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数控刀具及其选用培训讲义(PPT31张)【精品】

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数控刀具培训.pptx

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数控刀具的定义
数控刀具是机械制造中用于切削加工的工具， 又称切削工具。广义的切削工具既包括刀具， 还包括模具；同时“数控刀具”除切削用的 刀片外，还包括刀杆和刀柄等附件。
数控刀具的分类
根据刀具结构可分为： （1）整体式：刀具为一体，由一个坯料制造而成，不分体； （2）焊接式：采用焊接方法连接，刀杆； （3）机夹式：机夹式又可分为不转位和可转位两种；通常数控刀具采用机夹式！ （4）特殊型式：如复合式刀具，减震式刀具等。
此外，为减少换刀时间和方便换刀，应尽可能采用机夹 刀和机夹刀片。夹紧刀片的方式要选择得比较合理，刀 片最好选择涂层硬质合金刀片。目前，数控车床用得最 普遍的是硬质合金刀具和高速钢刀具。我公司用的就是 硬质合金刀具（曾试验过陶瓷刀具、CBN刀具等）。
刀具材料—高速钢
分类 1.熔炼高速钢 2.粉末高速钢
根据制造刀具所用的材料可分为： （1）高速钢刀具； （2）硬质合金刀具； （3）陶瓷刀具； （4）超高压烧结体刀具等。
从切削工艺上可分为 （1）车削刀具，分外圆、内孔、螺纹、切断、切槽刀具等多种； （2）钻削刀具，包括钻头、铰刀、丝锥等； （3）镗削刀具； （4）铣削刀具等。
数控刀具的要求与特点（一）
成分
1.钨系（W） 碳（C）、钨（W）、铬（Cr）、钒（V）等
2.钼系（Mo） 碳（C）、钨（W）、钼（Mo）、铬（Cr）、钒 （V）等
制作方法 1.熔炼高速钢：通过熔炼，热处理加工而成 2.粉末高速钢：将高纯度、高压的氮气吹入熔化的高速钢中
形成球状微细粉末，然后将这种粉末填入软钢制的罐中， 通过真空脱气、密封后，在高温高压条件下冲压形成钢块。
特点 添加TiC的硬质合金耐热性优异，不易发生前刀 面磨损，未添加TiC的硬质合金耐冲击性与耐破 损性高。

数控机床刀具概述PPT(51张)

数控机床刀具概述PPT(51张)
钻头，镗刀和内螺纹刀。
数控机床刀具概述PPT(51张)培训课件 培训讲 义培训 教材工 作汇报 课件PP T
数控机床刀具概述PPT(51张)培训课件 培训讲 义培训 教材工 作汇报 课件PP T
5.车刀刀尖的高低应对准工件的中心。车刀安装得过 高或过低都会引起车刀角度的变化而影响切削。根 据经验，粗车外圆时，可将车刀装得比工件中心稍 高一些；精车外圆时，可将车刀装得比工件中心稍 低一些，这要根据工件直径的大小来决定，无论装 高或装低，一般不能超过工件直径的 1％。
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）宽沟槽的车削
(四)车孔
一次装夹中加工工件
数控加工刀具特点
1. 刀具刚性好，切削效率高 2. 刀具精度高 3. 刀具的可靠性高，抗震及热变形好 4. 刀具尺寸能够预调 5. 互换性好，换刀速度快 6. 具有完善的工具系统 7. 具有刀具管理系统
数控机床刀具概述PPT(51张)培训课件 培训讲 义培训 教材工 作汇报 课件PP T
二、用三爪自定心卡盘装夹
三爪卡盘特点： 三个卡爪是同步运动的，能自动定心，一般不需
要找正。 卡爪：正爪
反爪——装夹直径较大的零件。 装夹特点：方便、省时、自动定心好，但夹紧力
小 适用范围：装夹外型规则的中、小型工件。
一、刀具安装注意事项
需要注意的是： 1.刀尖伸出长度要适中。不能过长也不能过短。过长
会降低刀杆的强度，过短可能会出现干涉。 2.安装刀具要稳固，也不易太紧，长期过紧安装可能
会损坏刀架上的丝扣。 3.安装刀具时选择刀位要结合加工工艺，根据工序来
合理安排刀具的顺序，减少换刀耗费的时间。 4.要逐一排除各刀位之间相互干涉的情况，特别注意

数控机床刀具选择[PPT课件]

数控机床刀具选择[PPT课件]

