数控铣刀.ppt

2.2 数控铣削刀具一、数控铣削刀具系统标准 1、数控刀具标准数控镗、铣类刀具系统采用的标准有国际标准(ISO 7388/1一A),德国标准(DIN 69871/1),美国标准(ANSI/ASME B5.50),日本标准(MAS 403,其高速刀柄采用HSK标准)中国标准(GB10944-1989)。镗、铣类工具系统分为整体式结构和模块式结构(1)整体式工具系统 它把工具柄部和装夹刀具的工作部分做成一体,要求不同工作部分都具有同样结构的刀柄,以便与机床的主轴相连。所以具有可靠性强、使用方便、结构简单、调换迅速及刀柄的种类较多的特点。缺点是锥柄的品种和数量较多。(2)模块式工具系统 镗、铣类模块式工具系统,即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。工具系统-自动换刀工具锥柄模块自动换刀工具锥柄模块等径中间模块微调精镗刀变径中间模块q螺旋角30 45 60q配以高精度夹持刀柄，可做20以下的定尺寸小孔精加工(IT7)，能有效纠正钻孔或铸孔产生的孔的位置误差。q加工工艺为：钻(预铸孔)铣铰孔q标准编号(例)：10 H7*30*77-30强力铣夹头刀柄30度螺旋角45度螺旋角60度螺旋角二.数控铣削刀具系统要求 1)刀具切削部分几何参数及其切削参数须规范化、合理化。2)刀具切削部分材料及切削参数选择,必须与工件材料相匹配。3)刀具磨损及耐用度值规定必须合理。4)刀片在刀具中的定位方式及其结构必须优化。5)刀具安装后,在机床中的定位应保持一定精度。6)换刀后,刀具应在机床中仍有高的重复定位精度。7)刀具的刀柄应有足够的强度、刚度及耐磨性。8)刀柄及其工具对机床的重量影响,应有相应的控制。9)刀片、刀柄各参数应通用化、规格化、系列化。三、刀柄 1、刀柄的作用 数控铣床使用的刀具通过刀柄与主轴相连。刀柄通过拉钉和主轴内的拉刀装置固定在主轴上,由刀柄夹持传递速度、转矩。刀柄的强度、刚性、耐磨性、制造精度及夹紧力等,对加工有直接的影响。刀柄与主轴孔的配合锥面一般采用7:24的锥度。这种锥柄不自锁,换刀方便,与直柄相比有较高的定心精度和刚度。为了保证刀柄与主轴的配合与连接,刀柄与拉钉的结构和尺寸均已标准化、系列化。在我国应用最为广泛的是BT40,BT50系列刀柄和拉钉,其中,BT表示采用日本标准MAS403的刀柄,其后数字为相应的ISO锥度号,如50和40分别代表大端直径69.85mm和44.45mm的7:24锥度。2、刀柄的分类 1)按刀柄的结构分整体式刀柄。这种刀柄直接夹住刀具,刚性好;但需针对不同的刀具分别配备,其规格、品种繁多,给管理和生产带来不便。模块式刀柄。模块式刀柄比整体式多出中间连接部分,装配不同刀具时更换连接部分即可,克服了整体式刀柄的缺点;但对连接精度、刚性、强度等都有很高的要求。2)按刀具夹紧方式分 弹簧夹头刀柄。采用ER型卡簧,适用于夹持16mm以下直径的铣刀进行铣削加工;若采用KM型卡簧,则称为强力夹头刀柄,可以提供较大夹紧力,适用于夹持16mm以上直径的铣刀进行强力铣削。q 夹持范围:0.526(参见卡簧系列)q 卡簧弹性变形量1mmq主要夹持小规格铣刀,钻头,丝锥.卡簧接杆卡簧侧固式刀柄。