學(xué)習(xí)情境1：機床的基本操作與保養(yǎng)

1、1-1-1：刀具的安裝 一、學(xué)習(xí)目標(biāo)：1了解數(shù)控銑床/加工中心刀具系統(tǒng)的類型和特點2掌握數(shù)控銑床/加工中心常用刀具的正確安裝二、理論知識準(zhǔn)備：（一）刀具理論知識準(zhǔn)備1.數(shù)控銑床/加工中心刀具系統(tǒng)特點為適應(yīng)加工精度高、加工效率高、加工工序集中及零件裝夾次數(shù)少等要求，數(shù)控銑床/加工中心對所用的刀具有許多性能上的要求。與普通機床的刀具相比，數(shù)控銑床/加工中心機床切削刀具及刀具系統(tǒng)具有以下特點：刀片和刀柄高度的通用化、規(guī)則化、系統(tǒng)化。刀片和刀具幾何參數(shù)及切削參數(shù)的規(guī)范化、典型化。刀片或刀具材料及切削參數(shù)需與被加工工件材料相匹配。刀片或刀具的使用壽命長，加工剛性好。刀片及刀柄的定位基準(zhǔn)精度高，刀柄對機床

2、主軸的相對位置要求也較高。2.刀具的材料常用刀具材料常用的數(shù)控刀具材料有高速鋼、硬質(zhì)合金，涂層硬質(zhì)合金、陶瓷、立方氮化硼、金剛石等。其中，高速鋼、硬質(zhì)合金，涂層硬質(zhì)合金幾類材料應(yīng)用最為廣泛。刀具材料性能比較硬度和韌性是刀具材料性能的兩項重要指標(biāo)，上述各刀具材料的硬度和韌性對比見圖1-1。圖 1-1 不同刀具材料的硬度與韌性對比3.數(shù)控銑床/加工中心常用切削刀具（1）銑削刀具銑刀是刀齒分布在旋轉(zhuǎn)表面或端面上的多刃刀具，其幾何形狀較復(fù)雜，種類較多，常用有面銑刀、立銑刀、銑槽銑刀、模具銑刀和成形銑刀等，如圖1-2所示。 （a）面銑刀 （b）直柄立銑刀 （c）錐柄立銑刀 （d）鍵槽銑刀 （e）球頭銑刀

3、圖 1-2常用的銑削刀具（2）孔加工刀具常用的孔加工刀具有中心鉆、麻花鉆（直柄、錐柄）、擴孔鉆、锪孔鉆、鉸刀、鏜刀、絲錐等，如圖1-3所示。（a）中心鉆 （b）標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆 （c）標(biāo)準(zhǔn)擴孔鉆（d）機用較刀 （e）單刃粗鏜刀（f）可調(diào)精鏜刀 （g）粗鏜刀刀頭 （h）精鏜刀刀頭 （i）機用絲錐圖 1-3 常用的孔加工刀具4.數(shù)控銑床/加工中心的刀柄系統(tǒng)數(shù)控銑床/加工中心的刀柄系統(tǒng)主要由三部分組成，即刀柄、拉釘和夾頭（或中間模塊）刀柄切削刀具通過刀柄與機床主軸聯(lián)接，其強度、剛性、耐磨性、制造精度以及夾緊力等對加工有直接影響。數(shù)控銑床/加工中心用刀柄一般采用7:24錐面與主軸錐孔配合定位，刀柄及其尾部供

4、主軸內(nèi)拉緊機構(gòu)用的拉釘已實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，其使用的標(biāo)準(zhǔn)有國際標(biāo)準(zhǔn)（ISO）和中國、美國、德國、日本等國的標(biāo)準(zhǔn)。因此，刀柄系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)所用的數(shù)控銑床/加工中心要求進行配備。數(shù)控銑床/加工中心刀柄可分為整體式與模塊式兩類，圖1-4所示為常用的鏜孔刀刀柄。(a) 整體式刀柄 (b) 模塊式刀柄圖 1-4 鏜孔刀刀柄類型根據(jù)刀柄柄部形式及所采用國家標(biāo)準(zhǔn)的不同，我國使用的刀柄常分成BT（日本MAS403-75標(biāo)準(zhǔn)）、JT（GB/T10944-1989與ISO7388-1983標(biāo)準(zhǔn)，帶機械手夾持槽）、ST（ISO或GB，不帶機械手夾持槽）和CAT（美國ANSI標(biāo)準(zhǔn)）等幾種系列，這幾種系列的刀柄除局部槽的形狀不同外