2.3 可转位刀片及其代码
2.3.1 可转位刀具的优点 ① 刀具寿命高 ② 生产效率高 ③ 有利于推广新技术、
新工艺
以机夹可转位车刀为例， 图2-7表示可转位车刀的组 成
图2-7 可转位车刀的组成 —刀杆；2—刀垫；3—刀片
4—夹固元件
2.3.2 可转位刀片的代码极其标记方法
选用机夹式可转位刀片，首先要了解其中的关键是 各类型的机夹式可转位刀片的代码（Code）。按国 际标准ISO1832-1985的可转位刀片的代码方法，是 由10位字符串组成的，其排列如下:
车孔刀 切断刀 切槽刀 螺纹车刀 螺纹车刀
扩孔钻 锪钻
莫氏圆锥和 公制圆锥铰
刀
指状铣刀 三面刃铣刀 半圆铣刀
T形铣刀 可转位铣刀
图2-1 按机床类型分类的数控刀具
典型数控刀具系统
链式刀库
支点
机械手臂座 的运动
机械手的运 动
换刀机械手 臂
图2-2 链轮式自动换刀装置
图2-3 转盘式自动换刀系统 这2种刀具系统是加工中心上应用比较普遍的刀具系统。
如图2-9所示是铣削加工时工件形状和刀具形状的关系。
⑤ 良好的工艺性好和经济性 为了便于制造、 要求刀具材料有较好的可加工性。经济性是评 价新型刀具材料的重要指标之一，刀具材料的 选用应结合本国资源，降低成本。
⑥ 抗粘接性 防止工件与刀具材料分子间 在高温高压作用下互相吸附产生粘接。
⑦ 化学稳定性 指刀具材料在高温下，不 易与周围介质发生化学反应。
硬度和耐磨性仅次于金刚石，但 热稳定性好，主要用于加工高硬度(6470HRC)的淬硬钢、冷硬铸铁、高温合金 等难加工材料。
2.2 数控机床刀具种类及特点
2.2.1 数控机床的刀具系统 数控刀具指的是数控机床和加工中

第三章数控刀具的选用

第三章数控刀具的选用

山特维克可乐满车刀的夹紧方式选择
22
第三章 数控刀具的选用
刀片形状的选择
可 正型（前角）刀片：
转 对于内轮廓加工，小 型机床加工，工艺系
位 统刚性较差和工件结
车 刀
构形状较复杂应优先 选择正型刀片。 负型（前角）刀片：
的 选
对于外圆加工，金属 切除率高和加工条件 较差时应优先选择负
用 型刀片。
23
则宜大些
28
第三章 数控刀具的选用
刃倾角是前刀面
倾斜的角度。重
切削时，切削开
始点的刀尖上要
承受很大的冲击
刃
力，为防止刀尖 受此力而发生脆
倾
性损伤，故需有
角 的
刃倾角。推荐车 削时为3°～5°； 铣削时10°～15°
刃倾角的影响
作 用
刃倾角为负时，切屑流向工件；为正 时，反向排出 刃倾角为负时，切削刃强度增大，但切 削背向力也增加，易产生振动
第三章 数控刀具的选用
刀片形状的选择
可
一般外圆车削常用80°
转
凸三角形、四方形和
位
80 °菱形刀片；仿形 加工常用55 °、35 °
车
菱形和圆形刀片；
刀
在机床刚性、功率允 许的条件下，大余量、
的
粗加工应选择刀尖角
选
较大的刀片，反之选 择刀尖角较小的刀片。
用
根据加工轮廓 选择刀片形状
24
第三章 数控刀具的选用
合金工具代替。
12
第三章 数控刀具的选用
硬质合金刀具
新型硬质合金 刀具加工实例
普通
数
硬质
控 刀 具
合金
超细晶粒 硬质合金
粒径在1μm以下，这种材料具有 硬度高、韧性好、切削刀可靠性 高等优异性能

