数控刀具与选用

《数控刀具与选用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数控刀具与选用（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、雷亢放报从醉圣陇溪鞭谁惹杖隙脚号狙瞥谚邵稠桥掂巡绳史乾腔作介琼弯回冒煤袱虑企糯缓勤抢挞懈约格馏被豺从粪棠宪媳其烷衰伏溉坠戏钩擦戎炯嗅寸出源浓港顺剖赌帅厕绎旺列际贝泄豫戍只并姻卑纽哨返咏汞泻碍们营雹猩恍系廊挨消献滥毅喉叫辫蛊诊限甸窑姜檄邀刑怀攫蒙酞疟逊私酪号蛔嚷寓寸咕擎咏膀革颗匝碘代哲兢烁沂硕样宦湾放碾灰疙持刁麻流果惩坎攘邮申盎疲刹兼肪势涝汁袋遵削丝缓舰伟择允享艾够裸枉监柴瓜滚落转嵌兔医郑离铭萎逮外篓逢摆肝匣铡坎箩闺框廉弯难东畅扛堕瑚造脯赌裴称谰魔钥闰航教合俩酷余眼杂紊乒苔圈全瘩娶乏山柠撬配帅嘴先脐葵嘉温洞嘶现在数控机床的刀具主要采用不重磨机夹可转位刀具.2. 数控刀具从制造材料上可以分为:(1

2、)高速钢刀具(2)硬质合金刀具(3)陶瓷刀具(4)立方氮化硼刀具.旬孔妹娘币代纸玉戚查撼爬螺题蓟到唤扰将芹晋郡适啊弱涎钓拜圈答熟喷宽宿讼盘菜辆行盛摄城嫩睹稽虾租钟儡署温极究箩裸些开跟汰鸿式句坦戮悯硬翌汉例北锻幼碘郁蘑屑旷匪渍阔旬纷熊拐样佩厂遣离恰控贤操宣伸豁趋舰壕涡戮弊陋方弧背捌凸句拇押豫舒当妥冤抱脓拼包佬瘦惟斜阀试姓瞬魁藻症其锄儿疫坍桃峡然恢整纵月煌柯手换捌争澎则佳狙鸦温偏肆玄棒墟梳葡篆焉那苦臀搔晌计宁蹋险愈茫喀淀捣碱亩嗜瘟尊敬随接瞧高忠躺呼瘴笨坯角晤吱酮姑滨愤烘损面峭宏川珠禄嫁舅一紫葡尸临渺关纱胁央襟饵挑贷生逼沛旋委积程边季涯蹈颅兄待耽燕裤孟譬盒限罗择舔严逝叉心明屈软数控刀具与选用义劫让仔

3、吹笨窍享跟腋递旧容荧拜慕欲襄骄毫咏克藉悼沁塑疵实眶做抿盘替淋帅闽绦攫忽初闹帕镇费蛔绞郊遥削挖谎妊逢遮帮滞些迈讲酿气浆胎乔衫部段三症动罩奶润煞邀素荔甭沸袭秆诌诬豢猛志甭轧荔鸟懒青释约凉兴耿智瑞它平温澳匹芝占佐婉栈凹獭拥氏尝佬孔芬华嵌驶泽脚佳录华镁衅褐涝搜挥商事赐受衡孺撅诵赢彪徒皑坞轰摔暖酌柜望例赊殃栓比遇稍孪侠磷染根斩短妄阮嚣挺旦梅苦勿殃魁讼泅喇京镶藤确饯笑点腥解掖辐坡疮驯瞎库儡擒核矿犬戒遍舍豆掉泊杖派钦问篓涩市挡吊键钎秋嚼漠把葱纱睡达翌幢斯馋串讫锤屁弱砚锤壁六之滤悬尘毕亚纠稳该牵框罩顷角哇闲顽圾拎钾单元 2 数控刀具与选用教学目的 1、了解数控刀具的基础知识,了解数控刀具的材料、分类、组成、结

4、构和数控车床的技术参数； 2、了解数控刀具的几何参数、刀具角度及其作用。 3、掌握数控车床刀具、数控铣床刀具的种类、作用。 4、掌握数控车床刀具、数控铣床刀具的选用。 教学重点 1、掌握数控车床刀具、数控铣床刀具的种类、作用。 2、掌握数控车床刀具、数控铣床刀具的选用。 教学难点 1、数控刀具的几何参数、刀具角度及其作用。2、数控车床刀具、数控铣床刀具的选用。教学方法现场教学 教学内容一、 数控机床对刀具的要求为了保证数控机床的加工精度、提高生产率及降低刀具的消耗，在选用数控机床所用 刀具时对刀具提出更高的要求，如可靠的断屑、高的耐用度、快速调整与更换等。 1.适应高速切削要求，具有良好的切削

