电子课件-《金属切削原理与刀具(第四版)》-B01-8993 第十一章
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第十一章 数控机床用刀具
二、数控车削用可转位刀具
要求
特点
目的
精度高
刀片采用M级或更高精度等级 刀杆多采用精密级 用带微调装置的刀杆在机外预调好
保证刀片重复定位精度, 方便坐标设定,保证刀尖位 置精度
采用断屑可靠性高的断屑槽型或有断
可靠性高
屑台和断屑器的刀 采用结构可靠的车刀,复合式夹紧结
构和夹紧可靠的其他结构
应用:加工各种键槽。
第十一章 数控机床用刀具
4.鼓形铣刀
结构特点:鼓形铣刀切削刃分布在圆弧面上,端面无切削 刃。加工时通过控制刀具上下位置,相应改变刀刃的切削部位, 可在工件上切出从负到正的不同斜角。
第十一章 数控机床用刀具
5.成形铣刀
为特定的工件或加工内容专门设计制造的刀具。
第十一章 数控机床用刀具
第十一章 数控机床用刀具
数控车刀的种类、参数、加工内容
序 名称 号
材质
1 外圆刀 涂层硬 质合金
2 切槽刀 涂层硬 质合金
ห้องสมุดไป่ตู้
3 三角螺纹 涂层硬 车刀 质合金
4 钻头 高速钢
5 内孔车刀 涂层硬 质合金
参数
刀尖角εr=80°,菱形刀片(C型) 刀宽B=3 切槽刀
刀尖角εr=60°,螺距P=1.5刀片 φ20钻头
结构特点:模具铣刀的柄部有直柄、削平型直柄和莫氏锥柄 三种,球头或端面上布满切削刃,圆周刃与球头刃圆弧连接,可 作径向和轴向进给。
应用:主要用来加工空间曲面、模具型腔或凸模成形表面。
a) 圆锥形立铣刀 b) 圆柱形球头立铣刀 c) 圆锥形球头立铣刀
第十一章 数控机床用刀具
3.键槽铣刀
结构:键槽铣刀它有两个刀齿,圆柱面和端面都有切削 刃,端面刃延至中心,既像立铣刀,又像钻头,可作径向和 轴向进给。
第十一章 数控机床用刀具
二、常用数控铣刀
a)面铣刀 b)立铣刀 c)键槽铣刀 d)成形铣刀
第十一章 数控机床用刀具
1.立铣刀
数控立铣刀的刀齿数比较少(一般粗齿立铣刀Z=3~4, 细齿立铣刀Z=5~8,套式结构Z=10~20)、容屑槽圆弧半 径大(r=2~5mm)。
第十一章 数控机床用刀具
2.模具铣刀
第十一章 数控机床用刀具
第三节 数控加工中心用刀具
加工中心主要用于箱体类零件和复杂曲面零件的加工, 因为它具有自动选刀、换刀功能,所以工件经一次装夹后, 可自动完成或接近完成工件各表面的所有加工工序。
第十一章 数控机床用刀具
一、加工中心常用刀具
1.钻削刀具
钻削是加工中心在实心材料上加工孔的常见方法。钻 削还用于扩孔、锪孔加工。
第十一章 数控机床用刀具
(3)盘形铣刀
(4)成形铣刀
盘形铣刀包括槽铣刀、两面刃铣刀和三面刃铣刀,可 用于槽和台阶的加工。
为了提高效率,有些零件加工可采用成形铣刀。
第十一章 数控机床用刀具
4.铰削刀具
铰刀主要用于孔的精加工 和高精度孔的半精加工。加工 中心广泛应用带负刃倾角的铰 刀和螺旋齿铰刀。
a)带刃倾角铰刀
L1 15.9 15.9 15.9 25 30 35
L2 3.18 3.18 3.18 1.6
3 3
第十一章 数控机床用刀具
标准 ISO BT
规格
40 45 50 40 45 50
拉钉尺寸
l1
g1
d3
