數(shù)控機(jī)床刀具的選擇

1、 第二章 數(shù)控加工的工藝分析 第二章 數(shù)控加工的工藝分析 2.2.9刀具的選擇刀具的選擇 一一.數(shù)控加工刀具的種類及特點(diǎn)：數(shù)控加工刀具的種類及特點(diǎn)： （一）、數(shù)控加工刀具的種類：（一）、數(shù)控加工刀具的種類：數(shù)控加工刀具從結(jié)構(gòu)上可分為：數(shù)控加工刀具從結(jié)構(gòu)上可分為： （1）、整體式；）、整體式； （2）、鑲嵌式，它可以分為焊接式和機(jī)夾式。機(jī)）、鑲嵌式，它可以分為焊接式和機(jī)夾式。機(jī)夾式根據(jù)刀體結(jié)構(gòu)不同，可分為可轉(zhuǎn)位和不轉(zhuǎn)位；夾式根據(jù)刀體結(jié)構(gòu)不同，可分為可轉(zhuǎn)位和不轉(zhuǎn)位； （3）、減振式，當(dāng)?shù)毒叩墓ぷ鞅坶L(zhǎng)與直徑之比較）、減振式，當(dāng)?shù)毒叩墓ぷ鞅坶L(zhǎng)與直徑之比較大時(shí)，為了減少刀具的振動(dòng)，提高加工精度，多采用此

2、類大時(shí)，為了減少刀具的振動(dòng)，提高加工精度，多采用此類刀具；刀具； （4）、內(nèi)冷式，切削液通過刀體內(nèi)部由噴孔噴射）、內(nèi)冷式，切削液通過刀體內(nèi)部由噴孔噴射到刀具的切削刃部；到刀具的切削刃部； （5）、特殊型式，如復(fù)合刀具、可逆攻螺紋刀具等。）、特殊型式，如復(fù)合刀具、可逆攻螺紋刀具等。 第二章 數(shù)控加工的工藝分析 (a)整體式、整體式、(b)焊接式、焊接式、(c)機(jī)夾式機(jī)夾式(d)可轉(zhuǎn)位式可轉(zhuǎn)位式 第二章 數(shù)控加工的工藝分析 數(shù)控加工刀具從制造所采用的材料可分為：數(shù)控加工刀具從制造所采用的材料可分為： （1）、高速鋼刀具；）、高速鋼刀具； （2）、硬質(zhì)合金刀具；）、硬質(zhì)合金刀具； （3）、陶瓷刀具；

3、）、陶瓷刀具； （4）、其他材料刀具。）、其他材料刀具。 從切削工藝上可分為：從切削工藝上可分為： （1）、車削刀具，分外圓、內(nèi)孔、外螺紋、內(nèi)螺）、車削刀具，分外圓、內(nèi)孔、外螺紋、內(nèi)螺紋，車槽、切入、切割等多種；紋，車槽、切入、切割等多種； （2）、鉆削刀具，分小孔、短孔、深孔、攻螺紋、）、鉆削刀具，分小孔、短孔、深孔、攻螺紋、鉸孔等；鉸孔等； （3）、鏜削刀具，分粗鏜、精鏜等刀具；）、鏜削刀具，分粗鏜、精鏜等刀具； （4）、銑削刀具，分面銑、立銑、三面刃銑等刀）、銑削刀具，分面銑、立銑、三面刃銑等刀具。具。 第二章 數(shù)控加工的工藝分析 第二章 數(shù)控加工的工藝分析 (a)圓柱銑刀圓柱銑刀(b)

