数控刀具国家标准.doc
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1、国内数控机床刀具标准及选择国内数控机床刀具标准国家标准GB1094489自动换刀机床用7:24圆锥工具柄部40、45和50号圆锥柄 这个国家标准规定的柄部,在型式与尺寸上与国际标准ISO73881完全相同。详见图7.3-1和7.3-1。与ISO73881相比,增加了一些必要的技术要求,标注了表面粗糙度及形位公差,以保证刀柄的制造质量,满足自动加工中刀具的重复换刀精度要求。它主要应用于镗铣类加工中心机床的各种刀柄。 国家标准所规定的拉钉,自动换刀机床用7:24圆锥工具柄部40、45和50号圆锥柄用拉钉 这个国家标准所规定的拉钉,在型式与尺寸上与ISO7388相同。可与前述标准GB1094489中
2、所规定的柄部配合使用。 日本标准JIS B6339-1986加工中心机床用工具柄部及拉钉 这个标准只适用于日本进口的加工中心机床及过去几年我国的部分机床厂与日本合作设计和生产的加工中心机床。它是在日本机床工业协会标准MAS4031982的基础上制订出来的,在日本得到广泛的应用。我国1985年以后设计的加工中心机床已改用新的国家标准GB10994和GB10945。 国家标准GB383783机床工具7:24圆锥联结 这种锥柄主要用于手动换刀数控机床及重型镗铣床等。 二整体式工具系统标准JB/GQ5010-1983TSG工具系统 型式与尺寸 TSG工具系统中的刀柄,其代号(按1990年国家标准报批稿
3、)由四部分(JT-45-Q32-120)组成,各部分的含义如下: JT-表示工具柄型代码。 45-对圆锥柄表示锥度规格。 Q32-表示工具的规格。 120-表示刀柄的工作长度。 它所表示的工具为:自动换刀机床用7:24圆锥工具柄(GB10944),锥柄为45号,前部为弹簧夹,最大夹持直径32mm,刀柄工作长度(锥柄大端直径57.15mm处到弹簧夹头前端面的距离)为120mm。 表1 工具柄部型式代号 代 号 工 具 柄 部 型 式 JT自动换刀机床用7:24圆锥工具柄 GB 10944-89 BT自动换刀机床用7:24圆锥BT型工具柄 JIS B6339 ST手动换刀机床用7:24圆锥工具柄
4、GB 3837.3-83 MT带扁尾莫氏圆锥工具柄 GB 1443-85 MW无扁尾莫氏圆锥工具柄 GB 1443-85 ZB直柄工具柄 GB 6131-85 表2 工具的用途代号及规格参数 用途代号 用途 规格参数表示的内容 J装直柄接杆工具 装接杆也直径刀柄工作长度 Q弹簧夹头最大夹持直径刀柄工作长度 XP装削平型直柄工具装刀孔直径刀柄工作长度 Z装莫氏短锥钻夹头莫氏短锥号刀柄工作长度 ZJ装莫氏锥度钻夹头贾氏锥柄号刀柄工作长度 M装带扁尾莫氏圆锥柄工具莫氏锥柄号刀柄工作长度 MW装无扁尾莫氏圆锥柄工具莫氏锥柄号刀柄工作长度 MD装短莫氏圆锥柄工具莫氏锥柄号刀柄工作长度 JF装浮动绞刀绞刀
