数控车床常用数控刀具和切削用量的选择.ppt

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1、第四节 数控车床常用数控刀具和切削用量的选择,复习上节课内容,数控系统的插补原理 逐点比较法 数控机床的特点 数控机床的发展方向,教学内容,教学目的,了解数控加工中数控刀具的种类和特点，理解数控加工的工具系统，了解常用的数控刀具材料，了解可转位刀片的应用及代码，掌握数控加工刀具的选择。,补充：一、车削加工知识,卧式车床加工的典型表面,（一）车外圆面,1.外圆车刀及其安装 1)90车刀,a) 右偏刀 b）左偏刀 c）左偏刀外形 对于前置刀架来说，右偏刀是车刀从车床尾架向主轴箱方向进给的车刀,（一）车外圆面,偏刀的使用 a）右偏刀的使用 b) 车台阶 c）车端面,（一）车外圆面,2)75。车刀：刀

2、头强度好，较耐用，适用于粗车轴类零件及强力切削余量较大的零件。,75。车刀车外圆,（二）车端面和阶台,车刀的选择 ：45、90、75 车刀的安装:车刀的刀尖要对准工件的中心,车刀刀尖不对准工件中心的后果,中心处留有凸头,中心处会使刀尖崩碎,（三）切断及车槽,在切削加工中，若棒料较长，需按要求切断后再车削，或在车削完成后把工件从原材料上切割下来，称之为切断。 车削外圆、内孔及轴肩部分的沟槽称为车槽。,（三）切断及车槽,1.车刀的选择 切断刀：切断刀以横向进给为主，前端的切削刃为主切削刃，两侧的切削刃为副切削刃.,高速钢切断刀,（三）切断及车槽,2. 直 沟 槽 的 车 削,a）窄沟槽的车削 b）

3、宽沟槽的车削,(四)车孔,一次装夹中加工工件,(五)车螺纹,1.车刀的装夹,梯形螺绞车刀的安装方法,用对刀板对刀,用万能角尺对刀,(五)车螺纹,2螺纹的车削方法 (以三角螺纹为例 ),车螺纹时的进刀方法,直进式法,左右切削法,斜进法,补充： 二、铣削加工知识,铣削的典型加工方法,铣平面,铣平面,铣平面,铣阶台面,铣沟槽,铣沟槽,切断,铣曲面,铣削的典型加工方法,铣健糟,铣健糟,铣T形糟,铣燕尾槽,铣v形槽,铣成形面,铣型腔,铣螺旋面,（一）铣平面,工件安装在平口钳上,（二）铣沟槽,常见的沟槽形式,（三）切断,用夹板增强锯片铣刀的刚性,2.1数控刀具的种类和特点,2.1.1 数控刀具的种类（按切

4、削工艺分类） 1.车削刀具 （1）外圆车刀,（2）割刀 （3）螺纹刀,（4）镗刀,2.钻削刀具,钻削刀具,3.铣削刀具,（1）面铣刀,（2）立铣刀,（3）球头刀 （4）键槽刀,（5）燕尾槽铣刀 （6）锯片铣刀,4.镗削刀具,2.1.2数控加工刀具特点,刀具刚性好，切削效率高 刀具精度高 刀具的可靠性高，抗震及热变形好 刀具尺寸能够预调 互换性好，换刀速度快 具有完善的工具系统 具有刀具管理系统,2.1.3 数控加工的工具系统,工具系统：刀具与机床的接口。除刀具本身之外，还包括实现刀具快换所必需的定位、夹紧、抓拿及刀具保护等机构。 模块式工具系统将工具的柄部和工作部分分割开来，制成各种系统化的模

5、块，然后经过不同规格的中间模块，组成一套套不同规格的工具。,一、数控机床工具系统的组成,刀具系统：由数控机床主轴前端锥孔或刀架配套的刀柄、刀杆和刀头或通用刀具等组成。,刀具系统的基本形式,一、数控机床工具系统的组成,刀柄形式： JT（ISO7288）：表示数控机床用的锥柄柄部带有机械手夹持槽，后面的数字为相应的ISO锥度号。如JT40代表大端直径44mm的7：24锥度。 ST（ISO0297）：没有机械手夹持槽。 BT（MAS403）：表示用于日本标准MAS403的带有机械手夹持槽的连接。,二、 典型工具系统 1.车削类工具系统 （1）回转刀架,回转式刀架,四方刀架,方形刀体（机夹式）,（3）

