第三章(1)数控刀具夹具.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,数控刀具的主要种类,1,数控加工刀具的种类,：,常规刀具和模块化刀具两大类,模块化刀具的主要,优点,：,减少换刀停机时间,，提高生产加工时间；,加快换刀及安装时间，,提高小批量生产的经济性；提高刀具的标准化和合理化的程度；,提高刀具的管理及柔性加工的水平,；,扩大刀具的利用率，充分发挥刀具的性能；,有效地消除刀具测量工作的中断现象，可采用,线外预调。,数控刀具,三大系统,：即车削刀具系统、钻削刀具系统和镗铣刀具系统。,数控车刀,数控可转位刀片,数控刀片,PVD,涂层高速钢齿轮滚刀、铣刀、钻头,数控刀具材料,PCVD,涂层刀片,MT-CVD,常见的刀具库,可装,20,把刀的无臂式,ATC,刀具库,常见的刀具库,可装,24,把刀的有臂式,ATC,刀具库,常见的刀具库,可装,32,把刀的有臂式刀具库,常见的刀具库,可装,60,把刀的刀具库,数,控,加,工,刀,具,（）,从结构上,（）,从制造所采用的材料上,（）,从切削工艺上,（）,特殊型刀具,（）从结构上,整体式,镶嵌式,减振式,内冷式,特殊型式,焊接式,机夹式,可转位,不转位,复合刀具、,可逆攻螺纹刀具,（）从制造所采用的材料上,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,车削刀具,钻削刀具,镗削刀具,铣削刀具,外圆、内孔、外螺纹、,内螺纹，切槽、切端面、,切端面环槽、切断,小孔、短孔、深孔、,攻螺纹、铰孔,面铣、立铣、模具铣、,三面刃铣、键槽铣刀、,鼓形铣刀、成形铣刀,从结构上,从加工工艺要求上,整体式镗刀柄、,模块式镗刀柄、,镗头,粗镗刀、,精镗刀,（）从切削工艺上,（,4,）特殊型刀具,带柄自紧夹头、,强力弹簧夹头刀柄、,可逆式,(,自动反向,),攻螺纹夹头刀柄、,增速夹头刀柄、,复合刀具和接杆类,2,数控加工刀具的特点,数控加工刀具与普通金属切削刀具相比特点,：,刀片及刀柄高度的,通用化、规格化、系列化,。,刀片或刀具的耐用度及经济寿命指标的,合理化,。,刀具或刀片几何参数和切削参数的,规范化、典型化。,刀片或刀具材料及切削参数与被加工材料之间应,相匹配,。,刀具应具有较高的精度。,刀具应具有较高的精度,包括：,刀具的形状精度,刀片及刀柄对机床主轴的相对位置精度,刀片及刀柄的转位及拆装的重复精度,刀柄的强度,要高、刚性及耐磨性要好。,刀柄或工具系统的,装机重量,有限度。,刀片及刀柄,切入的位置和方向,有要求。,刀片、刀柄的定位基准及自动换刀系统要,优化,。,总的说来：数控机床上用的,刀具应满足安装调整方便、刚性好、精度高、耐用度好,等要求。,数控车削刀具,车刀的种类和用途,刀具的种类,外圆和端面车刀,内孔车刀,2,、,刀具类型,：,（,1,）按进刀方向：左、右、中间进刀；,（,2,）按加工位置：内孔、外圆、端面；,（,3,）按加工形状：槽、螺纹、仿形。,车刀内孔用,刀具的种类,整体式 焊接式 机械夹固式,类型,特 点,应用场合,整体式,整体高速钢制造、刃磨锋利,小型车床、加工有色金属、成形车刀,焊接式,焊接硬质合金或高速钢刀片,各类车刀,特别是小刀具,结构紧凑,使用灵活,机械夹固式,机夹重磨式,避免焊接刀缺点,使用灵活方便,各类车刀,机夹可转位式,避免焊接刀缺点,高效,特别适用于数控机床,结构上分,:,加工表面特征上分,:,普通车刀和成形车刀,车刀,可换式,刀片的装夹,数控车削用常规刀具,尖形车刀,:,刀尖由直线形的主切削刃和副切削刃相交构成,90,内外圆车刀,左右端面车刀,切槽,(,切断,),