數(shù)控機(jī)床及其維護(hù)第05章.ppt

1、第5章 數(shù)控機(jī)床刀具和刀庫,5.1 數(shù)控機(jī)床刀具和刀庫概述 5.2 數(shù)控機(jī)床常用刀具及工具系統(tǒng) 5.3 刀具測量與調(diào)整 5.4 數(shù) 控 車 床 刀 架 5.5 加 工 中 心 刀 庫,5.1 數(shù)控機(jī)床刀具和刀庫概述,5.1.1 數(shù)控加工對刀具的要求 5.1.2數(shù)控機(jī)床刀具技術(shù)的發(fā)展,刀具材料從以下幾個(gè)方面在進(jìn)行發(fā)展： 具有較高的硬度和耐磨性； 具有較高的強(qiáng)度和韌性； 具有良好的耐熱性和導(dǎo)熱性； 應(yīng)具有較好的抗粘結(jié)性； 應(yīng)具有良好的工藝性。,高速鋼刀具 硬質(zhì)合金刀具 金剛石、立方氮化硼（CBN）材料為代表的超硬刀具 還發(fā)展了陶瓷刀具,涂層技術(shù)是刀具技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵之一。CVD（化學(xué)氣相沉積）和PV

2、D技術(shù)（物理氣相沉積）。提高刀具的耐磨性、耐高溫性、抗粘結(jié)性、耐熱沖擊性等。,5.2 數(shù)控機(jī)床常用刀具及工具系統(tǒng),5.2.1數(shù)控機(jī)床刀具分類 1按照刀具結(jié)構(gòu)分 整體式 鑲嵌式 其他特殊結(jié)構(gòu)型式,2按照制造刀具所用的材料分 高速鋼刀具 硬質(zhì)合金刀具 金剛石刀具 其他材料刀具,3按照切削工藝分 車削刀具 孔加工刀具 鏜銑削刀具等,5.2.2數(shù)控機(jī)床用刀具材料 1高速鋼 高速鋼是含鎢（W）、鉬（Mo）、鉻（r）、釩（）、鈷（o）等元素的高合金鋼。,2硬質(zhì)合金 硬質(zhì)合金是采用高硬度的金屬碳化物（C、TiC、NbC等）與金屬粘接劑（o、Ni等）通過粉末冶金的方法制造的燒結(jié)體。,3陶瓷 陶瓷材料是在氧化鋁

3、（Al2O3）基體內(nèi)加入氧化物、碳化物或氮化物的無機(jī)非金屬材料。 4立方氮化硼（簡稱CBN） 是氮化硼（BN）的同素異形體,5金剛石 （1）天然單晶金剛石 （2）人造聚晶金剛石（PCD）,6金屬陶瓷（Cermet） 金屬陶瓷是以碳化鈦（TiC）、氮化鈦（TiN）以及碳氮化鈦（TiCN）為基體，以鎳（Ni）為粘結(jié)劑，加入少量其他材料（如Cr、Mo、W等）構(gòu)成的復(fù)合材料 。,7涂層硬質(zhì)合金刀具材料 在硬質(zhì)合金或高速鋼的基體上（其中以涂層硬質(zhì)合金刀具材料應(yīng)用最為廣泛），涂上極薄的一層或多層硬度高、耐磨性好、抗氧化、耐腐蝕、抗粘結(jié)的金屬化合物材料所構(gòu)成的新型刀具材料。,5.2.3常用數(shù)控刀具結(jié)構(gòu) 5.

4、2.3.1整體式刀具 5.2.3.2機(jī)夾式刀具 1機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具的結(jié)構(gòu)組成,圖5.4機(jī)夾式刀具結(jié)構(gòu)組成示意圖,2機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具的類型 3機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具刀片的定位與夾緊,（a）偏心夾緊 （b）杠桿夾緊 （c）上壓式 （d）螺釘夾緊 圖5.5 幾種機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具定位與夾緊結(jié)構(gòu)示意圖,5.2.4 數(shù)控機(jī)床刀具的選用 在選用數(shù)控刀具時(shí)一般遵循如下原則： 應(yīng)盡可能選用機(jī)夾可轉(zhuǎn)位涂層刀具； 應(yīng)根據(jù)工件形狀選擇適當(dāng)?shù)牡毒咝问剑?在大批量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)盡量采用各種高效刀具；,選擇刀片時(shí)應(yīng)考慮的因素 1工件材料的類別 2工件材料的狀況 3切削工藝的類別 4被加工的工件的幾何形狀 5要求刀片能承受的切削參數(shù)容量 6被

