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图 5 4
机 夹 式 刀 具 结 构 组 成 示 意 图
2．机夹可转位刀具的类型 3．机夹可转位刀具刀片的定位与夹紧
（a）偏心夹紧 （b）杠杆夹紧
（c）上压式 （d）螺钉夹紧
图5.5 几种机夹可转位刀具定位与夹紧结构示意图
1．按照刀具结构分
①整体式 ②镶嵌式 ③其他特殊结构型式
2．按照制造刀具所用的材料分
①高速钢刀具 ②硬质合金刀具 ③金刚石刀具 ④其他材料刀具
3．按照切削工艺分
①车削刀具 ②孔加工刀具 ③镗铣削刀具等
5.2.2 数控机床用刀具材料
1．高速钢
高速钢是含钨（W）、钼（Mo）、 铬（Ｃr）、钒（Ｖ）、钴（Ｃo）等元素 的高合金钢。
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图 5 15
50 数 控 车 床 的 回 转 刀 架 结 构 简 图
5.5 加 工 中 心 刀 库
5.5.1 加工中心刀库分类与形式
主要有盘式和链式两种。 放置方式又有轴向、径向和斜向安装
图5.16 盘式刀库
常见的有单链结构、多链结构、“S” 形折叠回绕结构等
图5.17 链式刀库
5.5.2 典型加工中心刀库结构与操作
高速钢刀具 硬质合金刀具 金刚石、立方氮化硼（CBN）材料为代表 的超硬刀具 还发展了陶瓷刀具
涂层技术是刀具技术发展的关键之一。 CVD（化学气相沉积）和PVD技术（物理 气相沉积）。提高刀具的耐磨性、耐高温 性、抗粘结性、耐热冲击性等。
5.2 数控机床常用刀具及工具系统
5.2.1 数控机床刀具分类