车刀,刀尖倒棱很小的各种外圆和内孔车刀,尖形车刀几何角度选择应结合数控加工,(,加工路线、加工干涉,),的特点,圆弧形车刀,:,以圆度或线轮廓误差很小的圆弧形切削刃为特征,车刀圆弧刃上每一点都是圆弧形车刀的刀尖,因此编程使用的,刀位点,不在圆弧上,在圆心,刀位点也是对刀和加工的基准点,圆弧形车刀可用于车削内外表面,特别适用于车削各种光滑连接,(,凹形,),的成形面,成形车刀,数控加工中尽量少用或不用成形车刀,分三类,外圆车刀,外螺纹车刀,内圆车刀,内螺纹车刀,切断刀具,中心钻,孔加工刀具,:,镗刀,丝锥,常规刀具,机床中心高,/mm,150,180200,260300,350400,方刀柄断面,H,2,/mm,2,(16),2,(20),2,(25),2,(30),2,矩形刀断面,BH/,mmmm,1220,1625,2030,2540,常用车刀刀柄截面尺寸,数控车削用可转位刀具,要求,特 点,目 的,刀片采用,M,级或更高精度等级,保证刀片重复定位精度,方便坐标设定,保证刀尖位置精度,精度高,刀杆多采用精密级,用带微调装置的刀杆在机外预调好,采用断屑可靠性高的断屑槽型或有,断,可靠性高,屑台和断屑器的车刀,断屑稳定,不能有紊乱和带状切屑,采用结构可靠的车刀,复合式夹紧结,适应刀架快速移动和换位以及整个自动切削过程中夹,构和夹紧可靠的其他结构,紧不得有松动的要求,换刀迅速,采用车削工具系统,迅速更换不同形式的切削部件,完成多种切削加工,提,采用快换小刀架,高生产效率,刀片材料,较多采用涂层刀片,满足生产节拍要求,提高加工效率,刀杆截形,较多采用正方形刀杆,但因刀架系统,刀杆与刀架系统匹配,结构差异大,有的需采用专用刀杆,知识点,可转位机夹车刀刀片,可转位机夹车刀刀柄,可转位车刀的夹紧形式,机械夹固刀的合理使用,技能点,可转位成形车刀刀片型号的识别及选择,在生产实践中,人们摸索出了合理的刀具几何参数,将这些合理参数压制在硬质合金刀片上,用机械夹固的方法,将其固定在标准刀杆上,这就是机械夹固式车刀。图,所示为用在机夹可转位式车刀上的硬质合金刀片。要想充 分发挥机械夹固式车刀的作用,首先必须熟悉硬质合金刀片的型号,例如型号为,TNUM160308FRA4,的硬质合金刀片,其中各字母和数字代表哪些参数,如何根据加工要求选择相应型号的硬质合金刀片,;,其次,要正确、合理地使用它。,机械夹固式车刀使用方便高效,并能克服常用焊接式车刀存在的诸如在焊接和刃磨时常产生内应力,极易导致裂纹而造成工作时产生崩刃或打刀,刀杆不能重复使用等缺点。因此,在加工自动线上,尤其在数控机床上推广使用机械夹固式车刀,特别是其中的可转位式车刀,对提高劳动生产率,意义重大。,硬质合金刀片,可转位刀片型号,及其选用,1,、刀片型号代码,C N M G 12 04 08 R PF,1 2 3 4 5 6 7 8 9 10,如，刀片型号，刀片牌号,VAMT120408RPF,，,YB235,VCGT120404RPF,，,YB235,2,、,选用,（,1,）刀片夹固系统；,（,2,）刀片型号；,（,3,）刀片刀尖圆弧；,（,4,）刀片材料型号：,P,K,M,类,适合加工材料：,钢,铸铁,合金钢及不易加工材料,对应表：,2-13,2-15,2-14,可转位刀片型号,及其选用,号位,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,表达,刀片,法后角,刀片,类型,刀片,刀片,刀尖圆角,切削刃截,切削,断屑槽类,特性,形状,精度,边长,厚度,半径,面形状,方向,型与宽度,说明,字母,字母,字母,字母,数字,数字,数字,字母,字母,字母,+,数字,实例,T,N,U,M,16,O3,O8,F,R,A4,刀片型号,刀片型号,刀片型号代码,C