5、块宽度刀柄工作长度 G攻丝夹头最大攻丝规格刀柄工作长度 TQW倾斜型微调镗刀最小镗孔直径刀柄工作长 TS双刃镗刀最小镗刀直径刀柄工作长度 TZC直角型粗镗刀最小镗孔直径刀柄工作长度 TQC倾斜型粗镗刀最小镗孔直径刀柄工作长度 TF复合镗刀小孔直径/大孔直径孔工作长度 TK可调镗刀头装刀孔直径刀柄工作长度 XS装三面刃铣刀刀具内孔直径刀柄工作长度 XL装套式立铣刀刀具内孔直径刀柄工作长度 XMA装A类面铣刀刀具内孔直径刀柄工作长度 XMB装B类面铣刀刀具内孔直径刀柄工作长度 XMC装C类面铣刀刀具内孔直径刀柄工作长度 KJ装扩孔钻和铰刀:圆锥大端直径刀柄工作长度 数控刀具国家标准 概述:1、可转
6、位刀具的基本概念可转位刀具是将预先加工好并带有若干个切削刃的多边形刀片,用机械夹固的方法夹紧在刀体上的一种刀具。当在使用过程中一个切削刃磨钝了后,只要将刀片的夹紧松开,转位或更换刀片,使新的切削刃进入工作位置,再经夹紧就可以继续使用。如下图所示的刀具就是可转位立铣刀的换刀片的样子。可转位刀具与焊接式刀具和整体式刀具相比有两个特征,其一是刀体上安装的刀片,至少有两个预先加工好的切削刃供使用。其二是刀片转位后的切削刃在刀体上位置不变,并具有相同的几何参数。可转位刀片与焊接式刀具相比有以下特点:刀片成为独立的功能元件,其切削性能得到了扩展和提高;机械夹固式避免了焊接工艺的影响和限制,更利于根据加工对
7、象选择各种材料的刀片,并充分地发挥了其切削性能,从而提高了切削效率;切削刃空间位置相对刀体固定不变,节省了换刀、对刀等所需的辅助时间,提高了机床的利用率。由于可转位刀具切削效率高,辅助时间少,所以提高了工效,而且可转位刀具的刀体可重复使用,节约了钢材和制造费用,因此其经济性好。可转位刀具的发展极大的促进了刀具技术的进步,同时可转位刀体的专业化、标准化生产又促进了刀体制造工艺的发展。2、可转位刀片型号国家标准表示规则硬质合金可转位刀片的国家标准是采用了ISO国际标准。产品型号的表示方法、品种规格、尺寸系列、制造公差以及 m 值尺寸的测量方法等,都和 ISO 标准相同。为适应我国的国情还在国际标准
8、规定的 9 个号位之后,加一短横线,再用一个字母和一位数字表示刀片断屑槽形式和宽度。因此,我国可转位刀片的型号,共用 10 个号位的内容来表示主要参数的特征。按照规定,任何一个型号刀片都必须用前七个号位,后三个号位在必要时才使用。但对于车刀刀片,第十号位属于标准要求标注的部分。不论有无第八、九两个号位,第十号位都必须用短横线 - 与前面号位隔开,并且其字母不得使用第八、九两个号位已使用过的字母,当只使用其中一位时,则写在第八号位上,中间不需空格。现对十个号位具体内容作说明。TPCN120306(T)R-12345678910一可转位刀具刀片型号编制标准 可转位车刀型号表示规则 GBT5343.