5、加工件的生產(chǎn)批量,5.2.5 數(shù)控機(jī)床工具系統(tǒng) 1數(shù)控機(jī)床工具系統(tǒng)的應(yīng)用意義和發(fā)展 2常用數(shù)控機(jī)床工具系統(tǒng) TMT系統(tǒng)和我國的TSG82系統(tǒng)等。 （1）TSG82整體式工具系統(tǒng),圖5.9 TSG82工具系統(tǒng)圖譜,（2）TMG21模塊式工具系統(tǒng),3數(shù)控機(jī)床工具系統(tǒng)選擇 （1）在結(jié)構(gòu)選型上考慮整體式工具系統(tǒng)還是模塊式工具系統(tǒng) 整體式工具系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格便宜，但是使用范圍單一；模塊式工具系統(tǒng)價(jià)格較高，但是使用范圍廣、靈活機(jī)動。長期反復(fù)使用，不需要拼裝的簡單刀柄，以配備整體式刀柄為宜。對于多品種小批單件生產(chǎn)，以選用模塊式工具系統(tǒng)為宜。如果擁有較多數(shù)控機(jī)床，選用模塊式工具系統(tǒng)可以取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。,

6、（2）刀柄數(shù)量的選擇 一般是日常加工所需刀柄數(shù)量的2到3倍。 （3）刀柄種類選擇 （4）注意刀柄及刀具結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)有很多，在選用時(shí)應(yīng)確認(rèn)機(jī)床所采用的標(biāo)準(zhǔn)。,5.3 刀具測量與調(diào)整,5.3.1 刀具的分類和調(diào)整方法 1刀具測量分類 按照測量進(jìn)行地點(diǎn)分為在線測量和離線測量。 按照測量裝置測頭與刀具接觸形式分為接觸式測量和非接觸式測量。 按照測量設(shè)備工作原理有機(jī)械式、光學(xué)式和機(jī)電式等。,2刀具調(diào)整方法 在對刀具進(jìn)行調(diào)整時(shí)，根據(jù)刀具及工具系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不同，采用相應(yīng)的方法調(diào)整刀具尺寸參數(shù)。刀具尺寸調(diào)整主要分：徑向尺寸調(diào)整、軸向尺寸調(diào)整及兩者的綜合調(diào)整。可以采用不同的調(diào)整方法和調(diào)整結(jié)構(gòu)來滿足相應(yīng)調(diào)整要求。,

7、5.3.2 刀具預(yù)調(diào)儀 1刀具預(yù)調(diào)儀分類 2刀具預(yù)調(diào)儀選購與使用,圖5.13立式刀具預(yù)調(diào)儀,5.4 數(shù) 控 車 床 刀 架,5.4.1 數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)和要求 1數(shù)控車床刀架的發(fā)展與性能要求,（a）立式刀架 （b）臥式刀架 圖5.14數(shù)控車床用刀架,2數(shù)控車床刀架結(jié)構(gòu)形式 排式刀架 立式回轉(zhuǎn)刀架 臥式回轉(zhuǎn)刀架,5.4.2 典型數(shù)控車床刀塔結(jié)構(gòu)與工作原理,圖5.15MJ-50數(shù)控車床的回轉(zhuǎn)刀架結(jié)構(gòu)簡圖,5.5 加 工 中 心 刀 庫,5.5.1 加工中心刀庫分類與形式 主要有盤式和鏈?zhǔn)絻煞N。 放置方式又有軸向、徑向和斜向安裝,圖5.16盤式刀庫,常見的有單鏈結(jié)構(gòu)、多鏈結(jié)構(gòu)、“S”形折疊回繞結(jié)構(gòu)等,圖5.17鏈?zhǔn)降稁?5.5.2 典型加工中心刀庫結(jié)構(gòu)與操作 1V400型加工中心刀庫結(jié)構(gòu)及換刀