1、數(shù)控刀具及可轉(zhuǎn)位車(chē)刀設(shè)計(jì)專題 -2013.4.2,機(jī)械制造及自動(dòng)化系 王娜君,內(nèi) 容 一.了解數(shù)控刀具 二.掌握可轉(zhuǎn)位車(chē)刀設(shè)計(jì)基本方法,工具系統(tǒng): 在加工中心上要適應(yīng)多種形式零件不同部位的加工，故刀具裝夾部分的結(jié)構(gòu)、形式、尺寸也是多種多樣的。把通用性較強(qiáng)的刀具和配套裝夾工具系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。,工具系統(tǒng)：鏜銑類(lèi)數(shù)控工具系統(tǒng) 車(chē)床類(lèi)數(shù)控工具系統(tǒng) 主要由兩部分組成： 刀具部分 裝夾工具部分（刀柄、接柄、夾頭等）,一、數(shù)控機(jī)床的工具系統(tǒng),二、數(shù)控機(jī)床的工具系統(tǒng),二、數(shù)控機(jī)床的工具系統(tǒng),二、數(shù)控加工刀具的要求及特點(diǎn),1、要求刀具切削性能穩(wěn)定、使用壽命和可靠性高，能適應(yīng)難加工材料和新型材料加工的需要； 刀具

2、材料應(yīng)具有高的耐熱性、抗熱沖擊性和高溫力學(xué)性能； 刀具結(jié)構(gòu)需要?jiǎng)傂院茫ㄓ绕涫谴旨庸さ毒撸⒕雀摺⒖拐窦盁嶙冃涡。?2、要求刀具有很高的切削效率 刀具的尺寸互換性好便于調(diào)整，以減少換刀調(diào)整時(shí)間，能實(shí)現(xiàn)刀具尺寸的預(yù)調(diào)和快速換刀 3、刀具應(yīng)能可靠地?cái)嘈蓟蚓硇?，以利于切屑的排除?二、數(shù)控加工刀具的要求及特點(diǎn),4、數(shù)控刀具有高的精度和重復(fù)定位精度 數(shù)控刀具大量采用機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具； 數(shù)控刀具大量采用多功能復(fù)合刀具及專用刀具； 5、數(shù)控刀具要系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，以利于編程和刀具管理； 具有一個(gè)比較完善的工具系統(tǒng)； 建立刀具管理系統(tǒng)； 應(yīng)有刀具在線監(jiān)控及尺寸補(bǔ)償系統(tǒng),三、可轉(zhuǎn)位車(chē)刀結(jié)構(gòu)及優(yōu)勢(shì),結(jié)構(gòu),1-可轉(zhuǎn)位

3、刀片 2-彈簧套 3-刀墊 4-壓緊螺釘 5-杠桿 6-刀桿,1,5,夾緊元件,3,提高刀具壽命-避免了硬質(zhì)合金釬焊時(shí)容易產(chǎn)生裂紋的缺點(diǎn)； 有利于涂層刀片的使用-可轉(zhuǎn)位刀片適合用氣相沉積法在硬質(zhì)合金刀片表面沉積薄層更硬的材料(碳化鈦氮化鈦和氧化鋁),以提高切削性能。 保持切削穩(wěn)定可靠-由于可轉(zhuǎn)位刀片是標(biāo)準(zhǔn)化和集中生產(chǎn)的,刀片幾何參數(shù)易于一致； 降耗-減少硬質(zhì)合金材料的消耗，節(jié)約大量刀桿材料 提高生產(chǎn)效率-換刀時(shí)間較短； 切屑控制穩(wěn)定。,三、可轉(zhuǎn)位車(chē)刀結(jié)構(gòu)及優(yōu)勢(shì),優(yōu)勢(shì),4.1 可轉(zhuǎn)位車(chē)刀刀片夾固形式及選擇,偏心式,1、偏心式 靠銷(xiāo)釘(螺釘)上端部的偏心銷(xiāo)偏心夾緊(螺釘自鎖)； 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便

4、； 不能雙邊定位； 偏心過(guò)小,刀片制造精度高;太大受切削力沖擊易松動(dòng) 偏心式夾緊機(jī)構(gòu)一般適用于連續(xù)平穩(wěn)切削的場(chǎng)合。,杠桿式,應(yīng)用杠桿原理對(duì)刀片刀槽側(cè)面進(jìn)行夾緊，半圓筒形彈 簧片可保持刀墊不動(dòng) 。 定位精度高，夾固牢靠，受力合理，使用方便； 工藝性較差，適用于專業(yè)工具廠大批量的生產(chǎn)。,4.1 可轉(zhuǎn)位車(chē)刀刀片夾固形式及選擇,楔塊式,（3）楔塊式 刀片通過(guò)定位在刀桿的銷(xiāo)軸上，壓緊螺釘下壓楔塊，使其一面緊靠在刀桿，另一面推擠刀片使刀片內(nèi)孔靠緊的圓柱銷(xiāo)軸。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易操作，精度較低； 夾緊力與切削力相反。,4.1 可轉(zhuǎn)位車(chē)刀刀片夾固形式及選擇,上壓式,4、上壓式 采用螺釘和壓板從上面壓緊刀片。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

