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1、第4章 数控车床的刀具选择,4.1数控刀具的种类及特点 4.2数控刀具的选择 4.3数控车床的对刀,4.1.1数控刀具的种类 1刀具类型与装夹 常用车刀类型如图4.1所示，刀具装夹结构如图4.2所示。,4.1数控刀具的种类及特点,4.1数控刀具的种类及特点,图4.1 常用车刀类型,4.1数控刀具的种类及特点,4.1.2数控刀具的特点 数控车床所采用的可转位车刀，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，具体要求和特点如表4.1所示。,4.1数控刀具的种类及特点,表4.1可转位车刀特点,4.
2、2数控刀具的选择,以WALTER系列车削刀具为例，讨论车削刀具的选用及使用问题 4.2.1数控车床刀具的选刀过程 选刀工作过程从第1图标“零件图样”开始，经箭头所示的两条路径，共同到达最后一个图标“选定刀具”，以完成选刀工作。其中，第一条路线为：零件图样、机床影响因素、选择刀杆、刀片夹紧系统、选择刀片形状，主要考虑机床和刀具的情况；第二条路线为：工件影响因素、选择工件材料代码、确定刀片的断屑槽型代码或ISO断屑范围代码、选择加工条件脸谱，这条路线主要考虑工件的情况。综合这两条路线的结果，才能确定所选用的刀具。,4.2数控刀具的选择,图4.3 数控车床刀具的选刀过程,4.2.1数控车床刀具的选刀
3、过程,1.机床影响因素 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。,4.2.1数控车床刀具的选刀过程,(2)选择刀杆 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。,4.2.1数控车床刀具的选刀过程,(3)刀片夹紧系统 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
4、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,4.2.1数控车床刀具的选刀过程,(4)选择刀片形状,4.2.1数控车床刀具的选刀过程,刀片形状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35o到90o之间。 2）刀片基本类型 刀片可分为正型和负型两种基本类型。正型刀片：对于内轮廓加工，小型机床加工，工艺系统刚性较差和工件结构形状较复杂应优先选择正型刀片。负型刀片：对于外圆加工，金属切除率高和加工条件较差时应优先选择负型刀片 。,4.2.1数控车床刀具的选刀过程,(5)工
5、件影响因素 选择刀具时，必需考虑以下与工件有关的因素： 1）工件形状：稳定性； 2）工件材质：硬度、塑性、韧性、可能形成的切屑类型； 3）毛坯类型：锻件、铸件等； 4）工艺系统刚性：机床夹具、工件、刀具等； 5）表面质量；6）加工精度；7）切削深度； 8）进给量；9）刀具耐用度。,4.2.1数控车床刀具的选刀过程,（6）选择工件材料代码 按照不同的机加工性能，加工材料分成6个工件材料组，他们分别和一个字母和一种颜色对应，以确定被加工工件的材料组符号代码 。,4.2.1数控车床刀具的选刀过程,(7)确定刀片的断屑槽型代码或ISO断屑范围代码 负型刀片的断屑范围,4.2.1数控车床刀具的选刀过程,
6、(7)确定刀片的断屑槽型代码或ISO断屑范围代码 正型刀片的断屑范围,4.2.1数控车床刀具的选刀过程,(8)选择加工条件脸谱 三类脸谱代表了不同的加工条件：很好、好、不足。,4.2.1数控车床刀具的选刀过程,(9)选定刀具 1）选定刀片材料 根据被加工工件的材料组符号标记、WALTER槽型、加工条件脸谱，就可得出WALTER推荐刀片材料代号 2）选定刀具 根据工件加工表面轮廓，从刀杆订货页码中选择刀杆。 根据选择好的刀杆，从刀片订货页码中选择刀片,4.2.2数控车床选刀实例,以图示零件为例来分析数控车床选用WALTER刀具的过程,4.2.2数控车床选刀实例,1.刀杆选择 根据零件轮廓选择图示
7、刀杆类型，根据切削深度，机床刀夹尺寸，从产品目录样本中选择刀杆型号PDJN R/L 2525 M11 2.工件材料45钢 选择工件材料组 P,4.2.2数控车床选刀实例,3.加工条件 加工条件见下表,4.2.2数控车床选刀实例,4.断屑槽型选择见下图。,4.2.2数控车床选刀实例,根据粗加工切削深度3mm，进给量0.4mm/r，选择负型刀片NM7槽型。 根据精加工切削深度0.5mm，进给量0.1mm/r，选择正型刀片NS4槽型。,4.2.2数控车床选刀实例,5.刀具材料 粗加工材料为WAP10，精加工材料为WAK10 6.刀片选择 粗加工，从产品目录样本中选择DNMG 110408-NM7；精
8、加工，从产品目录样本 中选择DNMG 110408-NS4 7.确定切削用量,4.2.2数控车床选刀实例,根据粗加工切削深度3mm，进给量0.4mm/r，查WALTER（所选刀具的供应商）加工数据得切削速度320m/min。 根据精加工切削深度0.5mm，进给量0.1mm/r，查WALTER（所选刀具的供应商）加工数据得切削速度400 m/min。,4.3数控车床的对刀,1、一般对刀 一般对刀是指在机床上使用相对位置检测手动对刀。下面以Z向对刀为例说明对刀方法，见下图 。,4.3数控车床的对刀,刀具安装后，先移动刀具手动切削工件右端面，再沿X向退刀，将右端面与加工原点距离N输入数控系统，即完成
9、这把刀具Z向对刀过程。 手动对刀是基本对刀方法，但它还是没跳出传统车床的“试切-测量-调整”的对刀模式，占用较多的在机床上时间。此方法较为落后。,4.3数控车床的对刀,2、机外对刀仪对刀 机外对刀的本质是测量出刀具假想刀尖点到刀具台基准之间X及Z方向的距离。利用机外对刀仪可将刀具预先在机床外校对好，以便装上机床后将对刀长度输入相应刀具补偿号即可以使用，如图所示。,4.3数控车床的对刀,3.自动对刀 自动对刀是通过刀尖检测系统实现的，刀尖以设定的速度向接触式传感器接近，当刀尖与传感器接触并发出信号，数控系统立即记下该瞬间的坐标值，并自动修正刀具补偿值。自动对刀过程如图所示。,4.4 本章小结,本章主要介绍了数控机床的常用刀具种类及选择，以瓦尔特系列可转位车刀为例，重点讲述了刀具的选择步骤和方法，由于数控车床的可转位刀具种类较多，因此具体选择步骤也不尽相同，读者在具体使用时应该先查阅相关刀具制造商的相关文献。,4.5思考练习题,1简述数控车床可转位车刀的特点。 2. 简述WALTER系列车削刀具的选刀过程。 3. 简述数控车床的对刀分类及原理。,