N M G 12 04 08 R PF,1 2 3 4 5 6 7 8 9 10,如，刀片型号，刀片牌号,VAMT120408RPF,，,YB235,VCGT120404RPF,，,YB235,可转位刀片型号,及其选用,1,、刀片型号,代码,C N M G 12 04 08 R PF,1 2 3 4 5 6 7 8 9 10,可转位刀片形状,F,可转位硬质合金车刀刀片形状示意图,刀片形状,应用场合,正三边形,T,用于,60,、,90,、,93,外圆、端面、内孔车刀,正四边形,S,用于外圆、端面、内孔、倒角车刀,带副偏角三角形,F,用于,90,外圆、端面、内孔车刀,凸三边形,W,用于,90,外圆、端面、内孔车刀,正五边形,P,用于工艺系统刚性较好时,不能兼做外圆和端面车刀,圆形,R,用于车削曲面、成形面、精车,菱形,V,、,D,用于数控车床,法后角,3,5,7,15,20,25,30,0,11,其他,(,需专门说明,),代号,A,B,C,D,E,F,G,N,P,O,代号,固定方式,断屑槽,代号,固定方式,断屑槽,代号,固定方式,断屑槽,N,无固定孔,无,A,圆形孔,无,B,单面,70,90,沉孔,无,R,单面有,M,单面有,H,单面有,F,双面有,G,双面有,C,双面,70,90,沉孔,无,W,单面,40,60,沉孔,无,Q,双面,40,60,沉孔,无,J,双面有,T,单面有,U,双面有,X,其他,需图形并附加说明,可转位车刀法后角,可转位刀片的类型,可转位刀片断屑槽类型,常用断屑槽特点及适用场合,槽型,特 点,正前角,零刃倾角,切削刃上各点前角相同,槽型简单,常用槽型,正前角,正刃倾角,刀片制出,6,刃倾角,减小了径向切削力,变截面,切削刃上各点槽深、槽宽、刃倾角不同,槽型复杂,但断屑稳定,切屑不飞溅,应用范围较广,刀片夹固系统,号位,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,表达,夹紧,刀片,车刀头部,刀片法,切削,车刀,刀柄,刀柄,刀片,紧密刀柄的,特性,方式,形式,形式,后角,方向,高度,宽度,长度,边长,测量基准,说明,字母,字母,字母,字母,字母,数字,数字,字母,数字,字母,实例,C,T,G,N,R,32,25,M,16,Q,代号,夹紧方式,C,装无孔刀片,利用压板从刀片上方将刀片夹紧,M,装圆孔刀片,利用刀片孔从刀片上方将刀片夹紧,P,装圆孔刀片,利用刀片孔将刀片夹紧,S,装沉孔刀片,用螺钉直接穿过刀片孔将刀片夹紧,夹紧方式,刀柄型号,代号,头部形式,代号,头部形式,代号,头部形式,代号,头部形式,A,90,直头側切,F,90,偏头端切,L,95,偏头側切及端切,T,60,偏头側切,B,75,直头側切,G,90,偏头側切,M,50,直头側切,U,93,偏头端切,C,90,直头端切,H,107.5,偏头側切,N,63,直头側切,V,72.5,直头側切,D,45,直头側切,J,93,偏头側切,R,75,偏头側切,W,90,偏头端切,E,60,直头側切,K,75,偏头端切,S,45,偏头側切,Y,90,偏头端切,代号,A,B,C,D,E,F,G,H,J,K,L,M,长度,32,40,50,60,70,80,90,100,110,125,140,150,代号,N,P,Q,R,S,T,U,V,W,X,Y,长度,160,170,180,200,250,300,350,400,450,特殊尺寸,500,刀柄长度,车刀头部形式,数控机床夹具的类型和特点,机床夹具的类型,：,（）按夹具的使用特点分类,通用夹具,专用夹具,可调夹具,组合夹具,拼装夹具,1-,夹具体,2-,液压缸,3-,压板,4-,对刀块,5-V,形架,6-,圆柱销,7-,定向键,夹具的组成与作用,通用夹具,概念,：,已经标准化的可加工一定范围内不同工件的夹具，称为,通用夹具,。