《機床專用刀具設計》課件

機床專用刀具設計課程概述刀具設計本課程介紹機床專用刀具的設計原理、方法和應用，包括車刀、銑刀、鉆頭和鏜刀等實踐應用通過案例分析，掌握刀具設計與加工的實際操作技能，培養(yǎng)解決實際問題的能力課程目標使學生了解刀具設計的理論知識，并能運用這些知識解決實際問題課程目標和內容簡介掌握設計方法學習機床專用刀具的設計原理和方法，并能夠獨立設計常用機床刀具。熟悉刀具結構了解常見機床刀具的結構特點，掌握刀具材料的選擇和熱處理工藝。掌握刀具參數(shù)學習刀具參數(shù)的計算方法和刀具的選用原則，能夠根據(jù)加工要求選擇合適的刀具。機床刀具的分類車刀用于車削工件外圓、內孔、端面等銑刀用于銑削平面、槽、齒輪等鉆頭用于加工圓形孔鏜刀用于擴大孔徑或加工孔的精度車刀結構及特點車刀是一種常見的金屬切削刀具，用于車削加工。車刀的結構主要包括刀尖、刀桿、刀柄和刀體等部分。刀尖是車刀的主要部分，用于切削金屬。刀桿連接刀尖和刀柄，并固定刀尖的形狀和角度。刀柄連接刀桿和機床，用于安裝和拆卸車刀。刀體是車刀的整體結構，包含刀尖、刀桿和刀柄等部分。車刀的特點主要體現(xiàn)在刀尖的形狀和角度、刀桿的長度和形狀、刀柄的尺寸和形狀以及刀體的材質等方面。不同的車刀結構和特點適用于不同的車削加工，例如，內孔車刀用于加工內孔，外圓車刀用于加工外圓，螺紋車刀用于加工螺紋。銑刀結構及特點銑刀是用于銑削加工的刀具，主要用于加工平面、溝槽、型腔等，其結構主要包括刀體、刀齒、刀柄等部分。銑刀的特點是：刀齒數(shù)量多，切削刃長度大，切削速度高，加工效率高，應用廣泛，是機械加工中不可缺少的刀具之一。鉆頭結構及特點鉆頭尖部鉆頭尖部是鉆頭最重要的部位，它決定了鉆頭的切削性能和使用壽命。螺旋槽螺旋槽的作用是排出切屑、冷卻鉆頭和引導鉆頭前進。鉆頭柄部鉆頭柄部用于連接鉆頭與夾持工具，如鉆夾頭。鏜刀結構及特點鏜刀主要用于加工孔，由刀體、刀桿和刀片組成。鏜刀刀體通常為圓柱形或圓錐形，刀桿連接刀體和機床主軸，刀片安裝在刀體上，用于切削加工。鏜刀的特點是切削精度高，可加工尺寸較大、精度要求高的孔，并且可實現(xiàn)多種加工工藝，如精鏜、擴孔、鉸孔等。刀具材料及性能高速鋼耐磨性、強度、韌性較好，適用于加工普通鋼材和鑄鐵。硬質合金硬度高、耐磨性好，適用于加工高硬度材料，如淬硬鋼和耐熱合金。陶瓷刀具耐高溫、耐磨性極佳，適用于加工難加工材料，如不銹鋼和鈦合金。車刀的設計要求刀具強度車刀需要承受切削力的作用，因此需要足夠的強度和硬度，才能避免刀具斷裂或變形。刀具耐磨性車刀在切削過程中會與工件產生摩擦，因此需要一定的耐磨性，才能延長刀具的使用壽命。刀具精度車刀的精度會直接影響到工件的加工質量，因此需要保證刀具的幾何尺寸和形狀精度。銑刀的設計要求切削性能銑刀的切削性能主要取決于刀具的材料、幾何形狀和制造精度。耐用性銑刀的耐用性是指刀具在使用過程中能夠保持良好切削性能的時間長短。加工精度銑刀的加工精度是指刀具加工出來的工件表面精度和尺寸精度。鉆頭的設計要求精度鉆頭需要精確地制造，以確保鉆孔的尺寸和形狀符合要求。鉆頭尖部的角度和中心點的對稱性至關重要。強度鉆頭必須足夠堅固，能夠承受鉆孔過程中的壓力和沖擊。材料的選擇和熱處理工藝對鉆頭的強度起著關鍵作用。耐用性鉆頭應該能夠在多次鉆孔后保持其形狀和性能。這可以通過選擇合適的材料和制造工藝來實現(xiàn)。切削性能鉆頭應該能夠有效地切削金屬，并在鉆孔過程中產生均勻的切屑。這可以通過選擇合適的刀具角度和切削刃形狀來實現(xiàn)。鏜刀的設計要求鏜刀應具有高精度，確保加工精度和表面質量。鏜刀應具有足夠的強度和剛度，以承受加工過程中的切削力。鏜刀應具有良好的耐磨性，以延長使用壽命。