数控铣床刀具ppt课件

数控铣床刀具ppt课件
10
讲座--《数控刀具》
可转位刀具的优点 避免了硬质合金钎焊时容易产生裂纹的缺点 可转位刀片适合用气相沉积法在硬质合金刀片
表面沉积薄层更硬的材料(碳化钛氮化钛和氧化铝), 以提高切削性能。
换刀时间较短 由于可转位刀片是标准化和集中生产的,刀片几 何参数易于一致,切屑控制稳定。
11
讲座--《数控刀具》
可转位槽铣刀：主要有三面刃铣刀、两面刃铣刀、精切槽铣刀
可转位专用铣刀：用于加工某些特定零件，其型式和尺寸取决 于所用机床和零件的加工要求
15
讲座--《数控刀具》
可转位铣刀齿数（齿距）的选择
粗齿铣刀：大余量粗加工、软材料、切削 宽度较大、机床功率较小
可转位铣 刀的齿数
中齿铣刀：通用系列，使用范围广泛，具 有较高的金属切除率和切削稳定性
加工较硬的工件材料需要较大 的后角，以减小磨擦和便于冷却 液到达切削刃，加工软材料时， 太大的后角会导致螺孔扩大；
螺旋槽丝锥主要用于盲孔的螺 纹加工。加工硬度、强度高的工 件材料，所用的螺旋槽丝锥螺旋 角较小，这可改善其结构强度
38
讲座--《数控刀具》
五、认识数控工具系统 概述
由于数控设备特别是加工中心加工内容的 多样性，使其配备的刀具和装夹工具的种类也 很多，并且要求刀具更换迅速。因此，刀、辅 具的标准化和系列化十分重要。把通用性较强 的刀具和配套装夹工具系列化、标准化，就成 为通常所说的工具系统。
14
讲座--《数控刀具》
可转位铣刀类型的选择
可转位面铣刀：主要用于加工较大平面选择，主要有平面粗 铣刀、平面精铣刀、平面粗精复合铣刀三种
可转位铣 刀的类型
可转位立铣刀：主要用于加工凸台、凹槽、小平面、曲面等。 主要有立铣刀、孔槽铣刀、球头立铣刀、R立铣刀、T型槽铣 刀、倒角铣刀、螺旋立铣刀、套式螺旋立铣刀等

数控刀具培训课件

数控刀具培训课件

ISO 7388及DIN 69871 的A型拉钉
拉钉的种类及选择
ISO 7388及DIN 69871 的B型拉钉
MAS BT的拉钉
注意：
如果拉钉选择不当，装在刀 柄上使用可能会造成事故。
拉钉是带螺纹的零件，常固定在各
种工具柄的尾端。机床主轴内的拉 紧机构借助它把刀柄拉紧在主轴中。 数控机床刀柄有不同的标准，机床 刀柄拉紧机构也不统一，故拉钉有 多种型号和规格
主要受到刀片尺寸和机床功率 限制。 粗加工工序的另一个关键因素 是扭矩，在精加工工序中为振 动。
切削宽度 – ae (mm) 刀具吃刀时的径向宽度 (ae)。
在插铣步距宽度中特别关键， 并且对于圆角铣削中的振动，
最大ae 特别关键。
径向切深 – ae / Dc 径向切深 (ae / Dc)是相对
刀具直径的切削宽度。
高ae 和长悬伸特别有用。
齿距主要影响：生产效率 稳定性 功率消耗 适当的工件材料。 然而，增加切削刃数量会改变刀具设计。刀具切削刃之间的距 离越短意味着留给排屑的空间越少，在大多数情况中，刀具都必须具 有均匀齿距。 对于切削刃参与切削的可能数量，功率要求是个限制因素。 刀具提供三种齿距，以优化特殊应用： 疏齿–L 密齿–M 超密齿–H
IS0 7388/1型的刀柄是最好的。
常用刀柄
面铣刀刀柄
整体钻夹头刀柄
常用刀柄 镗刀柄
常用刀柄
莫式锥度刀柄
钻夹头刀柄
快换式丝锥刀柄
侧压式立铣刀柄
拉钉有三个关键参数：θ角、长度l以及螺纹G
关于刀柄拉钉的θ角有如下几种情况： 1、MAS BT（日本标准）刀柄拉钉θ角有45°、60°和90°之分，常用的 是45°和60°的 ； 2、DIN 69871刀柄拉钉（通常称为DIN 69872－40/50） θ角只有 75°一种； 3、 IS0 7388/1刀柄拉钉（通常称为IS0 7388/2－40/50） θ角有45° 和75°之分； 4、 ANSI/ASME（美国标准）刀柄拉钉θ角有45°、60°和90°之分。 关于刀柄拉钉的螺纹G，除ANSI/ASME（美国标准）刀柄拉钉 存在有英制螺纹标准外，其它三种均使用公制螺纹，40#刀柄拉 钉通常使用M16螺纹， 50#刀柄拉钉通常使用M24螺纹。

