单元3数控加工常用刀具数控加工工艺.ppt

兰州石化职业技术学院精品课程,数控加工工艺,概述,美、德、日等世界制造业发达的国家无一例外都是刀具工业先进的国家。先进刀具不但是推动制造技术发展进步的重要动力，还是提高产品质量、降低加工成本的重要手段。刀具与机床一直是互相制约又相互促进的。今天先进的数控机床已经成为现代制造业的主要装备，它与同步发展起来的先进刀具一起共同推动了加工技术的进步，使制造技术进入了数控加工的新时代。通过本章的学习使学生掌握正确选用数控刀具所必备的基础知识。,数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上，因此已逐渐标准化和系列化。数控刀具的分类有多种方法。,刀具材料概述,刀具材料应具备以下基本性能,刀具材料是指刀具切削部分的材料。金属切削时，刀具切削部分直接和工件及切屑相接触，承受着很大的切削压力和冲击，并受到工件和切屑的剧烈磨擦，产生了很高切削温度。也就是说，刀具切削部分是在高温、高压及剧烈磨擦的恶劣条件下工作的。,高硬度,刀具材料的硬度必须高于被加工工件材料的硬度，否则在高温条件下，就不能保持刀具锋利的几何形状，这是刀具材料应具备的基本特征。目前，切削性能最差的刀具材料,碳素工具钢，其硬度在室温条件下也应在,62HRC,以上；高速钢的硬度为,63,70HRC,；硬质合金的硬度为,89,93HRA,。,刀具材料概述,刀具材料应具备以下基本性能,足够的强度和韧性,刀具切削部分的材料在切削时要承受很大的切削力和冲击力。例如，车削,45,钢时，当,ap=4,f=0.5/r,时，刀片要承受约,4000N,的切削力。因此，刀具材料必须要有足够的强度和韧性。一般用刀具材料的抗弯强度（单位为,Pa,）,表示它的强度大小，用冲击韧度,(,单位为,J/m2),表示其韧性的大小，它反映刀具材料抵抗脆性断裂和崩刃的能力。,刀具材料概述,刀具材料应具备以下基本性能,高耐磨性和耐热性,刀具材料的耐磨性是指抵抗磨损的能力。一般来说，刀具材料硬度越高，耐磨性也越好。此外，刀具材料的耐磨性还和金相组织中化学成分、硬质点的性质、数量、颗粒大小和分布状况有关。金相组织中碳化物越多，颗粒越细，分布越均匀，其耐磨性就越高。,刀具材料的耐磨性和耐热性有着密切的关系。其耐热性通常用它在高温下保持较高的硬度的性能即高温硬度来衡量，或叫红硬性。高温硬度越高，表示耐热性越好，刀具材料在高温时抗塑性变形的能力、抗磨损的能力也越强。耐热性差的刀具材料，由于高温下硬度显著下降而导致快速磨损乃至发生塑性变形，丧失其切削能力。,刀具材料概述,刀具材料应具备以下基本性能,良好的导热性,刀具材料的导热性用热导率,单位为,W/,（,mk,）,来表示。热导率大，表示导热性好，切削时产生的热容量容易传导出去，从而降低切削部分的温度，减轻刀具磨损。此外，导热性好的刀具材料进行断续切削，特别是在加工导热性能差的工件时尤为重要。,良好的工艺性和经济性,为了便于制造，要求刀具材料有较好的可加工性，包括锻压、焊接、切削加工、热处理、可磨性等。经济性是评价和推广应用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，以降低成本。,抗粘结性 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结。,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。,刀具材料概述,刀具材料种类,1、高速钢,高速钢是一种含有钨、钼、铬、钒等合金元素较多的工具钢。