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數(shù)控刀具及可轉(zhuǎn)位車刀設(shè)計專題,1,內(nèi) 容 一.了解數(shù)控刀具 二.掌握可轉(zhuǎn)位車刀設(shè)計基本方法,2,工具系統(tǒng): 在加工中心上要適應多種形式零件不同部位的加工，故刀具裝夾部分的結(jié)構(gòu)、形式、尺寸也是多種多樣的。把通用性較強的刀具和配套裝夾工具系列化、標準化。,工具系統(tǒng)：鏜銑類數(shù)控工具系統(tǒng) 車床類數(shù)控工具系統(tǒng) 主要由兩部分組成： 刀具部分 裝夾工具部分（刀柄、接柄、夾頭等）,一、數(shù)控機床的工具系統(tǒng),3,二、數(shù)控機床的工具系統(tǒng),4,二、數(shù)控機床的工具系統(tǒng),5,二、數(shù)控加工刀具的要求及特點,1、要求刀具切削性能穩(wěn)定、使用壽命和可靠性高，能適應難加工材料和新型材料加工的需要； 刀具材料應具有高的耐熱性、抗熱沖擊性和高溫力學性能； 刀具結(jié)構(gòu)需要剛性好（尤其是粗加工刀具）、精度高、抗振及熱變形??； 2、要求刀具有很高的切削效率 刀具的尺寸互換性好便于調(diào)整，以減少換刀調(diào)整時間，能實現(xiàn)刀具尺寸的預調(diào)和快速換刀 3、刀具應能可靠地斷屑或卷屑，以利于切屑的排除；,,6,二、數(shù)控加工刀具的要求及特點,4、數(shù)控刀具有高的精度和重復定位精度 數(shù)控刀具大量采用機夾可轉(zhuǎn)位刀具； 數(shù)控刀具大量采用多功能復合刀具及專用刀具； 5、數(shù)控刀具要系列化、標準化，以利于編程和刀具管理； 具有一個比較完善的工具系統(tǒng)； 建立刀具管理系統(tǒng)； 應有刀具在線監(jiān)控及尺寸補償系統(tǒng),,7,三、可轉(zhuǎn)位車刀結(jié)構(gòu)及優(yōu)勢,結(jié)構(gòu),1-可轉(zhuǎn)位刀片 2-彈簧套 3-刀墊 4-壓緊螺釘 5-杠桿 6-刀桿,1,5,夾緊元件,3,8,提高刀具壽命---避免了硬質(zhì)合金釬焊時容易產(chǎn)生裂紋的缺點； 有利于涂層刀片的使用---可轉(zhuǎn)位刀片適合用氣相沉積法在硬質(zhì)合金刀片表面沉積薄層更硬的材料(碳化鈦氮化鈦和氧化鋁),以提高切削性能。 保持切削穩(wěn)定可靠---由于可轉(zhuǎn)位刀片是標準化和集中生產(chǎn)的,刀片幾何參數(shù)易于一致； 降耗--減少硬質(zhì)合金材料的消耗，節(jié)約大量刀桿材料 提高生產(chǎn)效率----換刀時間較短； 切屑控制穩(wěn)定。,三、可轉(zhuǎn)位車刀結(jié)構(gòu)及優(yōu)勢,優(yōu)勢,,,,,,9,4.1 可轉(zhuǎn)位車刀刀片夾固形式及選擇,偏心式,1、偏心式 靠銷釘(螺釘)上端部的偏心銷偏心夾緊(螺釘自鎖)； 結(jié)構(gòu)簡單，操作方便； 不能雙邊定位； 偏心過小,刀片制造精度高;太大受切削力沖擊易松動 偏心式夾緊機構(gòu)一般適用于連續(xù)平穩(wěn)切削的場合。,10,杠桿式,應用杠桿原理對刀片刀槽側(cè)面進行夾緊，半圓筒形彈 簧片可保持刀墊不動 。 定位精度高，夾固牢靠，受力合理，使用方便； 工藝性較差，適用于專業(yè)工具廠大批量的生產(chǎn)。,4.1 可轉(zhuǎn)位車刀刀片夾固形式及選擇,11,楔塊式,（3）楔塊式 刀片通過定位在刀桿的銷軸上，壓緊螺釘下壓楔塊，使其一面緊靠在刀桿，另一面推擠刀片使刀片內(nèi)孔靠緊的圓柱銷軸。 結(jié)構(gòu)簡單易操作，精度較低； 夾緊力與切削力相反。