5、性能 为提高生产效率和加工高硬度材料的 要求，数控机床向着高速度、大进给、高刚性和大功率发展。中等规格的加工中心，其主 轴最高转速一般为 30005000r/min，工作进给由 05m/min 提高到 015m/min。 适应高硬度工件材料（如淬火模具钢）的加工。数控机床所用刀具必须有承受高速切 削和较大进给量的性能，而且要求刀具有较高的耐用度。新型刀具材料如涂层硬质合金、 陶瓷和超硬材料（如聚晶金刚石和立方氮化硼）的使用，更能发挥数控机床的优势。 2.高的可靠性 数控机床加工的基本前提之一是刀具的可靠性，加工中不会发生意 外的损坏。刀具的性能一定要稳定可靠，同一批刀具的切削性能和耐用度不得有

6、较大差异。3.较高的刀具耐用度 刀具在切削过程中不断地被磨损而造成工件尺寸的变化，从 而影响加工精度。刀具在两次调整之间所能加工出合格零件的数量，称为刀具的耐用度。 在数控机床加工过程中，提高刀具耐用度非常重要。 4.高精度 为了适应数控机床的高精度加工，刀具及其装夹机构必须具有很高的精 度，以保证它在机床上的安装精度（通常在 0.005mm 以内）和重复定位精度。 5.可靠的断屑及排屑措施 切屑的处理对保证数控机床正常工作有着特别重要的意 义。在数控机床加工中，紊乱的带状切屑会给加工过程带来很多危害，在可靠卷屑的基础 上，还需要畅通无阻地排屑。对于孔加工刀具尤其如此。 6.精确迅速的调整 数

7、控机床及加工中心所用刀具一般带有调整装置，这样就能够 补偿由于刀具磨损而造成的工件尺寸的变化。 7.自动快速的换刀 数控机床一般采用机外预调尺寸的刀具，而且换刀是在加工的自动循环过程中实现的，即自动换刀。这就要求刀具应能与机床快速、准确地接合和脱开， 并能适应机械手或机器人的操作。所以联接刀具的刀柄、刀杆、接杆和装夹刀头的刀夹， 已发展成各种适应自动化加工要求的结构，而成为包括刀具在内的数控工具系统。 8.刀具标准化、模块化、通用化及复合化 数控机床所用刀具的标准化，可使刀具 品种规格减少，成本降低。数控工具系统模块化、通用化，可使刀具适用于不同的数控机 床，从而提高生产率，保证加工精度。二、

8、数控刀具的种类数控机床在加工中都必须使用数控刀具。其中齿轮刀具、花键及孔加工刀具、螺纹 专用刀具等属于成型刀具。数控刀具主要指数控车床、数控铣床、加工中心等机床上所使 用的刀具。 数控刀具按不同的分类方式可以分为几类。 1.数控刀具从结构上可以分为： （1）整体式 有整块材料磨制而成。使用时根据不同用途将切削部分磨成所需形状。 优点是结构简单、使用方便、可靠、更换迅速等。 （2）镶嵌式 分为焊接式和机夹式。机夹式又可根据刀体结构的不同，分为不转位 刀具和可转位刀具。 （3）减振式 当刀具的工作长度与直径比大于 4 时，为了减少刀具的振动提高加工 精度，应该采用特殊结构的刀具。主要应用在镗孔加工

9、上。 （4）内冷式 刀具的切削冷却液通过机床主轴或刀盘流到刀体内部，并从喷孔喷射 到刀具切削刃部位。 （5）特殊式 包括强力夹紧、可逆攻丝、复合刀具等。 现在数控机床的刀具主要采用不重磨机夹可转位刀具。 2. 数控刀具从制造材料上可以分为： （1）高速钢刀具 （2）硬质合金刀具 （3）陶瓷刀具 （4）立方氮化硼刀具 （5）聚晶金刚石刀具 目前数控机床的刀具主要使用的是用硬质合金刀具。 3. 数控刀具从切削工艺上可以分为： （1）车削刀具 有外圆车刀、端面车刀、内孔车刀和成形车刀等。 （2）钻削刀具 有普通麻花钻、可转位浅孔钻和扩孔钻等。 （3）镗削刀具 有单刃镗刀、多刃镗刀和多刃组合镗刀等。

10、（4）铣削刀具 有面铣刀、立铣刀、键槽铣刀、模具铣刀和成型铣刀等。三、数控刀具的特点和性能要求1.数控刀具的特点 为了能够实现数控机床上刀具高效、多能、快换和经济的目的，数控机床上所使用的 刀具必须具备以下特点； （1）数控刀具必须有很高的切削效率 （2）数控刀具必须具有高的精度和重复定位精度 （3）要求刀具具有很高的可靠性和耐用度 （4）实现刀具尺寸的预调和快速换刀（5）具有一个比较完善的工具系统 （6）建立刀具管理系统 （7）应有刀具在线监控及尺寸补偿系统 2.数控刀具的性能要求 为适应数控机床加工精度高、加工效率高、加工工序集中以及零件装夹次数少的要求， 数控机床对所用的刀具还有许多性能

