數(shù)控車床常用數(shù)控刀具和切削用量的選擇

第四節(jié)數(shù)控車床常用數(shù)控刀具和切削用量的選擇當前第1頁\共有68頁\編于星期四\18點復習上節(jié)課內(nèi)容數(shù)控系統(tǒng)的插補原理逐點比較法數(shù)控機床的特點數(shù)控機床的發(fā)展方向當前第2頁\共有68頁\編于星期四\18點教學內(nèi)容數(shù)控刀具的種類和特點1可轉(zhuǎn)位刀片的應(yīng)用及代碼2數(shù)控加工刀具的選擇3第一章

數(shù)控刀具及其選用車削、銑削加工知識補充當前第3頁\共有68頁\編于星期四\18點教學目的了解數(shù)控加工中數(shù)控刀具的種類和特點，理解數(shù)控加工的工具系統(tǒng)，了解常用的數(shù)控刀具材料，了解可轉(zhuǎn)位刀片的應(yīng)用及代碼，掌握數(shù)控加工刀具的選擇。當前第4頁\共有68頁\編于星期四\18點補充：一、車削加工知識

臥式車床加工的典型表面

當前第5頁\共有68頁\編于星期四\18點（一）車外圓面1.外圓車刀及其安裝1)90．車刀a)右偏刀b）左偏刀c）左偏刀外形對于前置刀架來說，右偏刀是車刀從車床尾架向主軸箱方向進給的車刀

當前第6頁\共有68頁\編于星期四\18點（一）車外圓面偏刀的使用a）右偏刀的使用b)車臺階c）車端面當前第7頁\共有68頁\編于星期四\18點（一）車外圓面2)75。車刀：刀頭強度好，較耐用，適用于粗車軸類零件及強力切削余量較大的零件。

75。車刀車外圓

當前第8頁\共有68頁\編于星期四\18點（二）車端面和階臺車刀的選擇：45·、90·、75·車刀的安裝:車刀的刀尖要對準工件的中心車刀刀尖不對準工件中心的后果中心處留有凸頭中心處會使刀尖崩碎

當前第9頁\共有68頁\編于星期四\18點（三）切斷及車槽在切削加工中，若棒料較長，需按要求切斷后再車削，或在車削完成后把工件從原材料上切割下來，稱之為切斷。車削外圓、內(nèi)孔及軸肩部分的溝槽稱為車槽。

當前第10頁\共有68頁\編于星期四\18點（三）切斷及車槽1.車刀的選擇切斷刀：切斷刀以橫向進給為主，前端的切削刃為主切削刃，兩側(cè)的切削刃為副切削刃.高速鋼切斷刀當前第11頁\共有68頁\編于星期四\18點（三）切斷及車槽2.直溝槽的車削a）窄溝槽的車削b）寬溝槽的車削當前第12頁\共有68頁\編于星期四\18點(四)車孔一次裝夾中加工工件當前第13頁\共有68頁\編于星期四\18點(五)車螺紋1.車刀的裝夾梯形螺絞車刀的安裝方法用對刀板對刀用萬能角尺對刀當前第14頁\共有68頁\編于星期四\18點(五)車螺紋2．螺紋的車削方法(以三角螺紋為例)車螺紋時的進刀方法

直進式法左右切削法

斜進法

當前第15頁\共有68頁\編于星期四\18點補充：二、銑削加工知識銑削的典型加工方法銑平面銑平面銑平面銑階臺面銑溝槽銑溝槽切斷銑曲面當前第16頁\共有68頁\編于星期四\18點銑削的典型加工方法

銑健糟銑健糟銑T形糟銑燕尾槽銑v形槽銑成形面銑型腔銑螺旋面當前第17頁\共有68頁\編于星期四\18點（一）銑平面工件安裝在平口鉗上當前第18頁\共有68頁\編于星期四\18點（二）銑溝槽常見的溝槽形式