数控刀具精品PPT课件

数控刀具精品PPT课件
14
数控刀具的材料 •按用途可分为：通用高速钢和高性能高速钢。 •按制造工艺可分为: 熔炼高速钢、粉末冶金高速钢和
表面涂层高速钢。
•按基本化学成份可分为: 钨系和钼系。
15
数控刀具的材料
•通用型高速钢
W18Cr4V(18-4-1)由于钨价高，热塑性差，碳化物分布 不均匀等原因，目前国内外已很少采用。
它既适用于加工脆性材料，又适用于加工塑性材料。
数字越小，硬度越高但韧性越低
19
数控刀具的材料---硬质合金切削材料
❖ 硬质合金是一种主要由不同 的碳化物和粘结相组成的粉 末冶金产品。
❖ 硬质合金很硬。其主要碳化 物有：
❖
- 碳化钨
❖
- 碳化钛
❖
- 碳化钽
❖
- 碳化铌
(WC) (TiC) (TaC) (NbC)
12
数控刀具的材料
高速钢刀具
高速钢(HSS)刀具过去曾经是切削工具的主流，随 着数控机床等现代制造设备的广泛应用，大力开发了 各种涂层和不涂层的高性能、高效率的高速钢刀具， 高速钢凭藉其在强度、韧性、热硬性及工艺性等方面 优良的综合性能，在切削某些难加工材料以及在复杂 刀具，特别是切齿刀具、拉刀和立铣刀造中仍有较大 的比重。但经过市场探索一些高端产品逐步已被硬质 合金工具代替。
6
数控刀具的分类
按照切削工艺分：
车削刀具：外圆、内孔、螺纹、成形车刀等 车削刀具图片
铣削刀具：面铣刀、立铣刀、螺纹铣刀等
铣削刀具图片
钻削刀具：钻头、铰刀、丝锥等 镗削刀具：粗镗刀、精镗刀等
钻削刀具图片 镗削刀具图片
7
数控刀具的分类
外圆车刀
内孔车刀
螺纹车刀
常用车刀
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2.2.1 可转位刀具的基本结构
3、常用机夹可转位刀片的选用 （1）车外圆的刀片：一般要选通用性较高的及在同一 刀片上切削刃数较多刀片。粗车时选较大尺寸，精车、 半精车时选较小尺寸。 常用刀片形状：S形、T形、C形、R形、W形、D形、V形。 （2）切断刀片：使用直接压制出断屑槽形的切断刀片。 （3）切槽刀片：切深槽用切断刀片，切浅槽用成型刀片 。 （4）螺纹刀片：常用的是L形，又分内、外螺纹刀片 。 （5）切削刃长度的选择：根据背吃刀量进行选择 。 （6）刀尖圆弧的选择：粗车时尽可能采用较大刀尖圆弧 半径，精车时一般用较小圆弧半径 。
数控加工的工具系统：由数控刀具及实现刀 具快换所必需的定位、夹紧、抓拿及刀具保 护等机构组成，是刀具与机床的接口。作用： 实现刀具快换及高效切削。
数控加工典型工具系统的种类：车削类工 具系统、TSG整体式镗铣类工具系统、 TMG镗铣类模块式工具系统。
2.1.3 数控加工的工具系统
工具系统的组成： 刀柄、刀杆、刀头或通用刀具。
为减少换刀时间和方便对刀，应尽可能采用机夹刀和机夹 刀片。夹紧刀片的方式要选择得比较合理，刀片最好选择 涂层硬质合金刀片。目前，数控车床用得最普遍的是硬质 合金刀具和高速钢刀具两种。
2.1.3 数控加工的工具系统
由于在数控机床上要加工多种工件，并完 成工件上多道工序的加工，因此需要使用 的刀具品种、规格和数量较多。
可转位刀具的两个特征：其一，刀体上安装 的刀片，至少有两个预先加工好的切削刃供使用。 其二，刀片转位后的切削刃在刀体上位置不变， 并具有相同的几何参数。
2.2.1 可转位刀具的基本结构
1、可转位刀具的组成 可转位刀具一般由刀片、刀垫、夹紧元件和刀体组成。 各部分的作用为： 刀片：承担切削，形成被加工表面。
聚晶金刚石（PCD）
聚晶立方碳化硼（PCBN）
2.2 可转位刀片的应用及代码
可转位刀具是将预先加工好并带有若干个切 削刃的多边形刀片，用机械夹固的方法夹紧在刀 体上的一种刀具。由刀片和刀体组成。
当在使用过程中一个切削刃磨钝了后，只要 将刀片的夹紧松开，转位或更换刀片，使新的切 削刃进入工作位置，再经夹紧就可以继续使用。
第2章 数控刀具及其选用