高速钢具有良好的热稳定性，在500600的高温仍能切削，和碳素工具钢、合金工具钢相比较，切削速度提高13倍，刀具耐用度1040倍。高速钢具有较高强度和韧性，如抗弯强度为一般硬质合金的23倍，陶瓷的56倍，且具有一定的硬度（6370HRC）和耐磨性。,普通刀具材料,刀具材料概述,刀具材料种类,2、硬质合金,硬质合金是由难熔金属碳化物（如TiC、WC、NbC等）和金属粘结剂（如Co、Ni等）经粉末冶金方法制成。,硬质合金的性能特点：硬质合金中高熔点、高硬度碳化物含量高，因此硬质合金常温硬度很高，达到7882 HRC，热熔性好，热硬性可达8001000以上，切削速度比高速钢提高47倍。硬质合金缺点是脆性大，抗弯强度和抗冲击韧性不强。抗弯强度只有高速钢的1/31/2，冲击韧性只有高速钢的1/41/35。硬质合金力学性能主要由组成硬质合金碳化物的种类、数量、粉末颗粒的粗细和粘化剂的含量决定。碳化物的硬度和熔点越高，硬质合金的热硬性也越好。粘结剂含量大，则强度与韧性好。碳化物粉末越细，而粘结剂含量一定，则硬度高。,普通刀具材料,刀具材料概述,硬质合金,普通硬质合金,钨钴类（WC+Co），合金代号为YG，对应于国标K类。此合金钴含量越高，韧性越好，适于粗加工，钴含量低，适于精加工。,超细晶粒硬质合金,钨钛钴类（WC+TiC+Co），合金代号为YT，对应于国标P类。此类合金有较高的硬度和耐热性，主要用于加工切屑成呈状的钢件等塑性材料。合金中TiC含量高，则耐磨性和耐热性提高，但强度降低。因此粗加工一般选择TiC含量少的牌号，精加工选择TiC含量多的牌号。,超细晶粒硬质合金多用于YG类合金，它的硬度和耐磨性得到较大提高，抗弯强度和冲击韧度也得到提高，已接近高速钢。适合做小尺寸铣刀、钻头等，并可用于加工高硬度难加工材料。,钨钛钽（铌）钴类（WC+TiC+TaC（Nb）+Co），合金代号为YW，对应于国标M类。此类硬质合金不但适用于加工冷硬铸铁、有色金属及合金半精加工，也能用于高锰钢、淬火钢、合金钢及耐热合金钢的半精加工和精加工。,碳化钛基类（WC+TiC+Ni+Mo）。合金代号YN，对应于国标P01类。一般用于精加工和半精加工，对于大长零件且加工精度较高的零件尤其适合，但不适于有冲击载荷的粗加工和低速切削。,刀具材料概述,刀具材料种类,硬质合金的牌号表示方法如下：,（1）按硬质合金的成分来表示,Y,表示硬质合金Y：汉字“硬”的第一个字母,G6,表示硬质合金含量的万分数G6:钨钴类合金及钴的含量T15:钨钴钛类合金及TiC的含量。W:钨钴钛钽类合金N:钨钛镍钼合金,X,附加字母，分别表示X:细晶粒 C:粗晶粒 N:加铌元素 A：加钽元素,（2）按硬质合金的特性来表示,Y,D,表示硬质合金的特性 C：长切屑用硬质合金 D：短切屑用硬质合金 B：涂层硬质合金 K：矿山工具用硬质合金,20,表示硬质合金Y：汉字“硬”的第一个字母,分组号,刀具材料概述,刀具材料种类,YG3,在YG类合金中，耐磨性仅次于YG3X、YG6A，能使用较高的切削速度，但对冲击和振动比较敏感,适合铸铁、有色金属及其合金、非金属材料（橡胶、纤维塑料、板岩、玻璃、石墨电极等）连续精车及半精车,YG3X,属于细晶粒合金，是YG类合金中耐磨性最好的一种,适合铸铁、有色金属及其合金的精车、精镗等、亦可适用于淬硬钢及钨、钼材料的精加工,YG6,耐磨性较高，但是低于YG6X、YG3X及YG3,适合铸铁、有色金属及其合金、非金属材料连续切削时的粗车，间断切削时的半精车、精车。