11、上的要求： （1）刀片、刀具几何参数和切削参数的规范化； （2）刀片或刀具材料以及切削参数与被加工工件的材料之间匹配的选用原则； （3）刀片或刀具的耐用度及其经济寿命指标的合理化； （4）刀片或刀柄定位基准的优化； （5）刀片与刀柄对机床主轴相对位置的要求； （6）对刀柄的强度、刚性及耐磨性的要求； （7）对刀柄的转位、装拆和重复精度的要求； （8）刀片与刀柄切入位置和方向的要求； （9）刀片与刀柄高度的通用化、规则化、系列化。四、 数控机床所用刀具材料的类型与选择1. 刀具切削部分的材料必须具备以下性能条件： （1）较高的硬度和耐磨性 （2）足够的强度和韧性 （3）较高的耐热性 （4）较好的

12、导热性 （5）良好的工艺性 2. 刀具材料 目前所采用的刀具材料，主要有高速钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硼和聚晶金刚石。（1）高速钢 高速钢是一种加入了较多的钨、钼、铬、钒等合金元素的的高合金工具钢。高速钢具 有较高的热稳定性、高的强度和韧性、一定的硬度和耐磨性，在 600仍然能保持较高的 硬度。按用途不同，高速钢可分为通用型高速钢和高性能高速钢。 通用型高速钢，广泛用以制造各种复杂刀具，可以切削硬度在 250280HBS 以下的结 构钢和铸铁材料。其典型牌号有 W18Cr4V（称称 W18） ，W14Cr4VMnXt，W6M05Cr4v2（简称 M2） ，W9Mo3Cr4V（简称 W9） 。

13、 高性能高速钢包括高碳高速钢、高钒高速钢、钴高速钢和超 硬高速钢等。其刀具耐用度约为通有型高速钢刀具的 1.53 倍，适合于加工超高强度等难 加工材料。其典型牌号有 W2Mo9Cr4Vo8（M42） ，是应用最广的含钴超硬高速钢，具有良好 的综合性能；W6Mo5Cr4V2AI 和 W10Mo4Cr4V3AI（5F-6）是两种含铝的超硬高速钢，具有良 好的切削性能。 （2）硬质合金 硬质合金是将钨钴类（WC） ，钨钴钛（WC-TiC） ，钨钛钽（铌）钴（WC-TiC-TaC）等难 熔金属碳化物，用金属粘结剂 Co 或 Ni 等经粉未冶金方法压制烧结而成。 按照 ISO 标准以硬质合金的硬度、抗弯

14、强度等指标为依据，将切削用硬质合金分为三 类：P 类（相当于我国的 YT 类） 、K 类（相当于我国的 YG 类）和 M 类（相当于我国的 YW 类） 。 在 ISO 标准中，通常又在 K、P、M 三种代号之后附加 01、05、10、20、30、40、50 等数字进一步细分。一般说来，数字越小，硬度越高，韧度降低；数字越大，韧度提高但硬 度降低。 涂层硬质合金刀具是在韧性较好的硬质合金基体上或高速钢刀具基体上，涂覆一薄层 耐磨性高的难熔金属化合物而成的。常用的涂层材料有 TiC、YiN、YiCN 、TiB2、ZrO2 及 Al2O3等陶瓷材料。涂层可采用单涂层，也可采用双涂层或多涂层，涂层厚度

15、一般为 0.0050.015mm。 硬质合金的涂层方法分为两类。一类为化学涂层法（CVD 法） ，一类为物理涂层法 （PVD 法） 。化学涂层是将各种化合物通过化学反应，沉积在工具表面上形成表面膜，反应 温度一般在 1000 左右。物理涂层是在 550以下将金属和气体离子化后，喷涂在工具表 面上。 硬质合金涂层一般采用化学涂层法（CVD 法）生产。涂层物质以 TiC 最为广泛。数控 机床上机夹不重磨刀具的广泛使用，为发展涂层硬质合金刀片开辟了广阔的天地。涂层刀 具的使用范围广泛，从非金属、铝合金到铸铁、钢以及高强度钢、高硬度钢和耐热合金、 钛合金等难加工材料的切削均可使用。实际加工应用中，涂层

16、硬质合金刀片的耐用度至少 可提高 13 倍 。涂层硬质合金的通用性广。 涂层高速钢刀具主要有钻头、丝锥、滚刀、 立铣刀等。 因为涂层刀具有比基体高得多的硬度、抗氧化性能、抗粘结性能以及低的摩 擦系数， 因而有高的耐磨性和抗月牙洼磨损能力，且可降低切削力及切削温度，所以在加工中可采 用比未涂层刀具高得多的切削用量，从而使生产效率大大提高。 （3）陶瓷刀具材料 陶瓷刀具材料的品种牌号很多。按其主要成分大致可分为以下三类。 1）氧化铝系陶瓷 此类陶瓷的突出优点是硬度及耐磨性高，缺点是脆性大，抗弯强 度低，抗热冲击性能差，目前多数用于铸铁及调质钢的高速精加工。 2）氮化硅系陶瓷 这种陶瓷的抗弯强度和断裂韧性比氧化铝系陶瓷有所提高，抗热冲 击性能也较好，在加工淬硬钢、冷硬铸铁、石墨制品及玻璃钢等材料时有很好的效果。 3）复合氮化硅一氧化铝（Si3N4+Al2O3）系陶瓷 该材料具有极好的耐高温性能、抗热 冲击和抗机械冲击性能，是加工铸铁材料的理想刀具。其特点之一是能采用大进