54
M16
φ 17
65
M20
φ 21
74
M24
φ 25
60
M16
φ 17
70
M20
φ 21
85
M24
断屑稳定,不能有紊乱和 带状切屑
适应刀架快速移动和换位 以及整个自动切削过程中夹 紧不得有松动的要求
换刀迅速
采用车削工具系统 采用快换小刀夹
迅速更换不同形式的切削
部件,完成多种切削加工, 提高生产效率
刀片材料 刀片较多采用涂层刀片
满足生产节拍要求,提高 加工效率
刀杆截形
刀杆较多采用正方形刀杆,但因刀架系 统结构差异大,有的需采用专用刀杆
刀杆与刀架系统匹配
第十一章 数控机床用刀具
三、模块化刀具
模块化刀具为数控车削加工中常用的刀具,其中各种车刀都是 镶嵌式的模块化刀具。
数控车削刀具的夹持部分为: (1)方形刀体(加工外表面) (2)圆柱刀杆(加工内表面)。 ➢方形刀体一般采用槽形刀架螺钉紧固方式固定。 ➢圆柱刀杆用套筒螺钉紧固方式固定。它们与机床刀盘之间是 通过槽形刀架和套筒接杆来联结的。
第十一章 数控机床用刀具
第一节 数控车床用刀具 第二节 数控铣床用刀具 第三节 数控加工中心用刀具
第十一章 数控机床用刀具
第一节 数控车床用刀具
一、数控车削用常规刀具
1.尖形车刀
概念:尖形车刀是以直线形切削刃为特征的车刀,它由车 刀的刀尖由直线形的主切削刃和副切削刃相交构成。
特点:工件的加工轮廓由刀尖的运动轨迹决定。工件外轮 廓成形面、螺纹底孔、孔口倒角、端面、切断等均可采用尖形 车刀车削完成。
φ 25
θ
1
2
30°
45°
30°
45°
30°
45°
30°
45°
30°
45°
30°
45°
第十一章 数控机床用刀具
加工中心的工具系统是刀具与加工中心的连接部分,由 工作头、刀柄、拉钉、接长杆等组成,起到固定刀具及传递 动力的作用。
第十一章 数控机床用刀具
加工中心的工具 系统一般由钻削系统、 镗铣系统等组成,由 于内容繁多,工具系 统一般用图谱来表示。
工具系统谱
第十一章 数控机床用刀具
数控加工中心加工选刀实例
在数控加工中心上加工如图所示的 零件,试合理选择相应的加工中心刀具。
序号
1
2
加工过程及选用刀具种类见表
加工内容
中间圆孔
工件外形
加工过程
先麻花钻钻孔,再镗刀扩孔
首先用立铣刀采用三轴联动粗加工,再用 球刀精加工,最后采用小直径立铣刀清根 加工
第十一章 数控机床用刀具
b)螺旋齿铰刀
5.螺纹加工刀具
加工中心一般使用丝锥作为螺纹加工刀具。
第十一章 数控机床用刀具
二、刀柄及工具系统
装夹刀具的部分叫工作头,而安装工作头又直接与主轴 接触的标准定位部分就是刀柄。
刀柄与拉钉
第十一章 数控机床用刀具
刀柄尺寸
标准
规格 40
D1
φ 44.45
L3 68.4
D3
φ 17
JT
45 φ 57.15 82.7
选择车刀圆弧半径时应考虑两点: ➢车刀切削刃的圆弧半径应小于或等于零件凹形轮廓上的最 小曲率半径,以免发生加工干涉。 ➢车刀切削刃的圆弧半径不宜选择太小。
第十一章 数控机床用刀具
3.成形车刀
成形车刀也称样板车刀,其加工零件的轮廓形状完全由车 刀刀刃的形状和尺寸决定。
数控车削加工中,常见的成形车刀有: ➢小半径圆弧车刀 ➢非矩形车槽刀 ➢螺纹刀 数控加工中,应尽量少用或不用成形车刀。
a)中心钻 b)标准麻花钻 c)扩孔钻 d)硬质合金可转位式钻头 e)加工中心用枪钻 f)锪钻