连续断面的半精铣与精铣,YG6X,属细晶粒合金，其耐磨性较YG6高，而使用强度接近YG6,适合冷硬铸铁、合金铸铁、耐热钢的加工，亦适用于普通铸铁的精加工，并可用于制造仪器仪表工业用的小型刀具和小模数滚刀,YG8,使用强度高，抗冲击和抗震动较Y6好，耐磨性和允许的切削速度较底,适合铸铁、有色金属及其合金、非金属材料的粗加工,YG8C,属粗晶粒合金，使用强度较高，接近与YG11,适合重载切削下的车刀、刨刀等,YG6A(YA6),属细晶粒合金，耐磨性和使用强与YG6X相似,适合硬铸铁、灰铸铁、球墨铸铁、有色金属及其合金、耐热合金钢,YT5,在YT类合金中，强度最高，抗冲击和抗振动性能最好，但耐磨性较差,适合碳钢和合金钢的粗车，间断切削时的半精车和精车，连续面的粗铣等,YT14,使用强度高，抗冲击性能和抗振动性能好，但较YT5稍差，耐磨性及允许的切削速度较YT5高,适合于碳钢和合金钢的粗车，间断切削时的半精车和精车，连续面的粗铣,常用牌号硬质合金的使用范围,刀具材料概述,刀具材料种类,续上表,YT15,耐磨性优于YT14，但抗冲击韧度较YT14差,适合于碳钢和合金钢的加工，连续切削时的粗车、半精车及精车，间断切削时的断面精车，连续面的半精铣与精铣,YT30,耐磨性及允许的切削速度较YT15高，但使用强度及冲击韧度较差，焊接及刃磨极易产生裂纹,适合碳钢及合金钢的精加工，如小断面精车、精镗、精扩等,YW1,扩展了YT类合金的使用性能，能承受一定的冲击负荷，通用性较好,适合耐热钢、高猛钢、不锈钢等难加工材料的精加工，也适合一般钢材和铸铁及有色金属的加工,YW2,耐磨性稍次于YW1合金，但使用强度较高，能承受较大的冲击负荷,适合于耐热钢、高猛钢、不锈钢等难加工材料的精加工、半精加工，也适合一般钢材和铸铁及有色金属的加工,YN10,耐磨性和耐热性好，硬度与YT30相当，强度比YT30稍高，焊接性能及刃磨性能较YT30为好,适合于碳素钢、合金钢、不锈钢、工具钢及粹硬的连续面精加工。对于较长件和表面粗糙度值要求较小的工件,YN05,硬度和耐热性是硬质合金中最高的，耐磨性接近陶瓷，但抗冲击和抗振动性能差,适合钢、淬硬钢、合金钢、铸钢和合金铸铁的高速精加工及工工艺系统刚性特别好的细长件精加工,刀具材料概述,刀具材料种类,1、陶瓷刀具陶瓷刀具材料的主要由硬度和熔点都很高的Al2O3、Si3N4等氧化物、氮化物组成，另外还有少量的金属碳化物、氧化物等添加剂，通过粉末冶金工艺方法制粉，再压制烧结而成。常用的陶瓷刀具有两种：Al2O3基陶瓷和Si3N4基陶瓷。,陶瓷刀具优点是有很高的硬度和耐磨性，硬度达9195HRA，耐磨性是硬质合金的5倍；刀具寿命比硬质合金高；具有很好的热硬性，当切削温度760时，具有87HRA（相当于66HRC）硬度，温度达1200时，仍能保持80HRA的硬度；摩擦系数低，切削力比硬质合金小，用该类刀具加工时能提高表面光洁度。,陶瓷刀具缺点是强度和韧性差，热导率低。陶瓷最大缺点是脆性大，抗冲击性能很差。,此类刀具一般用于高速精细加工硬材料。,特殊刀具材料,刀具材料概述,刀具材料种类,2、金刚石刀具,金刚石是碳的同素异构体，具有极高的硬度。现用的金刚石刀具有三类：天然金刚石刀具；人造聚晶金刚石刀具；复合聚晶金刚石刀具。,金刚石刀具具有如下优点：极高的硬度和耐磨性，人造金刚石硬度达10000HV，耐磨性是硬质合金的6080倍；切削刃锋利，能实现超精密微量加工和镜面加工；很高的导热性。,金刚石刀具缺点是耐热性差，强度低，脆性大，对振动很敏感。,此类刀具主要用于高速条件下精细加工有色金属及其合金和非金属材料。,特殊刀具材料,刀具材料概述,刀具材料种类,3、立方氮化硼刀具,立方氮化硼（简称CBN）是由六方氮化硼为原料在高温高压下合成。