5、，加固牢靠，使用方便，刀片平裝，用鈍后重磨后面。 上壓式是加工中應(yīng)用最多的一種。,4.1 可轉(zhuǎn)位車(chē)刀刀片夾固形式及選擇,杠銷(xiāo)式,4.1 可轉(zhuǎn)位車(chē)刀刀片夾固形式及選擇,拉墊式,4.1 可轉(zhuǎn)位車(chē)刀刀片夾固形式及選擇,壓孔式,4.1 可轉(zhuǎn)位車(chē)刀刀片夾固形式及選擇,螺釘壓緊式,4.2 可轉(zhuǎn)位車(chē)刀刀片形狀及選擇,刀片,刀片,4.2 可轉(zhuǎn)位車(chē)刀刀片形狀及選擇,根據(jù)加工輪廓選擇刀片形狀！,一般外圓車(chē)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 菱形和圓形刀片； 在機(jī)床剛性、功率允許的條件下，大余量、粗加工應(yīng)選擇刀尖角較大的刀片，反之選擇刀尖角較小的刀片。,4.2 可轉(zhuǎn)位車(chē)刀刀片形狀及選

6、擇,刀片,斷屑槽,4.4 可轉(zhuǎn)位車(chē)刀刀片斷屑槽形式及選擇,斷屑槽,斷屑槽的參數(shù)直接影響到切削的卷曲和折斷； 斷屑槽可根據(jù)工件材料、切削參數(shù)和斷屑要求選擇； 目前刀片的斷屑槽形式較多，各種斷屑槽刀片的使用情況不盡相同，選用時(shí)一般參照具體的產(chǎn)品樣本,刀片的尺寸應(yīng)根據(jù)切削刃長(zhǎng)度、刀片強(qiáng)度等因素選擇；,4.4 可轉(zhuǎn)位車(chē)刀刀片斷屑槽形式及選擇,可轉(zhuǎn)位刀片的型號(hào)及表示方法,國(guó)標(biāo)規(guī)定 型號(hào)中不加前綴，即指裝有硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀 片的可轉(zhuǎn)位刀具； 加前綴裝夾其他材料的可轉(zhuǎn)位刀片，如裝夾陶瓷可轉(zhuǎn)位刀片的車(chē)刀，稱為陶瓷可轉(zhuǎn)位車(chē)刀。,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)TNUM160408ERA2,TNUM160408ERA2,4.5 可轉(zhuǎn)位車(chē)

7、刀刀桿設(shè)計(jì),刀槽角度計(jì)算,可轉(zhuǎn)位車(chē)刀的角度是由刀片幾何角度和刀槽幾何角度綜合形成。,求刀槽角度（包括刀槽銑制角度）,按照設(shè)計(jì)給出的車(chē)刀角度,選擇刀片角度,校驗(yàn)車(chē)刀后角、副刃后角,4.5 可轉(zhuǎn)位車(chē)刀刀桿設(shè)計(jì),刀槽角度計(jì)算,1、刀槽的主偏角和刃傾角計(jì)算 2、刀槽前角,4.5 可轉(zhuǎn)位車(chē)刀刀桿設(shè)計(jì),刀槽角度計(jì)算,3、刀槽最大傾斜角與方位角計(jì)算 為了制造出要求的刀槽角度，就要給出制造過(guò)程需要的最大傾斜角與方位角計(jì)算。 有時(shí)還可用進(jìn)給、切深剖面的角度,4.5 可轉(zhuǎn)位車(chē)刀刀桿設(shè)計(jì),刀槽角度計(jì)算,3、刀槽最大傾斜角與方位角計(jì)算 垂直于底面（基面）的任意位置前角計(jì)算公式： 對(duì)此求極大值得,4.5 可轉(zhuǎn)位車(chē)刀刀桿設(shè)計(jì),刀槽角度計(jì)算,P,O,s,i,A,B,C,D,3、刀槽最大傾斜角與方位角計(jì)算 垂直于底面（基面）的任意位置前角計(jì)算公式： 對(duì)此求極大值得,4.5 可轉(zhuǎn)位車(chē)刀刀桿設(shè)計(jì),刀槽角度計(jì)算,4、車(chē)刀刀尖角、副偏角計(jì)算：,為什么要計(jì)算刀尖角,4.5 可轉(zhuǎn)位車(chē)刀刀桿設(shè)計(jì),刀槽角度計(jì)算,求刀尖角的順序?yàn)椋?副偏角：,4.5