4、端銑刀端銑刀(c)錯(cuò)齒三面刃銑刀錯(cuò)齒三面刃銑刀(d)立銑刀立銑刀(e)(f)鍵槽銑刀鍵槽銑刀(g)雙角度銑刀雙角度銑刀(h)槽銑刀槽銑刀(i)成形銑刀成形銑刀 第二章 數(shù)控加工的工藝分析 整體式立銑刀整體式立銑刀 第二章 數(shù)控加工的工藝分析 機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀片式銑刀機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀片式銑刀 第二章 數(shù)控加工的工藝分析 鉸刀鉸刀 第二章 數(shù)控加工的工藝分析 鉆頭鉆頭 第二章 數(shù)控加工的工藝分析 數(shù)控鏜刀數(shù)控鏜刀 第二章 數(shù)控加工的工藝分析 機(jī)用絲錐機(jī)用絲錐 第二章 數(shù)控加工的工藝分析 第二章 數(shù)控加工的工藝分析 第二章 數(shù)控加工的工藝分析 第二章 數(shù)控加工的工藝分析 二二.刀片牌號(hào)的選擇刀片牌號(hào)的選擇

5、合理選擇刀片硬質(zhì)合金牌號(hào)的主要依據(jù)是被加工材合理選擇刀片硬質(zhì)合金牌號(hào)的主要依據(jù)是被加工材料的性能和硬質(zhì)合金的性能。一般選用銑刀時(shí)，可按刀具料的性能和硬質(zhì)合金的性能。一般選用銑刀時(shí)，可按刀具制造廠提供加工的材料及加工條件，來配備相應(yīng)牌號(hào)的硬制造廠提供加工的材料及加工條件，來配備相應(yīng)牌號(hào)的硬質(zhì)合金刀片。質(zhì)合金刀片。 由于各廠生產(chǎn)的同類用途硬質(zhì)合金的成份及性能各由于各廠生產(chǎn)的同類用途硬質(zhì)合金的成份及性能各不相同，硬質(zhì)合金牌號(hào)的表示方法也不同，為方便用戶，不相同，硬質(zhì)合金牌號(hào)的表示方法也不同，為方便用戶，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織規(guī)定，切削加工用硬質(zhì)合金按其排屑類型國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織規(guī)定，切削加工用硬質(zhì)合金按其排屑類

6、型和被加工材料分為三大類：和被加工材料分為三大類：P 類、類、M類和類和K 類。根據(jù)被加類。根據(jù)被加工材料及適用的加工條件，每大類中又分為若干組，用兩工材料及適用的加工條件，每大類中又分為若干組，用兩位阿拉伯?dāng)?shù)字表示，每類中數(shù)字越大，其耐磨性越低、韌位阿拉伯?dāng)?shù)字表示，每類中數(shù)字越大，其耐磨性越低、韌性越高。性越高。 第二章 數(shù)控加工的工藝分析 P 類合金類合金(包括金屬陶瓷包括金屬陶瓷)用于加工產(chǎn)生長(zhǎng)切屑的金屬用于加工產(chǎn)生長(zhǎng)切屑的金屬材料，如鋼、鑄鋼、可鍛鑄鐵、不銹鋼、耐熱鋼等。其中，材料，如鋼、鑄鋼、可鍛鑄鐵、不銹鋼、耐熱鋼等。其中，組號(hào)越大，則可選用越大的進(jìn)給量和切削深度，而切削速組號(hào)越大

7、，則可選用越大的進(jìn)給量和切削深度，而切削速度則應(yīng)越小。度則應(yīng)越小。 M 類合金用于加工產(chǎn)生長(zhǎng)切屑和短切屑的黑色金屬類合金用于加工產(chǎn)生長(zhǎng)切屑和短切屑的黑色金屬或有色金屬，如鋼、鑄鋼、奧氏體不銹鋼、耐熱鋼、可鍛或有色金屬，如鋼、鑄鋼、奧氏體不銹鋼、耐熱鋼、可鍛鑄鐵、合金鑄鐵等。其中，組號(hào)越大，則可選用越大的進(jìn)鑄鐵、合金鑄鐵等。其中，組號(hào)越大，則可選用越大的進(jìn)給量和切削深度，而切削速度則應(yīng)越小。給量和切削深度，而切削速度則應(yīng)越小。 K 類合金用于加工產(chǎn)生短切屑的黑色金屬、有色金屬類合金用于加工產(chǎn)生短切屑的黑色金屬、有色金屬及非金屬材料，如鑄鐵、鋁合金、銅合金、塑料、硬膠木及非金屬材料，如鑄鐵、鋁合金

