数控刀具发展

切削加工配套技术快速发展 切削加工配套技术(包括刀柄与机床主轴 切削加工配套技术 包括刀柄与机床主轴 的联接方式、刀具在刀柄中的夹紧方式、 的联接方式、刀具在刀柄中的夹紧方式、 刀具系统平衡及刀具管理等) 刀具系统平衡及刀具管理等 随着切削 加工技术的进步而逐渐发展起来的， 加工技术的进步而逐渐发展起来的，并 与切削技术和刀具保持着快速同步发展， 与切削技术和刀具保持着快速同步发展， 不断改变着切削技术的内涵， 不断改变着切削技术的内涵，推动切削 技术进步
面 加 工 刀 具
立铣刀是数控铣加工中最常用的一种铣刀， 立铣刀是数控铣加工中最常用的一种铣刀， 广泛用于凹凸腔的加工， 广泛用于凹凸腔的加工，立铣刀除用端刃 铣削外，也常用其侧刃铣削，有时端刃、 铣削外，也常用其侧刃铣削，有时端刃、 侧刃同时进行铣削。侧刃有2、 及多刃之 侧刃同时进行铣削。侧刃有 、3及多刃之 区别， 刃容屑排屑性能好 刃容屑排屑性能好， 区别，2刃容屑排屑性能好，多用于粗加工 和铣槽；多刃刚性好，切削力大， 和铣槽；多刃刚性好，切削力大，多用于 精加工。整体刀有30º标准螺旋槽 标准螺旋槽、 、 精加工。整体刀有 标准螺旋槽、45º、 60º大螺旋槽结构，与轴线的螺旋角大，刀 大螺旋槽结构， 大螺旋槽结构 与轴线的螺旋角大， 具的加工精度高、寿命长， 具的加工精度高、寿命长，但过大的螺旋 侧面加工质量下降。球头铣刀， 角，侧面加工质量下降。球头铣刀，适用 于加工空间曲面零件， 于加工空间曲面零件，有时也用于平面类 零件较大的转接凹圆弧的补加工
标准通用机夹刀具系列
固定杆车刀、 固定杆车刀、接杆转头车刀及刀片
通用铣刀
可转位立铣刀
车用固定镗杆刀
球铣刀
机夹刀片
涂层是提高刀具性能的关键技术
化学涂层(CVD法) 是可转位刀片的主要涂层工艺， 目前，国外硬质合金可转位刀片的涂层比例已达 70%以上。不仅开发了适用于高速切削、干切削、 硬切削的高耐热性涂层(如超级TiAlN)以及综合性 能更好的TiAlCN通用涂层和DLC、W/C减摩涂层， 而且通过对涂层结构的复合，开发了纳米、多层 结构，大幅度提高了涂层硬度和韧性。 PVD （物理气相沉积）涂层技术的新进展，显示了涂 层技术对提高刀具性能的巨大潜力和独特优势， 通过对涂层工艺参数的控制和对靶材、反应气体 的调整，可不断开发出新的高性能涂层，以满足 加工多样性的需要。涂层技术将成为提高和改善 刀具性能的捷径，有着十分广阔的应用前景。
上端挂接 中间接 在标准换 头，上 刀锥柄内， 刀锥柄内， 端挂接 下端挂接 在标准 各种丝锥 换刀锥 夹头 柄内， 柄内， 下端挂 接变径 镗杆等 接杆
中间接头，镗杆有多 上端挂接 弹簧筒夹式， 弹簧筒夹式， 中间接头， 种形式， 上端旋拉钉， 上端挂接 种形式， 在钻夹头 上端旋拉钉， 锥柄内， 在标准换 上端挂接 锥柄内， 与主轴锥孔 刀锥柄内， 挂接。 刀锥柄内，在标准换 下端挂接 挂接。下端 下端挂接 刀锥柄或 钻头 挂接筒夹加 等径镗杆 中间接头 长杆或直接 压接立铣刀 等接杆， 等接杆， 内，下端 起增加长 压可转位 度作用 镗刀片
可转位 盘铣刀
盘铣刀，也称端面铣刀， 盘铣刀，也称端面铣刀，采用盘状刀体装 刀片。 刀片。盘铣刀的圆周表面和端面都有切削 端部切削刃为副切削刃， 刃，端部切削刃为副切削刃，多制成套式 镶齿和刀片机夹可转位结构， 镶齿和刀片机夹可转位结构，结构形式较 常用于端铣较大的平面， 多。常用于端铣较大的平面，也可以铣台 阶、斜面和曲面