了解数控刀具的种类及特点、如 何正确选择和使用数控加工刀具；学 会根据被加工材料来合理选择数控刀 具的材料和切削参数。
2.1 数控刀具的种类及特点
数控刀具-主要指数车、数铣及加工中心上使用的刀具。 2.1.1 数控刀具的种类
整体式
按结构来分
镶嵌式
内冷式
焊接或机夹式
减振式
复合式
卧式多刀位刀架
TSG整体式镗铣类工具系统
TSG整体式镗铣类工具系统： 把锥柄和刀杆制成一体； 工具系统的柄部形式有直柄和锥柄两种。
TMG镗铣类模块式工具系统
TMG工具系统是把整体式刀具分解成柄部（主柄模块）、 中间连接块（连接模块）、工作头部（工作模块）三个 主要部分，然后通过各种连接结构，在保证刀杆连接精 度、强度、刚性的前提下，将这三部分连接成整体。
2.2.1 可转位刀具的基本结构
3、常用机夹可转位刀片的选用
（7）刀片厚度的选择：通常是根据背吃刀量与进给量来选用 。
（8）刀片后角的选择：0°后角一般用于粗、半精车； 5°、 7°、11°后角一般用于半精、精车、仿形及加工内孔 。
（9）刀片精度的选择：可转位刀片家规定16种精度，其中6 种适合于车刀，代号为H、E、G、M、N、U，H最高，U最低， 普通车床粗、半精加工用U级，对刀尖位置要求较高的或数 控车床用M，更高级的用G 。
数控刀具的选择：根据零件的材料种类、 硬度、以及加工表面粗糙度要求和加工余量 的已知条件来决定刀片的几何结构（如刀尖 圆角）、进给量、切削速度和刀片牌号。
常用数控刀具的材料
高速钢
普通高速钢 高性能高速钢
数
控
刀
硬质合金
具
的
材
料
金属陶瓷
YG类硬质合金（ISO-K类） YT类硬质合金（ISO-P类） YW类硬质合金（ISO-M类） 纯氧化铝类（白色陶瓷） TiC添加类（黑色陶瓷）
数控机床常用刀柄类型（刀柄锥度为7：24 ）有： a. JT类—带有机械手夹持槽； b. ST类—无机械手夹持槽； c. BT类—日本标准（MAS403），带机械手夹持槽。
车削类工具系统
车削类工具系统与数控车床的回转刀架配套： a.立式方形刀架+方形刀体或圆柱刀杆； b.卧式多刀位刀架+模块化车削工具系统。
刀垫：保护刀体，确定刀片(切削刃)位置。
夹紧元件：夹紧刀片和刀垫。
刀体：刀片及刀垫的载体，承担和传递切削力及切削 扭距，完成刀片与机床的联接。
2.2.1 可转位刀具的基本结构
2、可转位刀片型号表示规则
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
可转位刀片型号通过上面10个字符来表示：
1表示刀片形状及夹角 ；2表示主切削刃后角； 3表示刀片尺寸（d、s）公差；4表示刀片断屑及夹固形式； 5表示切削刃长度；6表示刀片厚度； 7表示修光刃的代码 ；8表示特殊需要的代码 ； 9表示进刀方向、倒刃角度 ；10为厂商补充代号等。
2.1.1 数控刀具的种类
按刀具 材料分
高速 钢刀具
硬质合 金刀具
聚晶金 刚石刀具
立方氮 化硼刀具
陶瓷刀具
涂层刀具
2.1.1 数控刀具的种类
车刀
按加工 工艺来分
钻削刀具
镗刀
铣刀
外圆、内孔、螺纹、 钻头、铰刀、
车槽、车成型面
丝锥
整体式、模块式、 镗头类
面铣、立铣、 成型铣刀
2.1.2 数控刀具的特点
模块式工具系统组成
TMG镗铣类模块式工具系统
TMG21工具系统
刀具系统与加工中心的刀具库
可装20把刀的无臂式ATC刀具库
刀具系统与加工中心库
2.1.4 数控刀具的材料
刀具的材料是指切削部分的材料。刀具 材料的性能必需满足：硬度、强度和韧性、 耐磨性、耐热性等条件。同时考虑经济性。
刀具刚性好，切削效率高 要有高的精度和重复定位精度
要有高的可靠性和耐用度 能实现刀具尺寸的预调和快速换刀
具有完善的工具系统 具有刀具管理系统
要有在线监控及尺寸补偿系统
2.1.2 数控刀具的特点
数控车床能兼作粗精车削，因此粗车时，要选强度高、 耐用度好的刀具，以便满足粗车时大背吃刀量、大进 给量的要求。精车时，要选精度高、耐用度好的刀具， 以保证加工精度的要求。