数控刀具的种类数控具的种类.doc

数控刀具的种类 数控刀具是指与数控机床(包括加工中心、数控车床、数控镗铣床、数控钻床、自动线以及 柔性制造系统)相配套使用的各种刀具的总称,是数控机床不可缺少的关键配套产品。在国外数 控刀具发展很快,品种很多,已形成系列。在我国,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。 数控刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点,一般应包括刀具及连接刀柄: 刀柄要连接刀具并装在机床的动力头上,因此已逐渐标准化和系列化。近年来,快速发展的数控 加工技术促进了数控刀具的发展。每当一种新型数控刀具产品的面市,会使数控加工技术跃上一 个新台阶,产生巨大的经济和社会效益。 数控刀具的分类方法很多。一般可按下列方法进行分类。 1.按刀具切削部分的材料分 按刀具切削部分的材料可分为高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼刀具、金 刚石刀具和涂层刀具等。 2.按刀具的结构形式分 按刀具的结构形式可分为整体式、镶嵌式和特殊形式等。 (1)整体式。整体式包括钻头和立铣刀等。 (2)镶嵌式。镶嵌式包括刀片采用焊接和机夹式等。 (3)特殊形式。特殊形式包括复合式和减振式等。 3。按切削加工工艺分 按切削加工工艺可分为车削刀具、铣削刀具、钻削刀具和镗削刀具等。 (1)车削刀具。车削刀具包括外圆车刀、内孔车刀、切槽(断)刀、端面车刀、螺纹车刀等: (2)铣削刀具。铣削刀具包括面铣刀、立铣刀和螺纹铣刀等。 (3)钻削刀具。钻削刀具包括钻头、铰刀和丝锥等。 (4)镗削刀具。镗削刀具包括粗镗刀和精镗刀等。 ,,。2■1 数控刀具与传统刀具的特征比较 随着高刚度整体铸造床身、高速运算数控系统和主轴动平衡等新技术的采用,以及刀具材料 的不断发展,现代切削加工朝着高速、高精度和强力切削方向发展,因此现代切削刀具与传统的 刀具有着本质的区别。“数控刀具”特指与加工中心、数控车床、数控镗铣床、数控钻床等先进高 效的数控机床相配套使用的整体合金刀具、超硬刀具、可转位刀片、工具系统和可转位刀具等, 11.2 数控刀具的特点 数控刀具以其高效、精密、高速、耐磨、长寿命和良好的综合切削性能取代了传统的刀具ρ 我国是机床大国,据统计,⒛OT年中国数控机床年产量达到12.3万台,提前3年超额完成“十 一五”规划年产10万台的目标,数控机床年产量已居世界首位。zO01年到⒛OT年,中国机床全 行业累计生产数控机床40万台,数控机床的品种从几百种发展到近两千种,国产数控机床市场占 有率已从⒛00年的21%,上升到⒛OT年的锶%。每年配套消耗的数控刀具费用预计将会达到 乃亿~30亿元,数控刀具市场具有广阔的发展前景。因此,数控刀具的性能和质量直接影响到数 百万台昂贵的数控机床生产效率的高低和加工质量的好坏,也直接影响到整个机械制造工业的生 产技术水平和经济效益。数控刀具与传统刀具的特征比较如表11。1所示。 表11,1 数控刀具与传统刀具的特征比较 序号 项 目 传统切削刀具 数控刀具 刀具材料 普通工具钢、高速钢、焊接硬质合 金等 粉末冶金高速钢、硬质合金、PCD、CBN、Co-HsS、 陶瓷、涂层刀具等 刀具硬度 低,高速钢:ωHRC 高,,OHRA以上 被加工零件硬度 低 高,可对高硬材料实现“以车代磨” 切削速度 加工钢、铸铁:v≤30m/min 加工钢、铸铁:可转位涂层刀片切削速度可达 380m/min∷加工铸铁,CBN刀片切削速度可达 100O~2O00m/min;力口工铝合金:PCD刀具切削速 度可达5OO0m/min或更高 刀具制造精度 十微米级 微米级 关键技术 一般机械制造、切削原理、热处理、 专机、专用工装及工艺 CAD/CAM、材料力学、精密机械寺刂造、数控加 工技术、粉末冶金、纳米技术、涂层技术,以及涉 及CAX、Ⅲu、0A等计算机信息化管理技术等 刀具消耗费用 和金属切除量 传统高速钢刀具约占全部刀具费 用的65%,切除的切屑仅占总切屑 的28% 可转位刀具、硬质合金刀具及超硬刀具占全部费 用的⒕%,切除的切屑占总切屑的68% 刀具使用机床 一般金属切削机床 数控车床、数控铣床、加工中心、流水线专机以 及柔性生产 ( 刀具制造用 关键设备 专机、刚性生产 数控工具磨床、加工中心、数控车床、合金线材、 刀片压制烧结专用设备、刀片深度加工数控磨床、 柔性生产等 资金投入和 企业规模 以通用机床和专机为主,追求低成 本、大规模生产,劳动密集型,资金 投入总量不限 以数控机床为主,追求差异化,多