,CBN刀具的主要优点是硬度高，硬度仅次于金刚石，热稳定性好，较高的导热性和较小的摩擦系数。缺点是强度和韧性较差，抗弯强度仅为陶瓷刀具的1/51/2。,CBN刀具适用于加工高硬度淬火钢、冷硬铸铁和高温合金材料。它不宜加工塑性大的钢件和镍基合金，也不适合加工铝合金和铜合金，通常采用负前角的高速切削。,特殊刀具材料,刀具材料概述,刀具材料种类,4、涂层刀具,涂层刀具是在韧性较好的硬质合金基体上或高速钢刀具基体上，涂覆一层耐磨性较高的难熔金属化合物而制成。,常用的涂层材料有TiC、TiN、Al2O3等。TiC的硬度比TiN高，抗磨损性能好。不过TiN与金属亲和力小，在空气中抗氧化能力强。因此，对于磨擦剧烈的刀具，宜采用TiC涂层，而在容易产生粘结条件下，宜采用TiN涂层刀具。,涂层可以采用单涂层和复合涂层，如TiCTiN、TiC Al2O3、TiCTiNAl2O3等。涂层厚度一般在58m，它具有比基体高得多的硬度，表层硬度可达25004200HV。,涂层刀具具有高的抗氧化性能和抗粘结性能，因此具有较高的耐磨性。涂层摩擦系数较低，可降低切削时的切削力和切削温度，提高刀具耐用度，高速钢基体涂层刀具耐用度可提高210倍，硬质合金基体刀具提高13倍。加工材料硬度愈高，涂层刀具效果愈好。,特殊刀具材料,刀具材料概述,刀具材料种类,材料种类,密度,/g,-3,硬度,/HRC,/HRA/HV,抗弯强度,/GPa,冲击韧度,/MJm,-2,热导率/W,m,-1,K,-1,耐热性,/,线膨胀,系数/,10,-6,-1,高速钢,8.08.8,6370,24.5,0.0980.588,16.7525.1,600700,912,硬质,合金,钨钴类,14.315.3,(8992),1.082.35,0.0190.059,75.487.9,800,37.5,钨钛钴类,9.3513.2,8992.5,0.91.4,0.0030.0068,20.962.8,900,碳脂钽铌类,_,(92),1.5,_,_,10001100,碳化钛基类,5.566.3,(9293),0.78108,_,_,1100,8.2,陶瓷,氧化铝,3.64.7,(9195),0.440.686,0.0050.0117,4.1920.93,1200,6.39,氧化物、碳化物系,0.710.88,1100,氮化硅,3.26,5000,0.7350.83,_,37.68,1300,33.7,超硬,材料,立方氮,化硼,3.43.5,80009000,0.294,_,75.55,14001500,4.8,人造金,刚石,3.53.6,10000,0.210.48,_,146.54,700800,0.91.2,常用刀具材料的力学物理性能,数控刀具的种类与结构,数控刀具种类,按刀具结构区分,整体式，即由整块材料磨制而成，使用时可根据不同用途将切削部分修磨成所需要形状；如钻头、立铣刀等。,镶嵌式，分为焊接式和机夹式，机夹式又根据刀体结构的不同，可分为不转位和可转位两种；,减振式，当刀具的工作臂长度与直径比大于4时，为了减少刀具的振动，提高加工精度所采用的一种特殊结构的刀具，主要用于镗孔；,内冷式，即刀具的切削冷却液通过机床主轴或刀盘传递到刀体内部由喷孔喷射到切削刃部位；,数控刀具的种类与结构,数控刀具种类,按切削工艺区分,车削刀具：外圆、内孔、螺纹、成形车刀等,铣削刀具：面铣刀、立铣刀、螺纹铣刀等,钻削刀具：钻头、铰刀、丝锥等,镗削刀具：粗镗刀、精镗刀等,车削刀具图片,铣削刀具图片,钻削刀具图片镗削刀具图片,数控刀具的种类与结构,数控刀具种类,外圆车刀,内孔车刀,螺纹车刀,常用车刀,数控刀具的种类与结构,数控刀具种类,仿形,铣刀,三面刃和,螺纹铣刀,整体硬质,合金铣刀,常用铣刀,面铣刀,方肩,铣刀,数控刀具的种类与结构,数控刀具种类,铰刀,钻头,丝锥,钻削刀具,数控刀具的种类与结构,数控刀具种类,粗镗刀,精镗刀,镗削刀具,数控刀具的种类与结构,数控刀具结构,数控加工多采用机夹可转位刀具，其目的在于尽可能实现刀具的快速更换及调整，保证切削加工的连续性，充分发挥数控机床高效率、高精度、高加工质量等特点，较少采用整体式刃磨刀具。