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1、中南工业学校 符兴承讲座-数控刀具数控刀具中南工业学校 符兴承讲座-数控刀具数控刀具 目目 录录1 1：了解数控加工对刀具的要求：了解数控加工对刀具的要求2 2：熟悉刀具基本几何参数及选用：熟悉刀具基本几何参数及选用3 3：熟悉刀具材料及选用：熟悉刀具材料及选用4 4：认识可转位刀具：认识可转位刀具5:5:认识数控工具系统认识数控工具系统退出后退下一页上一页目录主页数控刀具数控刀具中南工业学校 符兴承一、一、了解数控加工对刀具的要求了解数控加工对刀具的要求数控加工对刀具的要求数控加工对刀具的要求 1刀具材料应具有高的可靠性刀具材料应具有高的可靠性2刀具材料应具有高的耐热性、抗热冲击性和高温力学
2、性能刀具材料应具有高的耐热性、抗热冲击性和高温力学性能3数控刀具应具有高的精度数控刀具应具有高的精度4数控刀具数控刀具应应能能实现实现快速更快速更换换退出后退下一页上一页目录主页数控刀具数控刀具中南工业学校 符兴承5数控刀具应系列化、标准化和通用化数控刀具应系列化、标准化和通用化6数控刀具大量采用机夹可转位刀具数控刀具大量采用机夹可转位刀具7数控刀具大量采用多功能复合刀具及数控刀具大量采用多功能复合刀具及专专用刀具用刀具8数控刀具应能可靠地断屑或卷屑数控刀具应能可靠地断屑或卷屑9数控刀具材料应能适应难加工材料和新型材料加工的需要数控刀具材料应能适应难加工材料和新型材料加工的需要退出后退下一页上
3、一页目录主页数控刀具数控刀具中南工业学校 符兴承 外圆车刀外圆车刀退出后退下一页上一页目录主页数控刀具数控刀具中南工业学校 符兴承 内孔车刀内孔车刀退出后退下一页上一页目录主页数控刀具数控刀具中南工业学校 符兴承 螺纹车刀螺纹车刀退出后退下一页上一页目录主页数控刀具数控刀具中南工业学校 符兴承 切断（槽）车刀切断（槽）车刀退出后退下一页上一页目录主页数控刀具数控刀具中南工业学校 符兴承二、二、熟悉刀具基本几何参数及选用熟悉刀具基本几何参数及选用刀具的表面与几何参数刀具的表面与几何参数 退出后退下一页上一页目录主页数控刀具数控刀具中南工业学校 符兴承退出后退下一页上一页目录主页数控刀具数控刀具中
4、南工业学校 符兴承正交平面参考系正交平面参考系 退出后退下一页上一页目录主页数控刀具数控刀具中南工业学校 符兴承退出后退下一页上一页目录主页数控刀具数控刀具中南工业学校 符兴承对于法平面参考系：对于法平面参考系：则由则由pr、ps、pn三平面组成，其中：三平面组成，其中：法平面法平面pn过切削刃选定点并垂直于切削刃的平面过切削刃选定点并垂直于切削刃的平面对于假定工作平面参考系：对于假定工作平面参考系：则由则由pr、pf、pp三平面组成，三平面组成，假定工作平面假定工作平面pf过切削刃选定点平行于假定进给过切削刃选定点平行于假定进给运动方向并垂直于基面的平面。运动方向并垂直于基面的平面。背平面背
5、平面pp过切削刃选定点和假定工作平面与基面过切削刃选定点和假定工作平面与基面都垂直的平面。都垂直的平面。退出后退下一页上一页目录主页数控刀具数控刀具中南工业学校 符兴承退出后退下一页上一页目录主页数控刀具数控刀具中南工业学校 符兴承刀具的主要的标注角度刀具的主要的标注角度 名名 称称定定 义义作作 用用前角前角0 0 前刀面与基面前刀面与基面问问的的夹夹角，在正交平面角，在正交平面P0P0中中测测量量 减少切削减少切削变变形和刀形和刀屑屑间间摩擦。影响摩擦。影响切削力、刀具寿命、切削刃切削力、刀具寿命、切削刃强强度，使刃度，使刃口口锋锋利，利于切下切屑利，利于切下切屑后角后角0 0后刀面写切削
