第8章 数控刀具及其工具系统
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第一章绪论简答题答案,没有工艺题的1 什么是数控机床答:简单地说,就是采用了数控技术(指用数字信号形成的控制程序对一台或多台机床机械设备进行控制的一门技术)的机床;即将机床的各种动作、工件的形状、尺寸以及机床的其他功能用一些数字代码表示,把这些数字代码通过信息载体输入给数控系统,数控系统经过译码、运算以及处理,发出相应的动作指令,自动地控制机床的道具与工件的相对运动,从而加工出所需要的工件。
2 数控机床由哪几部分组成?各组成部分的主要作用是什么?答:(1)程序介质:用于记载机床加工零件的全部信息。
(2)数控装置:控制机床运动的中枢系统,它的基本任务是接受程序介质带来的信息,按照规定的控制算法进行插补运算,把它们转换为伺服系统能够接受的指令信号,然后将结果由输出装置送到各坐标的伺服系统。
(3)伺服系统:是数控系统的执行元件,它的基本功能是接受数控装置发来的指令脉冲信号,控制机床执行元件的进给速度、方向和位移量,以完成零件的自动加工。
(4)机床主体(主机):包括机床的主运动、进给运动部件。
执行部件和基础部件。
3 数控机床按运动轨迹的特点可分为几类?它们特点是什么?答:(1)点位控制数控机床:要求保证点与点之间的准确定位(它只能控制行程的终点坐标,对于两点之间的运动轨迹不作严格要求;对于此类控制的钻孔加工机床,在刀具运动过程中,不进行切削加工)。
(2)直线控制数控机床:不仅要求控制行程的终点坐标,还要保证在两点之间机床的刀具走的是一条直线,而且在走直线的过程中往往要进行切削。
(3)轮廓控制数控机床:不仅要求控制行程的终点坐标值,还要保证两点之间的轨迹要按一定的曲线进行;即这种系统必须能够对两个或两个以上坐标方向的同时运动进行严格的连续控制。
4 什么是开环、闭环、半闭环伺服系统数控机床?它们之间有什么区别?答:(1)开环:这类机床没有来自位置传感器的反馈信号。
数控系统将零件程序处理后,输出数字指令后给伺服系统,驱动机床运动;其结构简单、较为经济、维护方便,但是速度及精度低,适于精度要求不高的中小型机床,多用于对旧机床的数控化改造。
数控刀具之—数控刀具基础篇编著:吴光辉第一章数控刀具基础1.1 数控刀具的种类和特点数控刀具通常是指数控机床和加工中心用的刀具,在国外发展很快,品种很多,已形成系列。
但在中国,由于对数控刀具的研究开发起步较晚,数控刀具成了工具行业中最薄弱的一个环节。
数控刀具的落后已经成为影响我国国产和进口数控机床充分发挥作用的主要障碍。
1.1.1 数控刀具的总类数控刀具的分类方法很多。
按刀具的切削部分材料可分为高速钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硼和金刚石刀具等;按刀具结构形式可分为整体式、焊接式、机夹可转位式和涂层刀具(数控机床广泛使用机夹可转位式刀具);按所使用机床的类型和被加工工件表面的特征可分为车刀、铣刀和孔加工工具等(如下图所示)。