为此数控加工刀具在结构上应具备以下特点：,1刀片和刀具几何参数和切削参数的规范化、典型化；,2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；,3刀片或刀具的耐用度及其经济寿命指标的合理化；,4刀片及刀柄的定位基准的优化；,5刀片及刀柄对机床主轴的相对位置的要求高；,6对刀柄的强度、刚性及耐磨性的要求高；,7刀柄或刀具系统的装机重量限制的要求；,9对刀柄的转位，装拆和重复精度的要求；,10刀片及刀柄切入的位置和方向的要求；,11刀片和刀柄高度的饿通用化、规则化、系列化；,12整个数控工具系统自动换刀系统的优化。,数控刀具的选用,数控刀具选用与成本,数控刀具的选用,数控刀具材料的选用,正确选择刀具材料、牌号，需要全面掌握金属切削的基本知识和规律，其中最主要的是了解刀具材料的切削性能和工件材料的切削加工性能及加工条件，紧紧抓住切削中的主要矛盾，同时兼顾经济合理来决定取舍。一般应遵循以下原则：,1普通材料工件加工时，一般选用普通高速钢和硬质合金；加工难加工材料时可选用高性能和新型刀具材料牌号，只有在加工高硬材料或精密加工中常规刀具材料不能满足加工精度要求时，才考虑用CBN和PCD刀片。,2任何刀具材料在强度、韧性和硬度、耐磨性之间总是难以完全兼顾的，在选择刀具材料牌号时，可根据工件材料切削加工性和加工条件，通常先考虑耐磨性，崩刃问题尽可能用刀具合理几何参数解决。如果因刀具材料脆性太大造成崩刃，才考虑降低耐磨性要求，选用强度和韧性较好的牌号。一般情况下，低速切削时，切削过程不平稳，容易产生崩刃现象，宜选用强度和韧性较好的牌号；高速切削时，切削温度对刀具材料的磨损影响大，应选择耐磨性好的刀具材料牌号。,数控刀具的选用,可转位车刀的选用,刀片的夹紧方式,各种夹紧方式是为,适用于不同的应用,范围设计的。为了,帮助您选择具体工,序的最佳刀具，按,照适合性对它们分,类，适合性有1-3,个等级，3为最佳,选择。,山特维克可乐满车刀的夹紧方式选择,数控刀具的选用,可转位车刀的选用,刀片形状的选择,正型（前角）刀片：,对于内轮廓加工，小,型机床加工，工艺系,统刚性较差和工件结,构形状较复杂应优先,选择正型刀片。,负型（前角）刀片：,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,型刀片。,数控刀具的选用,可转位车刀的选用,刀片形状的选择,根据加工轮廓,选择刀片形状,一般外圆车削常用80,凸三角形、四方形和,80 菱形刀片；仿形,加工常用55、35,菱形和圆形刀片；,在机床刚性、功率允,许的条件下，大余量、,粗加工应选择刀尖角,较大的刀片，反之选,择刀尖角较小的刀片。,数控刀具的选用,可转位车刀的选用,刀具前角的选择,大负前角用于,切削硬材料,需切削刃强度大，以适应断续切削、切削含黑皮表面层的加工条件,大正前角用于,切削软质材料,易切削材料,被加工材料及机床刚性差时,前角对切,削力、切,屑排出、,切削、刀,具耐用度,影响都很,大,前角的影响,正前角大，切削刃锋利,前角每增加,1,，切削功率减少,1,正前角大，刀刃强度下降；负前角过大，切削力增加,数控刀具的选用,可转位车刀的选用,刀具后角的选择,后角的影响,后角大，后刀面磨损小,后角大，刀尖强度下降,小后角用于,切削硬材料,需切削刃强度高时,大后角用于,切削软材料,切削易加工硬化的材料,数控刀具的选用,可转位车刀的选用,刀具主偏角的选择,主偏角的影响,进给量相同时，余偏角大，刀片与切屑接触的,长度增加，切削厚度变薄，使切削力分散作用在长的刀刃上，刀具耐用度得以提高。