8、、銅合金、塑料、硬膠木等。其中，組號(hào)越大，則可選用越大的進(jìn)給量和切削深度，等。其中，組號(hào)越大，則可選用越大的進(jìn)給量和切削深度，而切削速度則應(yīng)越小。而切削速度則應(yīng)越小。 上述三類牌號(hào)的選擇原則表上述三類牌號(hào)的選擇原則表4.1 所示：所示： 第二章 數(shù)控加工的工藝分析 第二章 數(shù)控加工的工藝分析 三刀具的選擇三刀具的選擇1. 1. 數(shù)控加工對(duì)刀具的要求數(shù)控加工對(duì)刀具的要求（1 1） 強(qiáng)度高。強(qiáng)度高。（2 2） 精度高。精度高。（3） 可靠性好?？煽啃院?。 （4） 耐磨性和使用壽命高。耐磨性和使用壽命高。 （5） 斷屑及排屑性能好。斷屑及排屑性能好。 第二章 數(shù)控加工的工藝分析 2. 2. 刀具的選

9、用原則刀具的選用原則刀具的選用應(yīng)遵循以下原則：刀具的選用應(yīng)遵循以下原則：（1 1） 應(yīng)盡可能選擇通用的標(biāo)準(zhǔn)刀具，應(yīng)盡可能選擇通用的標(biāo)準(zhǔn)刀具， 不用或少用不用或少用特殊的非標(biāo)準(zhǔn)刀具。特殊的非標(biāo)準(zhǔn)刀具。 （2 2） 盡量使用不重磨刀片，盡量使用不重磨刀片， 少用焊接式刀片。少用焊接式刀片。 （3 3） 大力推廣標(biāo)準(zhǔn)的模塊化刀夾（刀柄和刀桿等）。大力推廣標(biāo)準(zhǔn)的模塊化刀夾（刀柄和刀桿等）。 （4） 不斷推進(jìn)可調(diào)式刀具（如浮動(dòng)可調(diào)鏜刀頭）的不斷推進(jìn)可調(diào)式刀具（如浮動(dòng)可調(diào)鏜刀頭）的開發(fā)和應(yīng)用。開發(fā)和應(yīng)用。 第二章 數(shù)控加工的工藝分析 數(shù)控銑床用的刀柄 第二章 數(shù)控加工的工藝分析 A型拉釘 B型拉釘 鎖刀座

10、與其他裝夾刀具工件 第二章 數(shù)控加工的工藝分析 3、車削用刀具及其選擇、車削用刀具及其選擇 數(shù)控車削常用的車數(shù)控車削常用的車刀一般分尖形車刀、圓弧形車刀以及成型車刀三刀一般分尖形車刀、圓弧形車刀以及成型車刀三類。類。 1）尖形車刀）尖形車刀 尖形車刀是以直線形切削刃為尖形車刀是以直線形切削刃為特征的車刀。這類車刀的刀尖由直線形的主副切特征的車刀。這類車刀的刀尖由直線形的主副切削刃構(gòu)成，如削刃構(gòu)成，如90內(nèi)外圓車刀、左右端面車刀、內(nèi)外圓車刀、左右端面車刀、切槽（切斷）車刀及刀尖倒棱很小的各種外圓和切槽（切斷）車刀及刀尖倒棱很小的各種外圓和內(nèi)孔車刀。內(nèi)孔車刀。 尖形車刀幾何參數(shù)（主要是幾何角度）的

11、選尖形車刀幾何參數(shù)（主要是幾何角度）的選擇方法與普通車削時(shí)基本相同，但應(yīng)結(jié)合數(shù)控加擇方法與普通車削時(shí)基本相同，但應(yīng)結(jié)合數(shù)控加工的特點(diǎn)（如加工路線、加工干涉等）進(jìn)行全面工的特點(diǎn)（如加工路線、加工干涉等）進(jìn)行全面的考慮，并應(yīng)兼顧刀尖本身的強(qiáng)度。的考慮，并應(yīng)兼顧刀尖本身的強(qiáng)度。 第二章 數(shù)控加工的工藝分析 1）切斷刀；）切斷刀；2）90左偏刀；左偏刀；3）90右偏刀；右偏刀；4）彎）彎頭車刀；頭車刀；5）直頭車刀；）直頭車刀；6）成型車刀；）成型車刀；7）寬刃精車刀）寬刃精車刀8）外螺紋車刀；外螺紋車刀；9）端面車刀；）端面車刀；10）內(nèi)螺紋車刀；）內(nèi)螺紋車刀；11）內(nèi)槽）內(nèi)槽車刀；車刀；12）通孔