第十一章 数控机床用刀具
2.镗削刀具
镗刀按切削刃数量可分为单刃镗刀和双刃镗刀。 镗刀的主偏角Kr选得较大,以减小径向力。 ➢ 镗铸铁孔或精镗时一般取Kr=90° ➢粗镗钢件孔时取Kr=60°~75°
双刃镗刀
在模块化车削工具系统中,刀盘的联结以齿条式柄体联结为 多,而刀头与刀体的联结是“插入快换式系统”。
第十一章 数控机床用刀具
刀盘结构
刀盘一共有六个刀位,每个刀位上都可以径向装刀,也可以 轴向装刀。外圆车刀通常安装在径向,内孔车刀通常安装在轴向。
➢径向装刀时,刀具插入刀盘的方槽中,方槽的高度尺寸 略大于刀杆的高度尺寸,旋转刀盘端面的螺钉,即可将刀 具的杆部锁紧。 ➢轴向装刀时,采用套筒的方式,固定在方槽中。
a)机夹式
b)定装式
第十一章 数控机床用刀具
3.铣削刀具
(1)端铣刀
端铣刀主要用于加工平面,主偏角Kr=90°的端铣 刀还可用于加工浅台阶。端铣刀一般做成可转位式。
第十一章 数控机床用刀具
(2)立铣刀
立铣刀按功能特点可分为: ➢通用立铣刀 ➢键槽立铣刀 ➢平面立铣刀 ➢球头立铣刀 ➢圆角立铣刀 ➢多功能立铣刀 ➢倒角立铣刀 ➢T形槽立铣刀
数控铣削选刀实例
在数控铣床上加工如图所示的零件,试合理选择相应的 数控铣刀。
第十一章 数控机床用刀具
序号 1 2 3 4
铣刀名称 面铣刀 立铣刀
模具铣刀 键槽铣刀
数控铣刀种类及应用
应用 加工较大的平面 加工凹槽、较小台阶面及平面轮廓 加工空间曲面、模具型腔或凸模成形表面 加工封闭键槽等
加工零件表面 上表面 外轮廓 圆弧面 槽
φ 16刀杆,刀尖角εr=55°菱形刀片
(D型)
加工零件 上的表面
外轮廓
沟槽(螺 纹退刀槽)
外螺纹
内孔 内孔
第十一章 数控机床用刀具
第二节 数控铣床用刀具
一、对数控铣刀的基本要求
➢铣刀刚性要好 ➢耐用度要高 ➢铣刀切削刃几何参数的合理选择 ➢排屑性能 刚性好的两个目的: 一是满足为提高生产率而采用大切削用量的需要。 二是适应数控铣削过程中难以调整切削用量的特点。
几何参数选择:应结合数控加工的特点进行全面的考虑, 并应兼顾刀尖本身的强度。
第十一章 数控机床用刀具
2.圆弧形车刀
圆弧形车刀是以一圆度或线轮廓度误差很小的圆弧形切 削刃为特征的车刀。该车刀圆弧刃刀位点不在圆弧上,而在 该圆弧的圆心上。
圆弧形车刀
刀位点
第十一章 数控机床用刀具
用途:圆弧形车刀可以用于车削内外表面,特别适用于车 削各种光滑连接(凹形)的成形面。
第十一章 数控机床用刀具
模块化刀具的主要优点有:
➢缩短换刀停机时间。 ➢加快换刀速度。 ➢提高刀具的标准化、合理化程度。 ➢扩大刀具的利用率,充分发挥刀具的性能。 ➢有效消除刀具测量工作中的中断现象,并可采用线 外预调。
第十一章 数控机床用刀具
数控车削选刀实例
在数控车床上加工如图所示的零件(材料45钢),试合 理选择相应的数控车刀。
φ 21
50 φ 69.85 101.75 φ 25
40 φ 44.45 65.4
φ 17
BT
45 φ 57.15 82.8
φ 21
50 φ 69.85 101.8 φ 25
G1
D2
M16 φ 63.55
M20 φ 82.55
M24 φ 97.5
M16 φ 63
M20 φ 82.55
M24 φ 100