6、平面后刀面写切削平面间间的的夹夹角，在正交平角，在正交平面面P0P0中中测测量量 减少刀具后刀面和已加工表面减少刀具后刀面和已加工表面间间自摩自摩擦。擦。调调整刀具刃口的整刀具刃口的锐锐利和利和强强度度主偏角主偏角r 主切削平面与假定工作平面主切削平面与假定工作平面间间的的夹夹角，角，在基面在基面PrPr中中测测量量 适适应应系系统刚统刚度和零件外形需要；改度和零件外形需要；改变变刀具散刀具散热热情况，涉及刀具寿命情况，涉及刀具寿命副偏角副偏角/r 副切削平面与假定工作平面副切削平面与假定工作平面间间的的夹夹角，角，在基面在基面PrPr中中测测量量 减小副切削刃与工件减小副切削刃与工件间间的摩
7、擦，影响的摩擦，影响工件表面粗糙度和刀具散工件表面粗糙度和刀具散热热情况情况刃刃倾倾角角S S主切削刃与基面主切削刃与基面问问的的夹夹角，在主切削平角，在主切削平面面P PS S中中测测量量 能改能改变变切屑流出的方向，影响刀具切屑流出的方向，影响刀具强强度和刃口度和刃口锋锋利性利性退出后退下一页上一页目录主页数控刀具数控刀具中南工业学校 符兴承 刀具的标注角度刀具的标注角度车刀各标注角度：车刀各标注角度：前角前角o在主切削在主切削刃选定点的正交平面刃选定点的正交平面po内，前刀面与基面内，前刀面与基面之间的夹角。之间的夹角。后角后角o在正交平在正交平面面po内，主后刀面与内，主后刀面与切削平
8、面之间的夹角。切削平面之间的夹角。退出后退下一页上一页目录主页数控刀具数控刀具中南工业学校 符兴承主偏角主偏角r主切削主切削刃在基面上的投影与进刃在基面上的投影与进给方向的夹角。给方向的夹角。刃倾角刃倾角s在切削在切削平面平面ps内，主切削刃与内，主切削刃与基面基面pr的夹角。的夹角。以及还有：副前角以及还有：副前角o、副后角副后角o、副偏角、副偏角r、副倾角副倾角s 退出后退下一页上一页目录主页数控刀具数控刀具中南工业学校 符兴承退出后退下一页上一页目录主页数控刀具数控刀具中南工业学校 符兴承退出后退下一页上一页目录主页数控刀具数控刀具中南工业学校 符兴承退出后退下一页上一页目录主页数控刀具
9、数控刀具中南工业学校 符兴承退出后退下一页上一页目录主页数控刀具数控刀具中南工业学校 符兴承前角的选择原则前角的选择原则 工件材料工件材料强强度硬度度硬度工件材料的工件材料的强强度和硬度越大，度和硬度越大，产产生的切削力越大，切削生的切削力越大，切削热热越多。越多。为为使刀具有足使刀具有足够够的的强强度和散度和散热热体体积积，防止崩刃和磨，防止崩刃和磨损损，应应采用小前角；反之工件材料的采用小前角；反之工件材料的强强度和硬度越小，前角度和硬度越小，前角应应大些。大些。塑性塑性切削塑性材料切削塑性材料时时，为为减小切削减小切削变变形，降低切削温度，形，降低切削温度，应选应选用大的前角；用大的前角
10、；脆性脆性切削脆性材料，由于形成崩碎切屑，切削切削脆性材料，由于形成崩碎切屑，切削变变形小，所以增大前角的作用不明形小，所以增大前角的作用不明显显，而，而这时这时切削力切削力集中作用在切削刃附近且伴有一定程度的冲集中作用在切削刃附近且伴有一定程度的冲击击振振动动。因此，。因此，为为保保证证刀具具有足刀具具有足够够的的强强度，度，防止崩刃，防止崩刃，应选应选用用较较小的前角。小的前角。刀具材料刀具材料强强度度韧韧性性刀具材料的抗弯刀具材料的抗弯强强度和冲度和冲击韧击韧性性较较低低时时，应选应选用用较较小的前角，高速小的前角，高速钢钢刀具比硬刀具比硬质质合金刀具的合合金刀具的合理前角理前角约约大大
11、5 50 010100 0，陶瓷刀具的合理前角，陶瓷刀具的合理前角应选应选得比硬得比硬质质合金刀具更小些。合金刀具更小些。加工性加工性质质粗加工粗加工粗加工粗加工时时，特，特别别是断是断续续切削，不切削，不仅仅切削力大，切削切削力大，切削热热多，且承受冲多，且承受冲击载击载荷，荷，为为保保证证刀具有足刀具有足够够的的强强度和散度和散热热体体积积，应选应选用用较较小的前角。小的前角。精加工精加工精加工精加工时时，对对切削刃切削刃强强度要求度要求较较低，低，为为使切削刃使切削刃锋锋利，减小切削利，减小切削变变形和形和获获得得较较高的表面高的表面质质量，量，前角前角应应取得取得较较大些。大些。系系统