12、車刀；）通孔車刀；13）盲孔車刀）盲孔車刀 圖圖 常用車刀的種類、形狀和用途常用車刀的種類、形狀和用途 第二章 數(shù)控加工的工藝分析 2）圓弧形車刀）圓弧形車刀 圓弧形車刀是以一圓度或線圓弧形車刀是以一圓度或線輪廓度誤差很小的圓弧形切削刃為特征的車刀。輪廓度誤差很小的圓弧形切削刃為特征的車刀。該車刀圓弧刃每一點(diǎn)都是圓弧形車刀的刀尖，應(yīng)該車刀圓弧刃每一點(diǎn)都是圓弧形車刀的刀尖，應(yīng)此，刀位點(diǎn)不在圓弧上，而在該圓弧的圓心上。此，刀位點(diǎn)不在圓弧上，而在該圓弧的圓心上。 圓弧形車刀可以用于車削內(nèi)外表面，特別適圓弧形車刀可以用于車削內(nèi)外表面，特別適合于車削各種光滑連接（凹形）的成型面。選擇合于車削各種光滑連接

13、（凹形）的成型面。選擇車刀圓弧半徑時(shí)應(yīng)考慮兩點(diǎn)：一是車刀切削刃的車刀圓弧半徑時(shí)應(yīng)考慮兩點(diǎn)：一是車刀切削刃的圓弧半徑應(yīng)小于或等于零件凹形輪廓上的最小曲圓弧半徑應(yīng)小于或等于零件凹形輪廓上的最小曲率半徑，以免發(fā)生加工干涉；二是該半徑不宜選率半徑，以免發(fā)生加工干涉；二是該半徑不宜選擇太小，否則不但制造困難，還會(huì)因刀尖強(qiáng)度太擇太小，否則不但制造困難，還會(huì)因刀尖強(qiáng)度太弱或刀體散熱能力差而導(dǎo)致車刀損壞。弱或刀體散熱能力差而導(dǎo)致車刀損壞。 第二章 數(shù)控加工的工藝分析 第二章 數(shù)控加工的工藝分析 3）成型車刀）成型車刀 成型車刀也稱樣板車刀，其加工零件成型車刀也稱樣板車刀，其加工零件的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形

14、狀和尺寸決定。的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形狀和尺寸決定。 數(shù)控車削加工中，常見的成型車刀有小半徑圓弧車數(shù)控車削加工中，常見的成型車刀有小半徑圓弧車刀、非矩形車槽刀和螺紋刀等。在數(shù)控加工中，應(yīng)盡量少刀、非矩形車槽刀和螺紋刀等。在數(shù)控加工中，應(yīng)盡量少用或不用成型車刀。用或不用成型車刀。 4、標(biāo)準(zhǔn)化刀具、標(biāo)準(zhǔn)化刀具 目前，數(shù)控機(jī)床上大多使用系列化、目前，數(shù)控機(jī)床上大多使用系列化、標(biāo)準(zhǔn)化刀具，對(duì)可轉(zhuǎn)位機(jī)夾外圓車刀、端面車刀等的刀柄標(biāo)準(zhǔn)化刀具，對(duì)可轉(zhuǎn)位機(jī)夾外圓車刀、端面車刀等的刀柄和刀頭都有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及系列化型號(hào)；對(duì)于加工中心及有自和刀頭都有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及系列化型號(hào)；對(duì)于加工中心及有自動(dòng)換刀裝置的機(jī)床，刀具的