9、1,它等效采用ISO56801989。它适用于可转位外圆车刀、端面车刀、防形车刀及拼装复合刀具的模块刀头的型号编制。其型号也是由按规定顺序排列的一组字母和数字代号所组成。 可转位带孔铣刀型号表示规则 它是在ISO74061986的基础上制订的。它适用于可转位面铣刀、三面刃(槽)铣刀、套式立铣刀及圆柱形铣刀型号的编制。其型号由11个号位组成(面铣刀只有10个号位,没有第11个号位)。前14号位表明刀体的特征。波折号后边的号位表示刀片装夹方式和刀片特征。 可转位带柄铣刀型号表示规则 它是在国际标准ISO78481986的基础上制订的。它的型号也由11个号位组成。其中有5个号位表示刀体的特征,两个号
10、位表示柄部的特征,另外4个号位则表示刀片的装夹方法及其切削刃长度的特征。 可转位刀片型号表示规则 GB2076-87,等效ISO1832-85,国内外硬质合金厂生产的切削用可转位刀片(包括车刀片和铣刀片)的型号都符合这个标准。它是由给定意义的字母和数字代号,按一定顺序排列的十个号位组成。其中第8和第9个号位分别表示切削刃截面形状和刀片切削方向,只有在需要的情况下才予标出。 二可转位刀片标准 GB207987(代替GB207980)无孔的硬质合金可转位刀片:此标准等采用国际标准ISO08831995。标准中规定了TNUN、TNGN、TPUN、TPGN、SNUN、SNGN、SPUN、SPGN、TP
11、UR、TPMR、SPUR、SPMR共12种类型刀片的系列尺寸。 GB207787(代替GB207780)硬质合金可转位刀片圆角半径:此标准等效采用国际标准ISO32861976。标准规定刀尖圆角半径r的尺寸系列为0.2、0.4、0.8、1.6、2.0、2.4、3.2mm。 GB207878(代替GB207880)带圆孔的硬质合金可转位刀片:此标准等效采用国际标准ISO33641985。标准中规定了TNUM、TNMM、TNUG、TNMG、TNUA、TNMA、ENUM、FNMM、WNUM、SNUM、SNMM、SNUG、SNMG、SNUA、SNMA、CNUM、CNMM、CNUG、CNMG、CNUA、
12、CNMA、DNUM、DNMM、DNUG、DNMG、DNUA、DNMA、VNUM、VNMM、VNUG、VNMG、VNUA、VNMA、RNUM、RNMM共36种类型的带圆孔硬质合金刀片尺寸系列。 GB208187(代替GB208180)硬质合金可转位铣刀片:此标准等效采用国际标准ISO33651985。此标准规定了SNAN、SNCN、SNKN、SPAN、SPCN、SPKN、SECN、TPAN、TPCN、TPKN、TECN、FPCN、LPEX共13种类型的可转位铣刀片系列尺寸。 GB208087(代替GB208080)沉孔硬质合金可转位刀片:此标准等效采用国际标准ISO698711993。标准中规定
13、了TCMW、TCMT、WCMW、WCMT、SCMW、SCMT、CCMW、CCMT、DCMW、DCMT、RCMW、RCMT共12种类型的沉孔硬质合金可转位刀片系列尺寸。 三可转位铣刀标准: 可转位立铣刀国家标准GB534085:它是参照国际标准ISO626211982和ISO626321982制订的。有削平型直柄立铣刀和莫氏锥柄立铣刀两部分。 可转位三面刃铣刀国家标准GB534185:它是参照国际标准ISO69861983制订的。 可转位面铣刀国家标准GB534285:它是参照国际标准ISO64621983制订的。 可转位螺旋立铣刀:标准规定了直径32100mm直柄或锥柄的立铣刀。因其刃部较长,
14、由沿螺旋线方向排列的多片硬质合金可转位刀片相互交错搭接而成,适用于粗铣。数控刀具的选择新闻摘要:数控刀具要求精度高、刚性好、装夹调整方便,切削性能强、耐用度高。合理选用既能提高加工效率又能提高产品质量。刀具选择应考虑的主要因素、被加工工件的材料、性能:金属、非金属,其硬度、刚度、塑性、韧性及耐磨性等。、加工工艺类别。 数控刀具要求精度高、刚性好、装夹调整方便,切削性能强、耐用度高。合理选用既能提高加工效率又能提高产品质量。 刀具选择应考虑的主要因素 、被加工工件的材料、性能:金属、非金属,其硬度、刚度、塑性、韧性及耐磨性等。 、加工工艺类别;车削、钻削、铣削、镗削或粗加工、半精加工、精加工和超
