（精）数控机床刀具和刀库.ppt

第5章 数控机床刀具和刀库 5.1 数控机床刀具和刀库概述 5.2 数控机床常用刀具及工具系统 5.3 刀具测量与调整 5.4 数 控 车 床 刀 架 5.5 加 工 中 心 刀 库 5.1 数控机床刀具和刀库概述 5.1.1 数控加工对刀具的要求 5.1.2　数控机床刀具技术的发展 刀具材料从以下几个方面在进行发展： ① 具有较高的硬度和耐磨性； ② 具有较高的强度和韧性； ③ 具有良好的耐热性和导热性； ④ 应具有较好的抗粘结性； ⑤ 应具有良好的工艺性。 高速钢刀具 硬质合金刀具 金刚石、立方氮化硼（CBN）材料为代表的超硬刀具 还发展了陶瓷刀具 涂层技术是刀具技术发展的关键之一。CVD（化学气相沉积）和PVD技术（物理气相沉积）。提高刀具的耐磨性、耐高温性、抗粘结性、耐热冲击性等。 5.2 数控机床常用刀具及工具系统 5.2.1　数控机床刀具分类 1．按照刀具结构分 ①整体式 ②镶嵌式 ③其他特殊结构型式 2．按照制造刀具所用的材料分 ①高速钢刀具 ②硬质合金刀具 ③金刚石刀具 ④其他材料刀具 3．按照切削工艺分 ①车削刀具 ②孔加工刀具 ③镗铣削刀具等 5.2.2　数控机床用刀具材料 1．高速钢 高速钢是含钨（W）、钼（Mo）、铬（Ｃr）、钒（Ｖ）、钴（Ｃo）等元素的高合金钢。 2．硬质合金 硬质合金是采用高硬度的金属碳化物（ＷC、TiC、NbC等）与金属粘接剂（Ｃo、Ni等）通过粉末冶金的方法制造的烧结体。 3．陶瓷 陶瓷材料是在氧化铝（Al2O3）基体内加入氧化物、碳化物或氮化物的无机非金属材料。 4．立方氮化硼（简称CBN） 是氮化硼（BN）的同素异形体 5．金刚石 （1）天然单晶金刚石 （2）人造聚晶金刚石（PCD） 6．金属陶瓷（Cermet） 金属陶瓷是以碳化钛（TiC）、氮化钛（TiN）以及碳氮化钛（TiCN）为基体，以镍（Ni）为粘结剂，加入少量其他材料（如Cr、Mo、W等）构成的复合材料 。 7．涂层硬质合金刀具材料 在硬质合金或高速钢的基体上（其中以涂层硬质合金刀具材料应用最为广泛），涂上极薄的一层或多层硬度高、耐磨性好、抗氧化、耐腐蚀、抗粘结的金属化合物材料所构成的新型刀具材料。 5.2.3　常用数控刀具结构 5.2.3.1　整体式刀具 5.2.3.2　机夹式刀具 1．机夹可转位刀具的结构组成 2．机夹可转位刀具的类型 3．机夹可转位刀具刀片的定位与夹紧 5.2.4 数控机床刀具的选用 在选用数控刀具时一般遵循如下原则： ① 应尽可能选用机夹可转位涂层刀具； ② 应根据工件形状选择适当的刀具形式； ③ 在大批量生产时，应尽量采用各种高效刀具； 选择刀片时应考虑的因素 1．工件材料的类别 2．工件材料的状况 3．切削工艺的类别 4．被加工的工件的几何形状 5．要求刀片能承受的切削参数容量 6．被加工件的生产批量 5.2.5 数控机床工具系统 1．数控机床工具系统的应用意义和发展 2．常用数控机床工具系统 TMT系统和我国的TSG82系统等。 （1）TSG82整体式工具系统 （2）TMG21模块式工具系统 3．数控机床工具系统选择 （1）在结构选型上考虑整体式工具系统还是模块式工具系统 整体式工具系统结构简单，价格便宜，但是使用范围单一；模块式工具系统价格较高，但是使用范围广、灵活机动。长期反复使用，不需要拼装的简单刀柄，以配备整体式刀柄为宜。对于多品种小批单件生产，以选用模块式工具系统为宜。如果拥有较多数控机床，选用模块式工具系统可以取得明显的经济效益。 （2）刀柄数量的选择 一般是日常加工所需刀柄数量的2到3倍。 （3）刀柄种类选择 （4）注意刀柄及刀具结构标准 标准有很多，在选用时应确认机床所采用的标准。 5.3 刀具测量与调整 5.3.1 刀具的分类和调整方法 1．刀具测量分类 按照测量进行地点分为在线测量和离线测量。 按照测量装置测头与刀具接触形式分为接触式测量和非接触式测量。 按照测量设备工作原理有机械式、光学式和机电式等。 2．刀具调整方法 在对刀具进行调整时，根据刀具及工具系统结构不同，采用相应的方法调整刀具尺寸参数。刀具尺寸调整主要分：径向尺寸调整、轴向尺寸调整及两者的综合调整。可以采用不同的调整方法和调整结构来满足相应调整要求。 5.3.2 刀具预调仪 1．刀具预调仪分类 2．刀具预调仪选购与使用 5.4 数 控 车 床 刀 架 5.4.1 数控车床的结构和要求 1．数控车床刀架的发展与性能要求 2．数控车床刀架结构形