,主偏角小，分力,a,也随之增加，加工细长轴时，易发生挠曲。,主偏角小，切屑处力性能变差。,主偏角小，切削厚度变薄，切削宽度增加，将使切屑难以碎断。,大主偏角用于,切深小的精加工,切削细而长的工件,机床刚性差,时,小主偏角用于,工件硬度高，切削温度大时,大直径零件的粗加工,机床刚性高时,余偏角等于,90减主偏,角，其作用,是缓和冲击,力，对进给,力，背向力，,切削厚度都,有影响,数控刀具的选用,可转位车刀的选用,刀具主偏角的选择,副偏角具有减少,已加工表面与刀,具摩擦的功能。,一般为515,副偏角的影响,副偏角小，切削刃强度增加，但刀尖易发热,副偏角小，背向力增加，切削时易产生振动,粗加工时副偏角宜小些；而精加工时副偏角则宜大些,数控刀具的选用,可转位车刀的选用,刀具刃倾角的选择,刃倾角的影响,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,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,力，为防止刀尖,受此力而发生脆,性损伤，故需有,刃倾角。推荐车,削时为35；,铣削时1015,数控刀具的选用,可转位车刀的选用,刀具刀尖圆弧半径的选择,刀尖圆弧半径的影响,刀尖圆弧半径大，表面粗糙度下降,刀尖圆弧半径大，刀刃强度增加,刀尖圆弧半径过大，切削力增加，易产生振动,刀尖圆弧半径大，刀具前、后面磨损减小,刀尖圆弧半径过大，切屑处理性能恶化,刀尖圆弧半径,对刀尖的强度,及加工表面粗,糙度影响很大，一般适宜值选,进给量的23,倍,刀尖圆弧小用于,切深削的精加工,细长轴加工,机床刚性差时,刀尖圆弧大用于,需要刀刃强度高的黑皮切削，断续切削,大直径工件的粗加工,机床刚性好时,数控刀具的选用,可转位车刀的选用,刀具断屑槽的选择,切削范围,代号,断屑槽,形状,特 点,精加工切削,FH,精加工专用断屑槽,轻切削,SH,适合用于小切深,大进给,大的前角刃口锋利,中切削,MV,适用于仿形向上切削加工,正角刀棱锋利,准重切削,GH,大进给粗加工,断续、黑皮切削,两面均有断屑槽,重切削,HX,不等棱边刀刃不仅刀刃锋利且强度也好,连续或继续加工均适合,断屑槽的参数直,接影响到切削的,卷曲和折断，目前刀片的断屑槽,形式较多，各种,断屑槽刀片的使,用情况不尽相同，,选用时一般参照,具体的产品样本,MITSUBISHI推荐的适用,于加工钢材的断屑槽形,数控刀具的选用,可转位铣刀的选用,可转位铣刀的选用,类型的选择,可转位面铣刀、立铣刀、槽铣刀、专用铣刀等,可转位铣刀的角度有前角、后角、主偏角、副偏角、刃,倾角等。为满足不同的加工需要，有多种角度组合型式,刀片牌号和断,屑槽形的选择,可转位铣刀直径的选用主要取决于设备的规格和工件的加工尺寸,为满足不同用户的需要，同一直径的可转位铣刀一般有粗齿、中齿、密齿三种类型,齿数的选择,角度的选择,直径的选择,合理选择刀片硬质合金牌号的主要依据是被加工材料的性能和硬质合金的性能。