5、，其余結(jié)構(gòu)基本相同，刀柄的具體型號和規(guī)格可通過查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)獲得。拉釘數(shù)控銑床/加工中心的尺寸也已標(biāo)準(zhǔn)化（見圖1-5），ISO或GB規(guī)定了A型和B型兩種形式的拉釘，其中A型拉釘用于不帶鋼球的拉緊裝置，而B型拉釘用于帶鋼球的拉緊裝置。拉釘?shù)木唧w尺寸可查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 (a) ER彈簧夾頭 (b) KM彈簧夾頭圖1-5 拉釘 圖1-6 彈簧夾頭彈簧夾頭及中間模塊彈簧夾頭有兩種，即ER彈簧夾頭（圖1-6 a）和KM彈簧夾頭（圖1-6 b）。其中ER彈簧夾頭的夾緊力較小，適用于切削力較小的場合；KM彈簧夾頭的夾緊力較大，適用于強力銑削。中間模塊（圖1-7）是刀柄和刀具之間的中間聯(lián)接裝置，通過中間模塊的使用

6、，可提高刀柄的通用性能。例如，鏜刀、絲錐與刀柄的聯(lián)接就經(jīng)常使用中間模塊。 (a) 精鏜刀中間模塊 (b) 攻螺紋夾套 (a) 鉆夾頭接柄 圖 1-7 中間模塊5.刀具安裝輔件只有配備相應(yīng)的刀具安裝輔件，才能要將刀具裝入相應(yīng)刀柄當(dāng)中。常用的刀具安裝輔件有鎖刀座、專用扳手等，如圖1-8所示。一般情況下需將刀柄放在鎖刀座上，鎖刀座上的鍵對準(zhǔn)刀柄上的鍵槽，使刀柄無法轉(zhuǎn)動，然后用專用扳手?jǐn)Q緊螺母。（a）刀柄 （b）鎖刀座 （c）扳手 圖 1-8 常用的刀具安裝輔件三：刀具的安裝實訓(xùn)1.資訊該工作任務(wù)主要是完成直柄立銑刀、錐柄立銑刀、面銑刀盤、鉆頭及鉸刀等數(shù)控銑床/加工中心常用刀具的安裝，使其可用于正常加

7、工。2.決策（1） 刀具的選擇：數(shù)控銑床/加工中心常用刀具。（2） 安裝輔件的選擇：只有配備相應(yīng)的刀具安裝輔件，才能要將刀具裝入相應(yīng)刀柄當(dāng)中，安裝必須選用鎖刀座、專用扳手等輔件。3.計劃完成本次安裝實訓(xùn)，需逐步進行刀具、彈簧夾頭（鉆夾頭）、刀柄、拉釘?shù)劝惭b。4.實施（1）常用銑刀的安裝1）直柄立銑刀的安裝以強力銑夾頭刀柄裝夾立銑刀為例，其安裝步驟如下： 根據(jù)立銑刀直徑選擇合適的彈簧夾頭及刀柄，擦凈各安裝部位。 按圖1-9 a所示的安裝順序，將刀具、彈簧夾頭裝入刀柄中。 再將刀柄放在鎖刀座上，使鎖刀座的鍵對準(zhǔn)刀柄上的鍵槽，用專用板手順時針擰緊刀柄，再將拉釘裝入刀柄并擰緊，見圖1-9 b所示。(a

8、) (b)圖 1-9 直柄立銑刀的安裝順序2）錐柄立銑刀的安裝通常用莫氏錐度刀柄來夾持錐柄立銑刀，其安裝步驟如下： 根據(jù)錐柄立銑刀直徑及莫氏號選擇合適莫氏錐度刀柄，擦凈各安裝部位。 按圖1-10 a所示的安裝順序，將刀具裝入刀柄 中。 再將刀柄放在鎖刀座上，使鎖刀座的鍵對準(zhǔn)刀柄上的鍵槽，用內(nèi)六角板手以順時針方向擰緊緊固刀具用的螺釘，再將拉釘裝入刀柄并擰緊，見圖1-10 b所示。(a) (b)圖 1-10 錐柄立銑刀的安裝順序3）面銑刀盤的安裝通常選用專用的平面銑刀柄來裝夾面銑刀盤，其安裝步驟如下： 根據(jù)面銑刀直徑選擇合適平面銑刀柄，擦凈各安裝部位。 按圖1-11 a所示的安裝順序，將刀盤裝入刀