當前第19頁\共有68頁\編于星期四\18點（三）切斷用夾板增強鋸片銑刀的剛性

當前第20頁\共有68頁\編于星期四\18點2.1數(shù)控刀具的種類和特點2.1.1數(shù)控刀具的種類（按切削工藝分類）1.車削刀具（1）外圓車刀當前第21頁\共有68頁\編于星期四\18點當前第22頁\共有68頁\編于星期四\18點當前第23頁\共有68頁\編于星期四\18點（2）割刀（3）螺紋刀當前第24頁\共有68頁\編于星期四\18點（4）鏜刀當前第25頁\共有68頁\編于星期四\18點2.鉆削刀具當前第26頁\共有68頁\編于星期四\18點鉆削刀具當前第27頁\共有68頁\編于星期四\18點3.銑削刀具當前第28頁\共有68頁\編于星期四\18點（1）面銑刀當前第29頁\共有68頁\編于星期四\18點（2）立銑刀當前第30頁\共有68頁\編于星期四\18點（3）球頭刀（4）鍵槽刀當前第31頁\共有68頁\編于星期四\18點（5）燕尾槽銑刀（6）鋸片銑刀當前第32頁\共有68頁\編于星期四\18點4.鏜削刀具當前第33頁\共有68頁\編于星期四\18點當前第34頁\共有68頁\編于星期四\18點當前第35頁\共有68頁\編于星期四\18點當前第36頁\共有68頁\編于星期四\18點當前第37頁\共有68頁\編于星期四\18點當前第38頁\共有68頁\編于星期四\18點當前第39頁\共有68頁\編于星期四\18點當前第40頁\共有68頁\編于星期四\18點2.1.2數(shù)控加工刀具特點刀具剛性好，切削效率高刀具精度高刀具的可靠性高，抗震及熱變形好刀具尺寸能夠預(yù)調(diào)互換性好，換刀速度快具有完善的工具系統(tǒng)具有刀具管理系統(tǒng)當前第41頁\共有68頁\編于星期四\18點2.1.3數(shù)控加工的工具系統(tǒng)工具系統(tǒng)：刀具與機床的接口。除刀具本身之外，還包括實現(xiàn)刀具快換所必需的定位、夾緊、抓拿及刀具保護等機構(gòu)。模塊式工具系統(tǒng)將工具的柄部和工作部分分割開來，制成各種系統(tǒng)化的模塊，然后經(jīng)過不同規(guī)格的中間模塊，組成一套套不同規(guī)格的工具。當前第42頁\共有68頁\編于星期四\18點一、數(shù)控機床工具系統(tǒng)的組成刀具系統(tǒng)：由數(shù)控機床主軸前端錐孔或刀架配套的刀柄、刀桿和刀頭或通用刀具等組成。刀具系統(tǒng)的基本形式

當前第43頁\共有68頁\編于星期四\18點一、數(shù)控機床工具系統(tǒng)的組成刀柄形式：JT（ISO7288）：表示數(shù)控機床用的錐柄柄部帶有機械手夾持槽，后面的數(shù)字為相應(yīng)的ISO錐度號。如JT40代表大端直徑44mm的7：24錐度。ST（ISO0297）：沒有機械手夾持槽。BT（MAS403）：表示用于日本標準MAS403的帶有機械手夾持槽的連接。當前第44頁\共有68頁\編于星期四\18點二、典型工具系統(tǒng)1.車削類工具系統(tǒng)（1）回轉(zhuǎn)刀架回轉(zhuǎn)式刀架

當前第45頁\共有68頁\編于星期四\18點四方刀架方形刀體（機夾式）當前第46頁\共有68頁\編于星期四\18點（3）活動頂尖及尾架當前第47頁\共有68頁\編于星期四\18點2、TSG整體式鏜銑類工具系統(tǒng)把錐柄和連桿制成一體，不同工作部分都具有相同結(jié)構(gòu)的刀柄。TSG工具系統(tǒng)中的刀柄由四部分組成：JT：表示工具柄部形式，見表2-150：對圓錐表示錐度規(guī)格，圓柱表示直徑Q：表示工具的用途，見表2-232：表示工具的規(guī)格100：表示刀柄的工作長度當前第48頁\共有68頁\編于星期四\18點JT50：表示自動換刀機床用7：24圓錐工具柄，錐柄為50#Q：表示前部為彈簧夾頭32：表示最大夾持直徑32mm100：表示刀柄的工作長度（錐柄大端直徑處到彈簧夾頭前端面距離）為100mm適用于：長期反復使用、不需拼裝的簡單刀具