,特点,：,优点,：适应性强，可用于装夹一定形状和尺寸范围内的各种工件。,缺点,：夹具的精度不高，生产率也较低，且较难装夹形状复杂的工件，故一般适用于单件小批量生产中。,三,爪,卡盘：用于回转工件的自动装卡,四爪单动卡盘,：用于非回转体或偏心件的装卡,通用,夹,具的选用,平口钳分固定侧与活动侧，固定侧与底面作为定位面，活动侧用于夹紧。,通用,夹,具的选用,正弦平口钳,，,通过钳身上的孔及滑槽来改变角度，可用于斜面零件的装夹,通用,夹,具的选用,平口钳可选附件,通用,夹,具的选用,通用,夹,具的选用,专用夹具,概念,：,专为某一工件的某道工序设计制造的夹具，称为,专用夹具,。,特点,：,优点,：在产品相对,稳定、批量较大,的生产中，采用各种专用夹具，可获得较高的生产率和加工精度。,缺点,：设计周期较长、投资较大。,连杆加工专用铣槽夹具结构夹具,l,一夹具体；,2,一压板；,3,、,7,一螺母；,4,、,5,一垫圈：,6,一螺栓；,8,一弹簧；,9,一定位键；,10,一菱形销；,11,一圆柱销,专用夹具,可调夹具,概念,：,某些元件可调整或更换,，以适应多种工件加工的夹具，称为,可调夹具,。,分类,：,通用可调夹具（通用范围比通用夹具更大）,成组夹具 （专用可调夹具）,特点,：对不同类型和尺寸的工件，只需调整或更换原来夹具上的,个别定位元件和夹紧元件,便可使用。,组合夹具,概念,：,采用,标准,的组合元件、部件，专为某一工件的某道工序组装的夹具，称为,组合夹具。,特点,：,使用组合夹具可缩短生产准备周期，元件能重复多次使用，可减少专用夹具数量。,新型数控夹具与组合夹具,新型数控夹具体,新型数控夹具与组合夹具,夹具体元件,新型数控夹具与组合夹具,孔系组合夹具,孔系组合夹具,数控夹具的选用,孔系组合夹具应用实例,数控夹具的选用,槽系组合夹具,l,一长方形基础板；,2,一方形支撑件；,3,一菱形定位盘；,4,一快换钻套；,5,一叉形压板；,6,一螺栓；,7,一手柄杆；,8,一分度合件,数控夹具的选用,槽系组合夹具应用实例,数控夹具的选用,槽系组合夹具应用实例,数控夹具的选用,拼装夹具,概念,：,用专门的标准化、系列化的拼装零部件拼装而成的夹具，称为,拼装夹具,。,特点,：,优点,：具有组合夹具的优点，但比组合夹具,精度高、效能高、结构紧凑。,（）按使用机床分类：,车床夹具、,铣床夹具、,钻床夹具、,镗床夹具、,齿轮机床夹具、,数控机床夹具、,自动机床夹具、,自动线随行夹具,其他机床夹具,（）按夹紧的动力源分类：,手动夹具,气动夹具,液压夹具,气液增力夹具,电磁夹具以及真空夹具,2,数控加工夹具的特点,、数控加工适用于多品种、中小批量生产，为能装夹不同尺寸、不同形状的多品种工件，数控加工的夹具应,具有柔性,，,经过适当,调整即可夹持多种形状和尺寸的工件。,、由,机床解决对刀问题,，由程序控制的准确的定位精度，可实现夹具中的,刀具导向,功能，要求具有定位和夹紧功能。,、为适应数控加工的高效率，数控加工夹具应尽可能使用,气动、液压、电动,等自动夹紧装置快速夹紧，以缩短辅助时间。,、夹具的刚度和夹紧力都要,满足大切削力的要求。,、夹具结构,不要妨碍刀具,对工件各部位的多面加工。,、,夹具的定位要可靠，定位元件应具有较高的定位精度，,定位部位应便于清屑，无切屑积留。,对刚度小的工件，,应保证最小的夹紧变形。,