用于铣削的刀片槽形一般有轻型、中型和重型,数控刀具的选用,可转位铣刀的选用,可转位铣,刀的类型,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,可转位槽铣刀：主要有三面刃铣刀、两面刃铣刀、精切槽铣刀,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,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,可转位铣刀类型的选,择,数控刀具的选用,可转位铣刀的选用,可转位铣刀齿数（齿距）选,择,可转位铣,刀的齿数,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,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,密齿铣刀：用于铸铁、铝合金和有色金属的大进给速度切削加工,不等分齿距铣刀,：防止工艺系统出现共振，使切削平稳，在铸钢、铸铁件的大余量粗加工中建议优先选用不等分齿距的铣刀,数控刀具的选用,可转位铣刀的选用,可转位铣刀角度的选,择,可转位铣,刀的角度,主偏角：可转位铣刀的主偏角有90、88、75、,70、60、45等几种,前角：铣刀的前角可分解为径向前角和轴向前角。常用的前角组合形式如下：双负前角、双正前角、正负前角(轴向正前角、径向负前角)三种,各种角度中最主要的是主偏角和前角(制造厂的产品样本中对刀具的主偏角和前角一般都有明确说明),数控刀具的选用,可转位铣刀的选用,可转位铣刀直径的选,择,立铣刀直径选择：主要考虑工件加工尺寸的要求，并保证刀具所需功率在机床额定,功率范围以内。如系小直径立铣刀，则应主要考虑机床的最高转速能否达到刀具的最低切削速度要求,面铣刀直径选择：主要是根据工件宽度选择，同时要考虑机床的功率、刀具的位置和刀齿与工件接触形式等，也可将机床主轴直径作为选取的依据，面铣刀直径可按D1.5d（d为主轴直径）选取。一般来说，面铣刀的直径应比切宽大20%50%,面铣刀的直径应比,切宽大20%50%,两次走刀铣削平面，轨迹之间须有重叠部分,数控刀具的选用,可转位铣刀的选用,刀片牌号和断屑槽型的,选,择,可转位铣刀刀片牌号和断屑槽形,一般用户选用可转位铣刀，均由刀具制造厂根据用户加工的材料及加工条件配备相应牌号的硬质合金刀片,P类合金（含金属陶瓷）：P01P05,P10P15P20P25P30P40P50,M类合金：M10M20M30M40,K类合金：K01 K10K20K30K40,断屑槽形的选择,数控刀具的选用,可转位铣刀的选用,面铣刀切削刃各角度的,选,择,面铣刀切削刃,各角度的功能,数控刀具的选用,可转位铣刀的选用,面铣刀切削刃各角度的,选择,前角的正负,基本刃形的组合,基本刃形,数控刀具的选用,可转位铣刀的选用面铣刀切削刃各角度的,选择,45面铣刀,为一般加工首选，背向力大，,约等于进给力。加工薄壁零件,时，工件会发生挠曲，导致加,工精度下降。切削铸铁时，有,利于防止工件边缘产生崩落,数控刀具的选用,可转位铣刀的选用,面铣刀切削刃各角度的,选择,90面铣刀,适用于薄壁零件、装夹较差的零件和要求准确90度成形场合，进给力等于切削力，进给抗力大，易振动，要求机床具有较大功率和刚性,数控刀具的选用,可转位铣刀的选用,面铣刀切削刃各角度的,选择,方肩铣刀,铣削开放或封闭的槽、面或孔时均有上佳表现,数控刀具的选用,可转位铣刀的选用,立铣刀的,选择,球头立铣刀,通用性：仿形铣和曲面铣，以坡走铣或螺旋插补铣加工型腔，适用于高速加工,数控刀具的选用,可转位铣刀的选用,立铣刀的,选择,整体硬质合金立铣刀,通用性：轮廓铣、槽铣、平面铣，以坡走铣或螺旋插补铣加工型腔，应用较为普遍,数控刀具的选用,可转位铣刀的选用,