外圆车刀车削刀具内孔车刀切槽与切断刀具螺纹车削刀具面铣刀具整体合金立铣刀方肩铣刀具可转位立铣刀铣削刀具整体合金立仿形铣刀数控刀具仿形铣刀具舍弃式仿形铣刀槽铣刀具整体合金钻头钻削刀具可转位刀片快速钻深孔钻孔加工刀具粗镗刀镗削刀具精镗刀铰削刀具钻孔刀具刀柄镗孔刀具刀柄刀柄系统铣刀类刀柄螺纹刀具刀柄直柄刀具类刀柄图1.1a 数控刀具的分类1.1.2 数控刀具的特点为了能够实现数控机床上刀具高效、多能、快换和经济的目的,数控机床所用的刀具主要具备下列特点:a.刀片和刀具几何参数和切削参数的规范化、典型化;b.刀片或刀具材料及切削参数与被加工工件的材料之间匹配的选用原则;c.刀片或刀具的耐用度经济寿命指标的合理化;d.刀片及刀柄的定位基准的优化;e.刀片及刀柄对机床主轴的相对位置的要求高;f.对刀柄的强度、刚性及耐磨性的要求;g.刀柄或工具系统的装机重量限制的要求;h.对刀具柄的转位、装拆和重复精度的要求i.刀柄及刀具切入的位置和方向的要求;j.刀片和刀柄高度的通用化、规则化和系列化;k.整个数控工具系统自动换刀系统的优化。
1.2 刀具的基本术语1.2.1 基本术语待加工表面----工件上有待切除的表面。
课后习题答案第一章1什么是数控系统?什么是数控机床?数控系统是实现数字控制相关功能的软、硬件模块的集成。
它能自动阅读输入载体上的程序,并将其译码,根据程序指令向伺服装置和其他功能部件发送信息,控制机床的各种运动。
数控机床是指应用数控技术对其运动和辅助动作进行自动控制的机床。
2简述数控加工的过程。
将被加工零件图上的几何信息和工艺信息用规定的代码和格式编制成加工程序,然后将该程序输入数控装置。
数控系统按照加工程序的要求,先进行相应的插补运算和编译处理,然后发出控制指令,使各坐标轴、主轴及辅助系统协调动作,实现刀具与工件的相对运动,自动完成零件的加工。
3判定数控机床坐标系的方法是什么?数控机床的坐标系采用笛卡儿右手直角坐标系。
基本坐标轴为X、丫、Z轴,它们与机床的主要导轨相平行,相对于每个坐标轴的旋转运动坐标分别为A、B、Co不论数控机床的具体结构是工件静止、刀具运动,还是刀具静止、工件运动,都假定工件不动,刀具相对于静止的工件运动。
机床坐标系X、丫、Z轴的判定顺序为:先Z轴,再X轴,最后按右手定则判定丫轴。
增大刀具与工件之间距离的方向为坐标轴运动的正方向。
4数控机床的坐标轴与运动方向是怎样规定的?(I)Z轴:平行于主轴轴线的坐标轴为Z轴,刀具远离工件的方向为Z轴的正方向。
(2) X轴:平行于工件装夹平面的坐标轴为X轴,它一般是水平的,以刀具远离工件的运动方向为X轴的正方向。
对于工件是旋转的机床,X轴为工件的径向。
对于刀具是旋转的立式机床,从主轴向立柱看,右侧方向为X轴的正方向。
对于刀具是旋转的卧式机床,从刀具(主轴)尾端向工件看,右侧方向为X轴的正方向。
(3) Y轴:丫轴垂直于X、Z轴,当X、Z轴确定之后,按笛卡儿直角坐标右手定则判断丫轴及其正方向。
(4)旋转运动A、B、C轴:旋转运动坐标轴A、B和C的轴线平行于X、Y和Z轴,其旋转运动的正方向按右手螺旋定则判定。
5工件原点的偏置方法有哪些?当工件在机床上固定以后,工件原点与机床原点也就有了确定的位置关系,即两坐标原点的偏差就已确定。
数控刀具知识点总结一、数控刀具概述数控刀具是指应用于数控机床上的切削工具,是数控机床上进行加工的关键组成部分。
数控刀具的选择和使用对加工质量、效率和成本有着重要的影响,因此掌握数控刀具的知识是十分重要的。
二、数控刀具的分类1. 按照用途可分为:钻头、铣刀、刨刀、车刀、镗刀等;2. 按照切削原理可分为:单刃刀具、双刃刀具、多刃刀具等;3. 按照形状可分为:圆柄刀具、直柄刀具、刀片等;4. 按照刀具材质可分为:高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具等。
三、数控刀具的选用原则在选择数控刀具时,需要根据工件材料、切削条件以及工艺要求来确定刀具的类型和规格。