6、活动顶尖及尾架,2、TSG整体式镗铣类工具系统 把锥柄和连杆制成一体，不同工作部分都具有相同结构的刀柄。 TSG 工具系统中的刀柄由四部分组成： JT：表示工具柄部形式，见表2-1 50：对圆锥表示锥度规格，圆柱表示直径 Q ：表示工具的用途，见表2-2 32：表示工具的规格 100：表示刀柄的工作长度,JT 50：表示自动换刀机床用7：24圆锥工具柄，锥柄为50# Q ：表示前部为弹簧夹头 32：表示最大夹持直径32mm 100：表示刀柄的工作长度（锥柄大端直径处到弹簧夹头前端面距离）为100mm 适用于：长期反复使用、不需拼装的简单刀具,（1）铣刀工具系统,a 刀柄及拉钉,b.弹簧夹头,2

7、.1.4典型刀具材料及工艺范围,数控加工刀具对刀具材料的基本要求 有足够的硬度，刀具材料高于工件材料硬度 有足够的强度和韧性 有足够的耐磨性 有足够的耐热性,常用的数控刀具材料,高速钢（国内使用最为普遍） 硬质合金 陶瓷和金属陶瓷合金刀具 聚晶金刚石（PCB） 聚晶立方氮化硼（PCBN,2.2可转位刀片的应用及代码,可转位刀具： 将预先加工好的多边形刀片，用机械夹固的方法夹紧在刀体上的一种刀具。,可转位车刀的组成,可转位车刀的内部结构,刀杆,刀垫,可转位 刀片,夹固元件,刀片,刀垫,卡簧,杠杆,弹簧,螺钉,刀柄,2.2.2可转位刀片型号表示规则,我国可转位刀片的型号共用10个号位的内容来表示主

8、要参数的特征,刀片的形状及其夹角。 2刀片的主切削刃后角(法后角)： 3刀片内接圆d与厚度S的精度级别。 个刀结构型式、紧固方法或断屑槽。 5刀边长，切削刃长. 6刀厚度。 7刀尖因角半径或主偏角或修光刃后角。 8切削刃状态，刀尖切削刃或倒棱切削刃。 9-进刀方向或倒刃宽度 10-厂商的补充符号或倒刃角度.,2.3数控加工刀具的选择,2.3.1数控机床刀具的选用原则 刀具的选用应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量、以及其他相关因素正确选用刀具和刀柄。 刀具选择的基本原则是：所选刀具应与被加工材料相适应、安装调整方便、刚性好、耐用度和精度高。,2.3.2加工过程中切削用量的确

9、定,切削用量包括主轴转速S（切削速度v）、背吃刀量aP 、进给量F。 合理选择切削用量的原则是： 粗加工时， 选择较大的背吃刀量和进给量，采用较低的切削速度； 半精加工和精加工时， 通常选择较小的背吃刀量和进给量， 尽可能提高切削速度。,一、背吃刀量aP,定义：工件上已加工表面和待加工表面之间的垂直距离，单位为（mm）,亦称切削深度。 车削外圆时的背吃刀量： 计算公式为：aP=（dw-dm）/2 dw 待加工表面直径(mm)： dm-已加工表面直径(mm)。 切断、车槽时背吃刀量等于车刀主切削刀的宽度。,进给量和背吃刀量,车外圆,车端面,切断,背吃刀量aP,背吃刀量主要根据机床、夹具、刀具和工

10、件的刚度来决定。 在刚度允许的情况下，应以最少的进给次数切除加工余量，最好一次切除余量 。 精加工余量可小于普通机床，一般取（0.10.5）mm。,二、进给量（进给速度）F（mm/min或 mm/r）,定义：进给量是工件或刀具每转一转，工件与刀具在进结方向上的相对位移。 车削时，进给量f为工件每转一转，车刀沿进给方向移动的距离，其单位为mm/r。 车削时的进给速度V f (mm/s)为： V f =n f n-工件转速（r/min）,三、切削速度 c（m/min或m/s）,定义：它是指切削刀刃上的选定点相对于工件主运动的瞬时速度，是衡量主运动大小的参数，单位为小m/s或m/min。 当主运动为旋转运动时(如车削加工)。切削速度的计算公式为： c =dn/1000 式中： n工件转速(r/min)； d工件待加工表面直径(mm)。,课堂小结,数控刀具的种类 数控机床工具系统的组成 可转位刀片的代码 数控加工刀具的选用原则 加工过程中切削用量的确定,课后作业,1.何谓数控工具系统?由哪几部分组成? 2.可转位刀具的优点是什么? 3.车削直径为60mm的短轴外圆，若要求一次进给车至55mm，当选用v=80m/min的切削速度时，背吃刀量和主轴转速应选多大?,谢 谢！,