15、刀柄都已有系列化和標(biāo)準(zhǔn)化的動(dòng)換刀裝置的機(jī)床，刀具的刀柄都已有系列化和標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)定。規(guī)定。 此外，對(duì)所選擇的刀具，在使用前都需對(duì)刀具尺寸此外，對(duì)所選擇的刀具，在使用前都需對(duì)刀具尺寸進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)量以獲得精確數(shù)據(jù)，并由操作者將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)量以獲得精確數(shù)據(jù)，并由操作者將這些數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)系統(tǒng)，經(jīng)程序調(diào)用而完成加工過程，從而加工出輸入數(shù)據(jù)系統(tǒng)，經(jīng)程序調(diào)用而完成加工過程，從而加工出合格的工件。合格的工件。 第二章 數(shù)控加工的工藝分析 2.2.10切削用量的確定切削用量的確定 數(shù)控編程時(shí)，編程人員必須確定每道工序的數(shù)控編程時(shí)，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫入程序中。切削用切削用量

16、，并以指令的形式寫入程序中。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給速度等。對(duì)于量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給速度等。對(duì)于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量。切不同的加工方法，需要選用不同的切削用量。切削用量的選擇原則是：保證零件加工精度和表面削用量的選擇原則是：保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度；并充分發(fā)揮機(jī)床的性能，最大限度提具耐用度；并充分發(fā)揮機(jī)床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本。高生產(chǎn)率，降低成本。 1主軸轉(zhuǎn)速的確定主軸轉(zhuǎn)速的確定 主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件（或主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件

17、（或刀具）直徑來選擇。其計(jì)算公式為：刀具）直徑來選擇。其計(jì)算公式為： 第二章 數(shù)控加工的工藝分析 n=1000v/D 式中式中 v-切削速度，單位為切削速度，單位為m/min，由刀具的，由刀具的耐用度決定；耐用度決定； n- -主軸轉(zhuǎn)速，單位為主軸轉(zhuǎn)速，單位為 r/min； D-工件直徑或刀具直徑，單位為工件直徑或刀具直徑，單位為mm。 計(jì)算的主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算的主軸轉(zhuǎn)速n最后要根據(jù)機(jī)床說明書選最后要根據(jù)機(jī)床說明書選取機(jī)床有的或較接近的轉(zhuǎn)速。取機(jī)床有的或較接近的轉(zhuǎn)速。 2進(jìn)給速度的確定進(jìn)給速度的確定 進(jìn)給速度是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù)，進(jìn)給速度是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工精

18、度和表面粗糙度要求以及主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。最大進(jìn)給速度受機(jī)刀具、工件的材料性質(zhì)選取。最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制。床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制。 第二章 數(shù)控加工的工藝分析 確定進(jìn)給速度的原則：確定進(jìn)給速度的原則： 1）當(dāng)工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時(shí)，為）當(dāng)工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時(shí)，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進(jìn)給速度。一般在提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進(jìn)給速度。一般在100200mm/min范圍內(nèi)選取。范圍內(nèi)選取。 2）在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工）在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時(shí)，宜選擇較低的進(jìn)給速度，一般在時(shí)，宜選擇較低的進(jìn)給速度，一般在2050mm/min范圍內(nèi)選取。范圍內(nèi)選取。 3）當(dāng)加工精度，表面粗糙度要求高時(shí)，進(jìn)）當(dāng)加工精度，表面粗糙度要求高時(shí)，進(jìn)給速度應(yīng)選小些，一般在給速度應(yīng)選小些，一般在2050mm/min范圍內(nèi)范圍內(nèi)選取。選取。 4）刀具空行程時(shí)，特別是遠(yuǎn)距離）刀具空行程時(shí)，特別是遠(yuǎn)距離“回零回零”時(shí)，可以設(shè)定該機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定的最高進(jìn)給速時(shí)，可以設(shè)定該機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定的最高進(jìn)給速度。度。 第二章 數(shù)控加工的工藝分析 3背吃刀量確定背吃刀量確定 背吃刀量根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛度來決背吃刀量根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛度來決定，在剛度允許的