車刀的刀具參數(shù)參數(shù)單位含義刀尖角度刀尖與切削刃所成的角度前角度刀尖與工件表面所成的角度后角度刀尖與切削方向所成的角度刃傾角度刀尖與工件切削方向所成的角度刀具長度mm刀具的總長度銑刀的刀具參數(shù)1刀具直徑決定銑削的加工范圍2刀齒數(shù)影響銑削的切削力3螺旋角影響切削的平穩(wěn)性4刃傾角影響切削的加工效率鉆頭的刀具參數(shù)鏜刀的刀具參數(shù)參數(shù)名稱含義單位刀桿直徑鏜刀刀桿的直徑mm刀刃長度鏜刀刀刃的長度mm刀柄類型鏜刀刀柄的類型，例如直柄、圓柄等-刀片類型鏜刀刀片的類型，例如單刃、雙刃等-切削刃數(shù)鏜刀的切削刃數(shù)個切削深度鏜刀的切削深度mm切削速度鏜刀的切削速度m/min進給量鏜刀的進給量mm/r車刀的磨削方法1粗磨去除大部分余量，降低表面粗糙度。2精磨提高表面光潔度，達到尺寸精度要求。3修磨修整刀刃形狀，保持刀具的鋒利。車刀磨削方法包括粗磨、精磨和修磨，確保刀具的形狀和尺寸符合設計要求，并保持鋒利。銑刀的磨削方法1粗磨去除大部分余量，使用砂輪的切削速度較高，進給量較大，磨削深度較深。2精磨消除粗磨留下的表面粗糙度，使用砂輪的切削速度較低，進給量較小，磨削深度較淺。3修整修正刀刃的形狀和尺寸，使用金剛石砂輪或陶瓷砂輪進行精細修整。鉆頭的磨削方法1修磨去除刀具磨損部分2刃磨恢復刀具刃口3研磨提高刀具表面光潔度鏜刀的磨削方法刃磨鏜刀的刃磨是根據(jù)需要來確定磨削的形狀和尺寸，使刀具能夠達到加工要求。磨削鏜刀的磨削需要使用專門的磨削設備，以及合適的磨削工具和磨削液。調整磨削完成后，需要對鏜刀進行調整，以確保刀具的尺寸和形狀符合加工要求。刀具設計實例分析1車刀車刀的實例分析應包括刀具材料的選擇、刀具幾何參數(shù)的確定以及刀具磨削方法的應用等方面.2銑刀銑刀的設計實例分析需考慮銑刀的類型、刀具材料、齒形、刀具幾何參數(shù)以及銑削參數(shù)等因素.3鉆頭鉆頭的設計實例分析應涵蓋鉆頭類型、鉆頭材料、鉆尖角度、螺旋角以及鉆頭磨削方法等方面的分析.4鏜刀鏜刀的設計實例分析則需要考慮鏜刀的類型、鏜刀材料、鏜刀幾何參數(shù)、鏜削參數(shù)以及鏜刀磨削方法等因素.車刀設計案例車刀設計案例需要結合具體加工工件的材料、尺寸、精度要求等因素進行分析，并選擇合適的刀具類型、刀具材料、刀具幾何參數(shù)等。案例分析中應包含刀具的選擇、刀具參數(shù)的計算、刀具的磨削方法等內容。例如，加工硬度較高的材料，需要選擇硬質合金車刀，并進行合理的刀具幾何參數(shù)設計，以確保加工效率和精度。案例分析可以通過圖文并茂的方式展現(xiàn)，以增強教學效果。銑刀設計案例銑刀設計案例可根據(jù)具體加工需求進行調整，例如加工材料、尺寸精度、表面光潔度等。銑刀設計案例是學習和實踐銑刀設計知識的重要途徑，通過案例分析可以加深對銑刀設計原理和方法的理解，提高設計能力。鉆頭設計案例本案例以設計一款用于加工鋁合金材料的鉆頭為例，詳細介紹鉆頭設計的步驟和方法。首先，根據(jù)加工材料的特性，選擇合適的鉆頭材料和幾何參數(shù)。鋁合金材料硬度較低，可以選擇高速度鋼或硬質合金材料的鉆頭。其次，確定鉆頭的外徑、長度、刃角、螺旋角等參數(shù)，并根據(jù)加工要求進行適當?shù)恼{整。例如，如果需要加工深孔，則需要選擇較長的鉆頭，并適當調整螺旋角。鏜刀設計案例鏜孔加工鏜孔加工是一種常用的精加工方法，用于提高孔的精度和表面質量。鏜刀尺寸設計鏜刀尺寸設計需要考慮孔的尺寸、形狀、精度要求等因素。鏜刀材料選擇鏜刀材料選擇需要根據(jù)加工材料、加工條件等因素進行選擇。刀具性能測試方法切削力測試：測量刀具在切削過程中受到的力，評估刀具的耐用性和切削效率。刀具壽命測試：通過反復切削實驗，測量刀具在失效前可以完成的切削量，評估刀具的耐用性。表面粗糙度測試：用表面粗糙度儀測量工件表面粗糙度，評估刀具的加工精度和表面質量。刀具使用注意事項定期檢查使用前需仔細檢查刀具的磨損程度和完整性，及時更換磨損嚴重的刀具。正確安裝確保刀具安裝牢固，夾緊力合適，避免松動導致意外發(fā)生。安全操作操作刀具時要集中注