12、刚统刚性机性机床功床功率率工工艺艺系系统刚统刚性差和机床功率性差和机床功率较较小小时时，宜，宜选选用用较较大的前角，以减小切削力和振大的前角，以减小切削力和振动动。成形刀具成形刀具成形刀具成形刀具应应采用采用较较小的前角或零前角，以减少刀具刃磨后截形小的前角或零前角，以减少刀具刃磨后截形产产生的生的误误差。差。机床自机床自动动化化数控机床、自数控机床、自动动机床和自机床和自动线动线用刀具，用刀具，为为保保证证刀具工作的刀具工作的稳稳定性，使其不易定性，使其不易发发生崩刃和破生崩刃和破损损，一般，一般选选用用较较小的小的前角。前角。退出后退下一页上一页目录主页数控刀具数控刀具中南工业学校 符兴承
13、后角的选择原则后角的选择原则后角主要后角主要应应根据切削根据切削层层公称厚度公称厚度选选取。粗加工取。粗加工时时以确保刀具以确保刀具强强度度为为主，后角可取小主，后角可取小值值(0=4060)；精加；精加时时以保以保证证加工表面加工表面质质量量为为主，一般取主，一般取0=80120。当工当工艺艺系系统刚统刚性差，易性差，易产产生振生振动时动时，为为增增强强刀刀具具对对振振动动的阻尼作用，的阻尼作用，应选应选用用较较小的后角；小的后角；对对于于尺寸精度要求高的精加工刀具，尺寸精度要求高的精加工刀具，为为减小重磨后刀减小重磨后刀具尺寸具尺寸变变化，保化，保证证有有较较高的尺寸精度，后角高的尺寸精度
14、，后角应选应选用小用小值值。退出后退下一页上一页目录主页数控刀具数控刀具中南工业学校 符兴承硬质合金车刀合理主偏角和副偏角的参考值硬质合金车刀合理主偏角和副偏角的参考值 加工情况加工情况参考参考值值(0)主偏角主偏角r副偏角副偏角r/粗粗 车车工工艺艺系系统刚统刚性好性好45、60、75510工工艺艺系系统刚统刚性差性差65、75、90101 5车细长轴车细长轴、薄壁零件、薄壁零件90、936l0精精 车车工工艺艺系系统刚统刚性好性好4505工工艺艺系系统刚统刚性差性差60、7505车车削冷硬削冷硬铸铁铸铁、淬火、淬火钢钢1030410从工件中从工件中间间切人切人45603045切断刀、切槽刀
15、切断刀、切槽刀609012退出后退下一页上一页目录主页数控刀具数控刀具中南工业学校 符兴承刃倾角的选择刃倾角的选择 s值值00+50+5010000-50-50-100-l00-150-100-450应应用范用范围围精精车钢车钢和和细细长轴长轴精精车车有色金有色金属属粗粗车钢车钢和灰和灰铸铁铸铁粗粗车车余量不均余量不均匀匀钢钢断断续车续车削削钢钢和灰和灰铸铁铸铁带带冲冲击击切削淬切削淬硬硬钢钢退出后退下一页上一页目录主页数控刀具数控刀具中南工业学校 符兴承过渡刃的功用与选择过渡刃的功用与选择过渡刃的功用与选择过渡刃的功用与选择 a直线过渡刃直线过渡刃 b圆弧过渡刃圆弧过渡刃 退出后退下一页上一
16、页目录主页数控刀具数控刀具中南工业学校 符兴承a)直线修光刃 b)圆弧修光刃 退出后退下一页上一页目录主页数控刀具数控刀具中南工业学校 符兴承刃倾角对刀尖的影响刃倾角对刀尖的影响刃倾角刃倾角s的变化能影响刀尖的强度和抗冲击的变化能影响刀尖的强度和抗冲击性能。性能。当当s取负值时，刀尖在切削刃最低点，切削取负值时，刀尖在切削刃最低点，切削刃切入工件时，切入点在切削刃或前刀面，保刃切入工件时，切入点在切削刃或前刀面，保护刀尖免受冲击，增强刀尖强度。护刀尖免受冲击，增强刀尖强度。一般大前角刀具通常选用负的刃倾角，既可一般大前角刀具通常选用负的刃倾角，既可以增强刀尖强度，又避免刀尖切入时产生的冲以增强刀尖强度，又避免刀尖切入时产生的冲击。击。退出后退下一页上一页目录主页数控刀具数控刀具中南工业学校 符兴承三、三、熟悉刀具材料及选用熟悉刀具材料及选用刀具材料应具备基本性能刀具材料应具备基本性能 硬度和耐磨性硬度和耐磨性强强度和度和韧韧性性耐耐热热性性工工艺艺性能和性能和经济经济性性退出后退下一页上一页目录主页数控刀具数控刀具中南工业学校 符兴承刀具材料的种类刀具材料的种类6高速钢刀具材料高速钢刀