螺纹铣刀的,选择,螺纹铣削的优点：,螺纹铣削免去了采用大量不同类型丝锥的必要性；,加工具有相同螺距的任意螺纹直径；,加工始终产生的是短切屑，因此不存在切屑处置方面的问题；,刀具破损的部分可以很容易地从零件中去除；,不受加工材料限制，那些无法用传统方法加工的材料可以用螺纹铣刀进行加工；,采用螺纹铣刀，可以按所需公差要求加工；,螺纹尺寸是由加工循环控制的；,与传统,HSS(,高速钢,),攻丝相比，采用硬质合金螺纹铣削可以提高生产率,数控刀具的选用,可转位铣刀的选用,螺纹铣刀的,选择,螺纹铣刀分类,圆柱螺纹铣刀：,它的螺纹切削刃与丝锥不同，刀具上无螺旋升程，加工中的螺旋升程靠机床运动实现；该刀具既可加工右旋螺纹，也可加工左旋螺纹；适用于钢、铸铁和有色金属材料的中小直径螺纹铣削，切削平稳，耐用度高。缺点是刀具制造成本较高，结构复杂，价格昂贵,机夹螺纹铣刀：,适用于较大直径(如D25mm)的内、外螺纹加工；刀片易于制造，价格较低，有的螺纹刀片可双面切削；抗冲击性能较整体螺纹铣刀稍差,数控刀具的选用,可转位铣刀的选用,螺纹铣刀的,选择,螺纹铣刀分类,丝锥的选择：,工件材料的可加工性是攻螺纹难易的关键，对于高强度的工件材料，丝锥的前角和下凹量（前面的下凹程度）通常较小，以增加切削刃强度。下凹量较大的丝锥则用在切削扭矩较大的场合，长屑材料需较大的前角和下凹量，以便卷屑和断屑；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,丝锥,数控刀具的选用,工具系统的选用,工具系统的分类,数控车床,工具系统,镗铣类整,体式工具系统,工具系统是针对数控机床要求与之配套的刀具必须可快换和高效切削而发展起来的，是刀具与机床的接口。,镗,式,铣工,类,具,模系,块统,模块式刀柄：通过将基本刀柄、接杆和加长杆（如需要）进行组合，可以用很少的组件组装成非常多种类的刀柄。,整体式刀柄：用于刀具装配中装夹不改变，或不宜使用模块式刀柄的场合。,数控刀具的选用,工具系统的选用,工具系统的型号表示方法,1.柄部型式及尺寸,JT：表示采用国际标准ISO7388号加工中心机床用锥柄柄部；BT：表示采用日本标准MAS403号加工中心机床用锥柄柄部；其后数字为相应的ISO锥度号：如50和40分别代表大端直径69.85和44.45的7:24锥度。,2.刀柄用途及主参数,：XD 装三面铣刀刀柄；MW-无扁尾氏锥柄刀柄；XS 装三面刃铣刀刀柄；M 有扁尾氏锥柄刀柄；Z（J）-装钻夹头刀柄（贾式锥度加J）；XP 装削平柄铣刀刀柄；用途后的数字表示工具的工作特性，其含义随工具不同而异。,3.工作长度,JT(BT)40,-,XS16,-,75,1,2,3,数控刀具的选用,工具系统的选用,常用刀柄,莫式锥度刀柄,快换式丝锥刀,柄,钻夹头刀,柄,数控刀具的选用,工具系统的选用,常用刀柄,ER弹簧夹头刀,柄,ER弹簧夹头,侧压式立铣刀柄,数控刀具的选用,工具系统的选用,拉钉的种类及选择,ISO 7388及DIN 69871的A型拉钉,ISO 7388及DIN 69871的B型拉钉,MAS BT的拉钉,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,拉钉的选择：,根据数控机床说明书选择；对机床自带的拉钉进行测量后来确定,注意：如果拉钉选择不当，装在刀柄上使用可能会造成事故。,数控刀具的选用,习 题,1、刀具切削部分的材料应具备哪些性能？,2、常用的刀具材料有哪些种类？,3、影响刀具寿命的主要因素有哪些？,4、何谓刀具耐用度？刀具耐用度的确定原则是什么？,5、常见刀具失效形式有哪些？,