数控刀具系统课件.ppt
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1、第一节数控刀具系统,第二节自动换刀系统,第三节数控夹具系统,第四节回转工作台,数控加工系统的工艺装备,一、 数控机床对刀具的要求,第一节数控刀具系统,(1) 适应高速切削要求,具有良好的切削性能。(2) 高的可靠性。(3) 较高的尺寸耐用度。(4) 高精度。(5) 可靠的断屑及排屑措施。(7) 自动且快速的换刀。(8) 具有刀具工作状态监测装置。(9) 刀具标准化、模块化、通用化及复合化。,二、 数控机床所用刀具材料的类型及选择,1刀具材料应具备的性能(1) 较高的硬度和耐磨性。(2) 足够的强度和韧性示。(3) 较高的耐热性。(4) 较好的导热性。(5) 良好的工艺性。,2高速钢 高速钢是一
2、种加入了较多的钨、钼、铬、钒等合金元素的高合金工具钢。高速钢具有较高的热稳定性、高的强度(抗弯强度一般为硬质合金23倍,为陶瓷的56倍)和韧性(较硬质合金和陶瓷高十几倍)、一定的硬度(6369HRC)和耐磨性。,3硬质合金 硬质合金是由难熔金属碳化物(如TiC、WC、TaC、NbC等)和金属粘结剂(如Co、Ni等)经粉末冶金方法制成的。硬质合金的硬度(8993HRA)、耐磨性都很高,其切削性能比高速钢高得多,刀具耐用度可提高几倍到几十倍。,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,涂覆一薄层耐磨性高的难熔金属化合物而获得的。涂层刀具有比基体高得多的硬度、抗氧化性能、抗
3、粘结性能以及低的摩擦系数,因而有高的耐磨性和抗月牙洼磨损能力,且可降低切削力及切削温度。,5陶瓷刀具材料 陶瓷刀具材料是在陶瓷基体中添加各种碳化物、氮化物、硼化物和氧、氮化物等并按照一定生产工艺制成的。它具有很高的硬度、耐磨性、耐热性和化学稳定性等独特的优越性。,三、数控车床刀具,在数控车削加工中,广泛采用不重磨机夹可转位车刀。机夹可转位车刀由刀杆、不重磨刀片、刀垫和夹固元件组成,如图61所示。,1刀柄 加工中心的刀柄是加工中心必备的辅具,在刀柄上可安装不同的刀具,存放在刀库中,供加工时选用。图62为刀柄结构示意图。,2加工中心的工具系统 (1) 整体式结构整体式结构的铣镗类工具系统(如我国的
4、TSG82系统),把刀柄和夹持刀具的工作部分做成一体,使用时选用不同的品种和规格的刀柄,装上对应的刀具就可以使用,其优点是使用方便、可靠。,(2) 模块式结构模块式结构是把工具的柄部和工作部分分开,制成各种系列化的模块,然后通过不同的模块组装成所需要的工具。,五、 刀具的预调,1刀具轴向尺寸的预调 有些刀具,如钻头、丝锥、立铣刀、端铣刀等,通常与JT(ST)-J刀柄及其相应的接长杆组装,来实现其轴向尺寸的预调功能。图65是麻花钻与JTJ刀柄和ZBM接长杆的组装图。,2刀具径向尺寸的预调 孔加工的孔径因零件不同而异,这就要求数控加工用的辅具能适应这种要求。图67是一种径向尺寸可调整的镗刀块结构,
5、刀片的径向位置利用螺钉进行调整。,3刀具预调仪 在数控机床上加工复杂形状的零件,一般要使用预调仪(对刀仪),测出刀具的实际尺寸或与名义尺寸的偏差。图69所示为一种光学数显刀具预调仪。,转塔式自动换刀装置又分回转刀架式和转塔头式二种。回转刀架式用于各种数控车床和车削中心机床。转塔头式多用于数控钻、镗、铣床。,第二节自动换刀系统,一、 转塔式自动换刀装置,1回转刀架换刀 回转刀架换刀是一种简单的自动换刀装置。在回转刀架各刀座安装或夹持各种不同用途的刀具,通过回转刀架的转位实现换刀。,1) 一个回转刀架,外圆类、内孔类刀具混合放置,如图610所示。,2) 两个回转刀架,分别布置外圆和内孔类刀具。如图
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