15、精加工等。 、工件的几何形状、加工余量、零件的技术经济指标。 、刀具能承受的切削用量。 、辅助因数:操作间断时间、振动、电力波动或突然中断等。 车削系统(整体式工具系统) 、组成:由刀片(刀具)、刀体、接柄(或柄体)、刀盘等 、可转位刀片的代码及参数 、可转位刀片的断屑槽槽型:断屑自如、排屑流畅 、可转位刀片的夹紧方式:楔块上压式、杠杆式、螺钉上压式 要求:夹紧可靠、定位准确、排屑流畅、结构简单、操作方便 、可转位刀片的选择 )、刀片材料选择:高速钢、硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷、立方碳化硼或金刚石 )、刀片尺寸选择:有效切削韧长度、被吃刀量、主偏角等 )、刀片形状选择:依据表面形状、切削方式
16、、刀具寿命、转位次数等 )、刀片的刀尖半径选择: 、粗加工、工件直径大、要求刀刃强度高、机床刚度大时选大刀尖圆弧 、精加工、切深小、细长轴加工、机床刚度小选小刀尖圆弧 刀具系统(模块式工具系统) 、组成;刀片(刀具)、刀杆(或柄体)、主轴或刀片(刀具)、工作头、连接杆、主柄、主轴所组成 、数控铣削刀具的选择 )、铣刀类型的选择: 、加工较大平面选择面铣刀, 、加工凸台、凹槽、小平面立铣刀, 、加工毛坯面和粗加工孔选择镶硬质合金玉米铣刀, 、曲面加工选择球头铣刀, 、加工空间曲面模具型腔与凸模表面选择模具铣刀, 、加工封闭键槽选键槽铣刀,等等 )、铣刀参数的选择 、面铣刀主要参数选择 a)、标准
17、可转位面铣刀直径在16630):粗铣时直径选小的,精铣时铣刀直径选大的, b)、依据工件材料和刀具材料以及加工性质确定其几何参数: 铣削加工通常选前角小的铣刀,强度硬度高的材料选负前角,工件材料硬度不大选大后角、硬的选小后角,粗齿铣刀选小后角,细齿铣刀取大后角,铣刀的刃倾角通常在-度,主偏角在度 、立铣刀主要参数选择 a)、刀具半径r应小于零件内轮廓最小曲率半径 b)、零件的加工高度H(1/41/6)r c)、不通孔或深槽选取l=H+(510)mm d)、加工外形及通槽时选取l=H+r+(510)mm e)、加工肋时刀具直径为D=(510)b f)、粗加工内轮廓面时,铣刀最大直径D D=d+2
18、sin(/2)-1/1-sin(/2) 、加工中心刀具的选择 加工中心刀具通常由刃具和刀柄两部分组成,刃具有面加工用的各种铣刀和孔加工用的各种钻头、扩孔钻、镗刀、铰刀及丝锥等,刀柄要满足机床主轴自动松开和夹紧定位,并能准确地安装各种刃具和适应换刀机械手的夹持等要求。 )、对加工中心刀具的基本要求 、刀具应有较高的刚度 、重复定位精度高 、刀刃相对主轴的一个定位点的轴向和径向位置应能准确调整 )、孔加工刀具的选择 、钻孔刀具及其选择 、扩孔刀具及其选择 、镗孔刀具及其选择,应特别重视刀杆的刚度 )、刀具尺寸的确定 主要是刀具的长度和直径的选择,如加工孔依据其深度和孔径选择 、刀柄的选择 )、依据
19、被加工零件的工艺选择刀柄 )、刀柄配备的数量:与被加工零件品种、规格、数量、难易程度、机床负荷有关 )、正确选择刀柄柄部形式 )、坚持选择加工效率高的刀柄 )、综合考虑合理选用模块式和复合式刀柄 工具系统 、工具系统发展趋势:向着柔性制造系统和模块化组合结构发展 、车削类工具系统 、镗铣类工具系统:分整体失和模块式工具系统 、刀具管理系统: )、是柔性制造系统中一个很重要、技术难度很大的系统 )、刀具管理系统的任务 )、刀具管理系统的基本功能 原始资料、系统计划、硬件配置和软件系统等等。 总结: 1、数控刀具要求精度高、刚性好、装夹调整方便,切削性能强、耐用度高。合理选用既能提高加工效率又能提
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