固定镗杆刀和换头镗接杆刀
淬硬钢粗精加工
9’
7’
44’ 44’
部分创新刀具
浅孔钻铣刀
多任务双刃车刀
多功能车铣复合刀
整体复合 镗杆刀
活动 铰刀杆
锥法兰 定位
锥法兰肩双定位活动头铰刀
粗镗刀及滑块
车用快换刀头刀杆
中孔刀柄
中孔内冷却刀具
多任务 小转塔刀杆
双头镗刀架
标准换刀 锥柄铣夹头 丝锥接头 变径接头 等径接头 锥柄
镗杆
钻夹头
拉钉筒夹 锥柄
锥柄上端旋 强力铣夹头 拉钉， 锥柄， 拉钉，与主 锥柄，上端 轴锥孔挂接。 旋拉钉， 轴锥孔挂接。 旋拉钉，与 除带柄整体 主轴锥孔挂 刀具外， 刀具外，刀 接。下端夹 具全部通过 头内通过卡 标准换刀锥 簧直接压接 柄挂接 直柄立铣刀
适合深、浅 适合深、 直角清根 内外壁
方 肩 铣
刀柄拉钉嵌ID芯片， 刀柄拉钉嵌ID芯片，装刀时可实现 芯片 无接触自动读取刀补磨耗值
机内激光对刀
车用
镗杆及套
转塔架 镗杆套、 镗杆套、座
纵切机床
镗杆套、座 镗杆套、
刀座接杆系列
刀柄系列
接杆
中孔接杆
螺纹端加长杆
丝锥接杆
带定位键丝锥接杆
吸钻管接杆
铣头换接块
直角换接块
传接杆 滑块接杆组成
快换接杆 过渡接杆
快换接头
快换铣接块
直角快换接块
快换铣接块
固定杆车刀和接杆转头车刀
面铣刀盘
快换镗头及滑动镗刀块
数控刀具的 发展方向
合肥工业大学 宋树恢
刀具工具系统
刀 具 图 形
名 称
用
途
锥柄钻头
钻孔
直柄钻头 孔加 工刀 具 丝锥
钻孔
对预钻螺纹底孔攻丝 镗孔用， 镗孔用，有粗镗刀和精镗刀 结构有整体和可转位式， 结构有整体和可转位式，以可转位 式居多， 式居多，镗刀的形式结构多样
带柄整 体镗刀
直柄 立铣刀 锥柄 立铣刀 直柄球 头铣刀 可转位 球头铣 刀 可转位 立铣刀
刀具结构创新速度加快
可转位刀具持续发展 多功能面铣刀、各种球头铣刀、模块式立铣刀 系统、揷铣刀、大进给铣刀等不断涌现 各种新型可转位刀片结构，如用于车削的高效 刮光刀片、形状复杂的带前角铣刀刀片、球头 立铣刀刀片、防甩飞的高速铣刀刀片等 五轴联动数控机床使立的铣刀、钻头等通用刀 具的几何参数进一步多样化，改变了标准刀具 参数统一的传统格局，适应不同被加工材料和 加工条件，切削性能相应提高。一些创新的刀 具结构还可产生新的切削效果，如不等螺旋角 立铣刀。硬质合金丝锥及硬质合金螺纹铣刀
高速刀柄
传统的刀柄(刀套)采用7：24锥结构符合定位原理， 但高速刀柄由于主轴高速旋转的巨大离心力形成的锥 扩张，产生锥面滑移，造成锥面脱离。必须采用定位 原理中的过定位结构，即采用1：10的短锥和肩双面 定位，主轴锥孔与刀柄锥面和端面的同时贴紧，机床 提高了接触刚性，扩大了握径范围，短刀柄刀具交換 还节省时间 常用型式有HSK刀柄
刀具表面两种涂层方法
硬质合金涂层显微结构
刀片许用切削参数参照各牌号刀片手册
车刀片 铣刀片
常用刀片牌号 P
钢
Βιβλιοθήκη Baidu
K
硬铸铁
M
不锈钢
N
有色
S
软铸铁
H
淬硬材料
工具系统接杆
我国建立了 TSG82 整体式镗铣工具系统 整体式镗铣工具系统 和 TMG21/ TMG50 模块式镗铣工具系统
TSG82系列 TSG82系列