當前第49頁\共有68頁\編于星期四\18點（1）銑刀工具系統(tǒng)

a刀柄及拉釘當前第50頁\共有68頁\編于星期四\18點b.彈簧夾頭當前第51頁\共有68頁\編于星期四\18點當前第52頁\共有68頁\編于星期四\18點2.1.4典型刀具材料及工藝范圍數(shù)控加工刀具對刀具材料的基本要求有足夠的硬度，刀具材料高于工件材料硬度有足夠的強度和韌性有足夠的耐磨性有足夠的耐熱性當前第53頁\共有68頁\編于星期四\18點常用的數(shù)控刀具材料高速鋼（國內(nèi)使用最為普遍）硬質(zhì)合金陶瓷和金屬陶瓷合金刀具聚晶金剛石（PCB）聚晶立方氮化硼（PCBN當前第54頁\共有68頁\編于星期四\18點2.2可轉(zhuǎn)位刀片的應(yīng)用及代碼可轉(zhuǎn)位刀具：

將預(yù)先加工好的多邊形刀片，用機械夾固的方法夾緊在刀體上的一種刀具。當前第55頁\共有68頁\編于星期四\18點可轉(zhuǎn)位車刀的組成

可轉(zhuǎn)位車刀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)刀桿刀墊可轉(zhuǎn)位刀片夾固元件刀片刀墊卡簧杠桿彈簧螺釘?shù)侗斍暗?6頁\共有68頁\編于星期四\18點2.2.2可轉(zhuǎn)位刀片型號表示規(guī)則我國可轉(zhuǎn)位刀片的型號共用10個號位的內(nèi)容來表示主要參數(shù)的特征]——刀片的形狀及其夾角。2——刀片的主切削刃后角(法后角)：3——刀片內(nèi)接圓d與厚度S的精度級別。個——刀結(jié)構(gòu)型式、緊固方法或斷屑槽。5——刀邊長，切削刃長.6———刀厚度。7——刀尖因角半徑或主偏角或修光刃后角。8——切削刃狀態(tài)，刀尖切削刃或倒棱切削刃。9----進刀方向或倒刃寬度10----廠商的補充符號或倒刃角度.當前第57頁\共有68頁\編于星期四\18點2.3數(shù)控加工刀具的選擇2.3.1數(shù)控機床刀具的選用原則刀具的選用應(yīng)根據(jù)機床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量、以及其他相關(guān)因素正確選用刀具和刀柄。刀具選擇的基本原則是：所選刀具應(yīng)與被加工材料相適應(yīng)、安裝調(diào)整方便、剛性好、耐用度和精度高。當前第58頁\共有68頁\編于星期四\18點2.3.2加工過程中切削用量的確定切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速S（切削速度v）、背吃刀量aP、進給量F。

合理選擇切削用量的原則是：粗加工時，選擇較大的背吃刀量和進給量，采用較低的切削速度；半精加工和精加工時，通常選擇較小的背吃刀量和進給量，盡可能提高切削速度。當前第59頁\共有68頁\編于星期四\18點一、背吃刀量aP

定義：工件上已加工表面和待加工表面之間的垂直距離，單位為（mm）,亦稱切削深度。車削外圓時的背吃刀量：計算公式為：aP=（dw-dm）/2dw——待加工表面直徑(mm)：dm----已加工表面直徑(mm)。切斷、車槽時背吃刀量等于車刀主切削刀的寬度。當前第60頁\共有68頁\編于星期四\18點進給量和背吃刀量車外圓車端面切斷當前第61頁\共有68頁\編于星期四\18點背吃刀量aP

背吃刀量主要根據(jù)機床、夾具、刀具和工件的剛度來決定。在剛度允許的情況下，應(yīng)以最少的進給次數(shù)切除加工余量，最好一次切除余量。

精加工余量可小于普通機床，一般?。?.1～0.5）mm。當前第62頁\共有68頁\編于星期四\18點二、進給量（進給速度）F（mm/min或mm/r）定義：進給量是工件或刀具每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，工件與刀具在進結(jié)方向上的相對位移。車削時，進給量f為工件每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，車刀沿進給方向移動的距離，其單位為mm/r。

車削時的進給速度Vf

(mm/s)為：Vf=nfn-工件轉(zhuǎn)速（r/min）當前第63頁\共有68頁\編于星期四\18點當前第64頁\共有68頁\編于星期四\18點三、切削速度νc（m/min或m/s）定義：它是指切削刀刃上的選定點相對于工件主運動的瞬時速度，是衡量主運動大小的參數(shù)，單位為小m/s或m/min。當主運動為旋轉(zhuǎn)運動時(如車削加工)。切削速度的計算公式為：νc=πdn/1000式中：n——工件轉(zhuǎn)速(r/min)；d——工件待加工表面直徑(mm)。當前第65頁\