采用侧向夹紧,适用于切削力大的加工,但一种尺寸的刀具，需对应配备一种刀柄,规格较多。液压夹紧式刀柄。采用液压夹紧,可提供较大夹紧力。液压夹紧的工作原理加压螺栓刀具高粘度压力油刀具容腔冷缩夹紧式刀柄。装刀时加热孔,靠冷却夹紧,使刀具和刀柄合二为一,在不经常换刀的场合使用。热装刀柄76F107F138F169F200F231F262F293F324F355F关键因素：加热时间温度分布能量流热套原理热装刀柄夹头形变夹头n特性n无加热或冷却时间n无加热件，无电磁场n无过量加热，没有可移动的部件n加载装置便宜，无动力源要求n径向跳动 0,003 mmn优点n更换时间快n易于操作且保证最佳的人员操作安全n刀柄寿命长n低投资成本和高的柔性n刀具寿命长，表面精度好3)按允许转速分低速刀柄。指用于主轴转速在8000 r/min以下的刀柄。高速刀柄。用于主轴转速在8000 r/min以上的高速加工,其上有平衡调整环,必须经动平衡。HSK刀柄（1：10）HSK刀柄与主轴接合图 HSK刀柄高速切削刀柄系统4）按所夹持的刀具分 圆柱铣刀刀柄。用于夹持圆柱铣刀。工具统-弹簧卡头刀柄q 夹持范围:0.526(参见卡簧系列)q 卡簧弹性变形量1mmq主要夹持小规格铣刀,钻头,丝锥.卡簧接杆卡簧面铣刀刀柄。用于与面铣刀盘配套使用 锥柄钻头刀柄。用于夹持莫氏锥度刀杆的钻头、铰刀等,带有扁尾槽及装卸槽。直柄钻头刀柄。用于装夹直径在13mm以下的中心钻、直柄麻花钻等。工具系统-有扁尾莫式圆锥孔刀柄注意:1.使用前务必将锥孔内清洗干净,保证无油脂否则会影响磨擦力,导致刀具的“夹紧力”的下降.2.刀具不使用时应当及时将刀具卸下来,长时间处与拉紧状态可能会导致刀具无法拆卸的结果.此类刀柄现在应用的越来越少,许多较大直径的铣刀都用直柄形式,用强力铣夹头刀柄装夹.镗刀刀柄。用于各种尺寸孔的镗削加工,有单刃、双刃以及重切削等类q可根据加工需要选配相应TZC、TQC的镗刀头可完成镗孔,孔口倒角,反镗孔(倒角)。q被加工孔径，可在一定范围内调整，节约了采购成本。孔加工刀具孔加工刀具-直角直角(倾斜倾斜)型粗镗刀型粗镗刀但该种镗刀由于其结构限制,无法保证刀具平衡,无法用于高速切削,在批量生产的流水线上很少采用直角型粗镗刀倾斜型粗镗刀通孔型盲孔型q小孔径单刃微调精镗刀采用专用接柄，以满足不同转速的需要。q调节精度高：直径方向可达2.5m。小孔径单刃微调精镗刀当L/d5时宜采用硬质合金镗杆丝锥刀柄。用于自动攻螺纹时装夹丝锥,一般具有切削力限制功能。弹簧夹头刀柄使用:1)将刀柄放入卸刀座并锁紧。2)根据刀具直径选取合适的卡簧,清洁工作表面。3)将卡簧装入锁紧螺母内。4)将铣刀装入卡簧孔内,并根据加工深度控制刀具悬伸长度。5)用扳手将锁紧拖母锁紧。6)检查,将刀柄装上主轴。四、旋转刀具 1、刀具种类 在数控铣床上使用的刀具主要为铣刀,包括面铣刀、立铣刀、球头铣刀、三面刃盘铣刀、环形铣刀等。除此以外,还有各种孔加工刀具,如钻头(锪钻、铰刀、镗刀等)、丝锥等。铣削刀具2、刀具选择的原则:1)根据加工表面特点及尺寸选择刀具类型。2)根据工件材料及加工要求选择刀片材料及尺寸。3)根据加工条件选取刀柄。3、刀片安装 在安装刀片时需注意如下问题 1)刀片本身精度。2)刀槽定位面精度。3)安装面清洁、完好程度。4)专用工具装夹。5)严格的操作规程