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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,点击此处结束放映,第5章 数控机床刀具和刀库,5.1 数控机床刀具和刀库概述,5.2 数控机床常用刀具及工具系统,5.3 刀具测量与调整,5.4 数 控 车 床 刀 架,5.5 加 工 中 心 刀 库,5.1 数控机床刀具和刀库概述,5.1.1,数控加工对刀具的要求,5.1.2,数控机床刀具技术的发展,刀具材料从以下几个方面在进行发展：, 具有较高的硬度和耐磨性；, 具有较高的强度和韧性；, 具有良好的耐热性和导热性；, 应具有较好的抗粘结性；, 应具有良好的工艺性。,高速钢刀具,硬质合金刀具,金刚石、立方氮化硼（CBN）材料为代表的超硬刀具,还发展了陶瓷刀具,涂层技术是刀具技术发展的关键之一。CVD（化学气相沉积）和PVD技术（物理气相沉积）。提高刀具的耐磨性、耐高温性、抗粘结性、耐热冲击性等。,5.2,数控机床常用刀具及工具系统,5.2.1,数控机床刀具分类,1按照刀具结构分,整体式,镶嵌式,其他特殊结构型式,2按照制造刀具所用的材料分,高速钢刀具,硬质合金刀具,金刚石刀具,其他材料刀具,3按照切削工艺分,车削刀具,孔加工刀具,镗铣削刀具等,5.2.2,数控机床用刀具材料,1高速钢,高速钢是含钨（W）、钼（Mo）、铬（r）、钒（）、钴（o）等元素的高合金钢。,2硬质合金,硬质合金是采用高硬度的金属碳化物（C、TiC、NbC等）与金属粘接剂（o、Ni等）通过粉末冶金的方法制造的烧结体。,3陶瓷,陶瓷材料是在氧化铝（Al,2,O,3,）基体内加入氧化物、碳化物或氮化物的无机非金属材料。,4立方氮化硼（简称CBN）,是氮化硼（BN）的同素异形体,5金刚石,（1）天然单晶金刚石,（2）人造聚晶金刚石（PCD）,6金属陶瓷（Cermet）,金属陶瓷是以碳化钛（TiC）、氮化钛（TiN）以及碳氮化钛（TiCN）为基体，以镍（Ni）为粘结剂，加入少量其他材料（如Cr、Mo、W等）构成的复合材料 。,7涂层硬质合金刀具材料,在硬质合金或高速钢的基体上（其中以涂层硬质合金刀具材料应用最为广泛），涂上极薄的一层或多层硬度高、耐磨性好、抗氧化、耐腐蚀、抗粘结的金属化合物材料所构成的新型刀具材料。,5.2.3,常用数控刀具结构,5.2.3.1整体式刀具,5.2.3.2机夹式刀具,1机夹可转位刀具的结构组成,图5.4机夹式刀具结构组成示意图,2机夹可转位刀具的类型,3机夹可转位刀具刀片的定位与夹紧,（a）偏心夹紧 （b）杠杆夹紧 （c）上压式 （d）螺钉夹紧,图5.5 几种机夹可转位刀具定位与夹紧结构示意图,5.2.4,数控机床刀具的选用,在选用数控刀具时一般遵循如下原则：, 应尽可能选用机夹可转位涂层刀具；, 应根据工件形状选择适当的刀具形式；, 在大批量生产时，应尽量采用各种高效刀具；,选择刀片时应考虑的因素,1工件材料的类别,2工件材料的状况,3切削工艺的类别,4被加工的工件的几何形状,5要求刀片能承受的切削参数容量,6被加工件的生产批量,5.2.5,数控机床工具系统,1数控机床工具系统的应用意义和发展,2常用数控机床工具系统,TMT系统和我国的TSG82系统等。,（1）TSG82整体式工具系统,图5.9 TSG82工具系统图谱,（2）TMG21模块式工具系统,3数控机床工具系统选择,（1）在结构选型上考虑整体式工具系统还是模块式工具系统,整体式工具系统结构简单，价格便宜，但是使用范围单一；模块式工具系统价格较高，但是使用范围广、灵活机动。长期反复使用，不需要拼装的简单刀柄，以配备整体式刀柄为宜。对于多品种小批单件生产，以选用模块式工具系统为宜。如果拥有较多数控机床，选用模块式工具系统可以取得明显的经济效益。,（2）刀柄数量的选择,一般是日常加工所需刀柄数量的2到3倍。,（3）刀柄种类选择,（4）注意刀柄及刀具结构标准,标准有很多，在选用时应确认机床所采用的标准。,5.3,刀具测量与调整,5.3.1,刀具的分类和调整方法,1刀具测量分类,按照测量进行地点分为在线测量和离线测量。,按照测量装置测头与刀具接触形式分为接触式测量和非接触式测量。,按照测量设备工作原理有机械式、光学式和机电式等。,2刀具调整方法,在对刀具进行调整时，根据刀具及工具系统结构不同，采用相应的方法调整刀具尺寸参数。刀具尺寸调整主要分：径向尺寸调整、轴向尺寸调整及两者的综合调整。可以采用不同的调整方法和调整结构来满足相应调整要求。,5.3.2,刀具预调仪,1刀具预调仪分类,2刀具预调仪选购与使用,图5.13立式刀具预调仪,5.4,数 控 车 床 刀 架,5.4.1,数控车床的结构和要求,1数控车床刀架的发展与性能要求,（a）立式刀架 （b）卧式刀架,图5.14数控车床用刀架,2数控车床刀架结构形式, 排式刀架, 立式回转刀架, 卧式回转刀架,5.4.2,典型数控车床刀塔结构与工作原理,图5.15MJ-50数控车床的回转刀架结构简图,5.5,加 工 中 心 刀 库,5.5.1,加工中心刀库分类与形式,主要有盘式和链式两种。,放置方式又有轴向、径向和斜向安装,图5.16盘式刀库,常见的有单链结构、多链结构、“S”形折叠回绕结构等,图5.17链式刀库,5.5.2,典型加工中心刀库结构与操作,1V400型加工中心刀库结构及换刀过程,图5.18V400换刀过程动作原理示意图,图5.19V400型加工中心刀库结构,2VP1050型加工中心刀库结构及换刀过程,图5.20VP1050型加工中心刀库结构,图5.23VP1050型加工中心自动换刀过程示意图,
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