具体选用原则如下:1. 工件材料的不同,可选用不同硬度的刀具;2. 切削条件的不同,需选用不同刃角和不同的刀具材料;3. 工艺要求的不同,需选用不同形状和尺寸的刀具。
四、数控刀具的主要性能指标1. 刃面硬度:刃面硬度决定了数控刀具的耐磨性和切削性能;2. 刃尖的抗拉伸强度:刀具的刃尖部分需要具备足够的抗拉伸强度;3. 刀片的整体硬度:数控刀具需具备足够的整体硬度,以保证刀具的稳定性;4. 切削刃的耐磨性:耐磨性决定了刀具的使用寿命;5. 刀具的几何精度:几何精度决定了刀具的切削精度和表面质量。
五、数控刀具的加工技术1. 刀具的安装:安装刀具时,需要保证刀具的正确安装位置和夹持力,以保证刀具的运转稳定性;2. 刀具的磨削:刀具的磨削是保证刀具精度和使用寿命的重要环节,需要掌握正确的磨削方法和技巧;3. 刀具的涂层:涂层是提高刀具表面硬度和耐磨性的重要方法,不同工艺需要选用不同种类的涂层。
六、数控刀具的应用1. 钻头:适用于钢铁、铸铁、有色金属的孔加工;2. 铣刀:适用于平面、曲面的铣削加工;3. 刨刀:适用于大平面的刨削加工;4. 车刀:适用于外圆、内圆、端面和螺纹的车削加工;5. 镗刀:适用于内孔的镗削加工。
七、数控刀具的发展趋势1. 材料的发展:随着材料科学的发展,新型材料的应用将会推动刀具的性能再提升;2. 技术的发展:数控刀具的设计、研发和生产技术将会不断提高,以满足高精度、高效率的加工需求;3. 精密刀具的发展:微纳米加工技术的发展将推动精密刀具的需求增加。
数控刀具知识点总结归纳一、数控刀具的概念及分类1.1 数控刀具的概念数控刀具是指在数控机床上使用的切削工具,包括铣刀、钻头、刀具等。
数控刀具通常由刀头和刀柄两部分组成,刀头是切削部分,刀柄是连接数控机床的部分。
1.2 数控刀具的分类数控刀具根据其用途和结构可分为多种类型,主要包括铣削刀具、钻削刀具、车削刀具、铣床刀具、刀具系统等。
铣刀包括面铣刀、楔式铣刀、直径刀、齿轮刀等。
钻削刀具包括高速钻头、深孔钻头、铣刀钻头等。
车削刀具包括车刀、镗刀、刨刀、外圆刀、内孔刀、油孔刀等。
铣床刀具包括立铣刀、角铣刀、3D刀具等。
刀具系统包括CAT刀柄、BT刀柄、HSK刀柄等。
二、数控刀具的特点2.1 精度高数控刀具具有高精度和稳定性,能够实现高速切削,提高加工效率和加工精度。
2.2 切削力大数控刀具具有较大的切削力,能够进行高速切削和重负荷加工。
2.3 刀具寿命长数控刀具采用高硬度、高耐磨材料制成,具有较长的刀具寿命,能够降低加工成本。
2.4 自动化程度高数控刀具与数控机床配合使用,能够实现自动化生产,减少人工操作。
2.5 多功能性强数控刀具具有多种刀具头和刀柄,可以适应不同的加工要求,具有较强的适应性和灵活性。
三、数控刀具的选用原则3.1 切削材料的选择数控刀具的选用应根据被加工材料的硬度、耐磨性、塑性等特性,选择合适的切削材料和刀具几何角度。
3.2 加工类型的选择数控刀具的选用应考虑加工类型,包括粗加工、精加工、半精加工等,选择合适的刀具结构和材料。
3.3 切削性能的选择数控刀具的选用应考虑切削速度、进给速度和切削深度等切削参数,选择合适的刀具材料和刀具形状。
3.4 经济性的选择数控刀具的选用应考虑加工成本和生产效率,选择经济性合适的刀具。
3.5 安全性的选择数控刀具的选用应考虑刀具的安全性能,包括刀具的断裂、飞溅、抛射等安全因素。
四、数控刀具的保养和维护4.1 刀具的清洁数控刀具在使用前后应进行清洁,去除切削刀具上的杂质和切屑,减少切削面的摩擦和磨损。