,4.1 可轉(zhuǎn)位車刀刀片夾固形式及選擇,12,上壓式,4、上壓式 采用螺釘和壓板從上面壓緊刀片。 結(jié)構(gòu)簡單，加固牢靠，使用方便，刀片平裝，用鈍后重磨后面。 上壓式是加工中應用最多的一種。,4.1 可轉(zhuǎn)位車刀刀片夾固形式及選擇,13,杠銷式,4.1 可轉(zhuǎn)位車刀刀片夾固形式及選擇,14,拉墊式,4.1 可轉(zhuǎn)位車刀刀片夾固形式及選擇,15,壓孔式,4.1 可轉(zhuǎn)位車刀刀片夾固形式及選擇,螺釘壓緊式,16,4.2 可轉(zhuǎn)位車刀刀片形狀及選擇,刀片,17,刀片,4.2 可轉(zhuǎn)位車刀刀片形狀及選擇,18,根據(jù)加工輪廓選擇刀片形狀！！,一般外圓車削常用80°凸三角形、四方形和80°菱形刀片； 仿形加工常用55°、35 °菱形和圓形刀片； 在機床剛性、功率允許的條件下，大余量、粗加工應選擇刀尖角較大的刀片，反之選擇刀尖角較小的刀片。,4.2 可轉(zhuǎn)位車刀刀片形狀及選擇,刀片,19,斷屑槽,4.4 可轉(zhuǎn)位車刀刀片斷屑槽形式及選擇,20,斷屑槽,斷屑槽的參數(shù)直接影響到切削的卷曲和折斷； 斷屑槽可根據(jù)工件材料、切削參數(shù)和斷屑要求選擇； 目前刀片的斷屑槽形式較多，各種斷屑槽刀片的使用情況不盡相同，選用時一般參照具體的產(chǎn)品樣本,刀片的尺寸應根據(jù)切削刃長度、刀片強度等因素選擇；,4.4 可轉(zhuǎn)位車刀刀片斷屑槽形式及選擇,21,可轉(zhuǎn)位刀片的型號及表示方法,國標規(guī)定 型號中不加前綴，即指裝有硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀 片的可轉(zhuǎn)位刀具； 加前綴裝夾其他材料的可轉(zhuǎn)位刀片，如裝夾陶瓷可轉(zhuǎn)位刀片的車刀，稱為陶瓷可轉(zhuǎn)位車刀。,國家標準TNUM160408ERA2,22,,TNUM160408ERA2,23,4.5 可轉(zhuǎn)位車刀刀桿設(shè)計,刀槽角度計算,可轉(zhuǎn)位車刀的角度是由刀片幾何角度和刀槽幾何角度綜合形成。,,,24,求刀槽角度（包括刀槽銑制角度）,按照設(shè)計給出的車刀角度,選擇刀片角度,,校驗車刀后角、副刃后角,,,4.5 可轉(zhuǎn)位車刀刀桿設(shè)計,刀槽角度計算,25,1、刀槽的主偏角和刃傾角計算 2、刀槽前角,4.5 可轉(zhuǎn)位車刀刀桿設(shè)計,刀槽角度計算,26,3、刀槽最大傾斜角與方位角計算 為了制造出要求的刀槽角度，就要給出制造過程需要的最大傾斜角與方位角計算。 有時還可用進給、切深剖面的角度,,4.5 可轉(zhuǎn)位車刀刀桿設(shè)計,刀槽角度計算,27,3、刀槽最大傾斜角與方位角計算 垂直于底面（基面）的任意位置前角計算公式： 對此求極大值得,4.5 可轉(zhuǎn)位車刀刀桿設(shè)計,刀槽角度計算,28,P,O,s,i,A,B,C,D,,,,,29,3、刀槽最大傾斜角與方位角計算 垂直于底面（基面）的任意位置前角計算公式： 對此求極大值得,4.5 可轉(zhuǎn)位車刀刀桿設(shè)計,刀槽角度計算,30,4、車刀刀尖角、副偏角計算：,為什么要計算刀尖角,4.5 可轉(zhuǎn)位車刀刀桿設(shè)計,刀槽角度計算,31,求刀尖角的順序為： 副偏角：,4.5 可轉(zhuǎn)位車刀刀桿設(shè)計,刀槽角度計算,32,車刀后角的校驗 （1）車刀后角 （2）副刃后角,4.5 可轉(zhuǎn)位車刀刀桿設(shè)計,車刀后角驗算,33,4.5 可轉(zhuǎn)位車刀刀桿設(shè)計,其他設(shè)計,刀桿材料選擇 刀桿長度及截形設(shè)計,34,,,35,硬質(zhì)合金車刀合理主偏角和副偏角的參考值,36,