9、柄中。 再將刀柄放在鎖刀座上，使鎖刀座的鍵對準(zhǔn)刀柄上的鍵槽，用內(nèi)六角板手順時針擰緊緊固刀盤用的螺栓，再將拉釘裝入刀柄并擰緊,見圖1-11 b所示。(a) (b)圖 1-11 面銑刀盤的安裝順序（2）鉆頭及鉸刀的安裝1）直柄鉆頭及鉸刀的安裝通常用鉆夾頭及刀柄來夾持直柄鉆頭及鉸刀，以鉆頭為例，其安裝步驟如下： 根據(jù)鉆頭直徑選擇合適鉆夾頭及刀柄，擦凈各安裝部位。 按圖1-12 a所示的安裝順序，將刀盤裝入刀柄中。 再將刀柄放在鎖刀座上，使鎖刀座的鍵對準(zhǔn)刀柄上的鍵槽，用專用板手順時針擰動刀柄并夾緊鉆頭，最后將拉釘裝入刀柄并擰緊，見圖1-12 b所示。(a) (b)圖 1-12 用鉆夾頭夾緊鉆頭的安裝順

10、序2）帶扁尾的錐柄鉆頭及鉸刀的安裝通常用扁尾莫氏錐度刀柄夾持帶扁尾的錐柄鉆頭及鉸刀，以鉆頭為例，其安裝步驟如下： 根據(jù)鉆頭直徑及莫氏號選擇合適的莫氏刀柄，擦凈各安裝部位。 按圖1-13 a所示的安裝順序，將刀盤裝入刀柄中。 用刀柄頂部快速沖擊墊木，靠慣性力將鉆頭緊固，最后將拉釘裝入刀柄并擰緊，見1-13 b所示。(a) (b)圖 1-13 帶扁尾莫氏錐度刀柄夾緊鉆頭的安裝順序（3）鏜刀的安裝鏜刀的類型很多，其安裝過程也各不相同，以整體式刀柄夾持鏜刀為例，其安裝步驟如下： 根據(jù)鏜刀柄部形狀及尺寸，選擇合適的整體式刀柄，擦凈各安裝部位。按圖1-14 a所示的安裝順序，把鏜刀裝入刀柄中，根據(jù)所鏜孔的

11、直徑，用機外對刀儀調(diào)整其伸長長度，并用扳手轉(zhuǎn)動螺釘，將鏜刀緊固，最后將拉釘裝入刀柄并擰緊, 見圖1-14 b所示。(a) (b)圖 1-14 鏜刀的安裝順序（4）將刀具裝入機床完成刀具裝夾后，操作者即可將裝夾好的刀具裝入數(shù)控銑床的主軸上或加工中心機床的刀庫中。1.將裝夾好的刀具裝入數(shù)控銑床的主軸（1）用干凈的擦布將刀柄的錐部及主軸錐孔擦凈。（2）將刀柄裝入主軸中。其步驟是：將機床置于JOG（手動）模式下，按松刀鍵一次，機床執(zhí)行松刀動作將刀柄裝入主軸中再按松刀鍵一次，即完成裝刀操作。2.將裝夾好的刀具裝入加工中心機床刀庫加工中心機床刀庫主要有斗笠式刀庫、鏈?zhǔn)降稁斓阮愋停鐖D1-15所示。(a) 斗笠式刀庫 (b) 鏈?zhǔn)降稁?圖 1-15 加工中心機床常用刀庫類型以斗笠式刀庫為例，將夾有刀具的刀柄裝入加工中心機床刀庫的操作步驟是：（1）用干凈的擦布將刀柄的錐部及主軸錐孔擦凈。（2）將刀柄裝入主軸中。（3）執(zhí)行一次換刀動作，就可將刀柄轉(zhuǎn)移到刀庫中。若刀庫當(dāng)前刀位為1號位，將主軸上的刀柄轉(zhuǎn)移到刀庫1號位的操作是：將機床置于MDI模式下，輸入并執(zhí)行T2 M06。5.檢查在安裝過程中，要注意以下幾項內(nèi)容檢查：（1）首先要將刀柄錐部及內(nèi)腔、彈簧夾頭的外部和內(nèi)腔用干凈棉布擦拭干凈。（2）將刀具裝入彈簧夾頭時不能用手直接接觸刀刃部分，要用棉布包裹。（3）將