数控加工中刀具的选用 毕业论文.doc
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1、 毕毕 业业 设设 计计 (论(论 文)文) 题 目: 数控加工中刀具的选用数控加工中刀具的选用 分 院 : 机电学院机电学院 专业: 机电一体机电一体 化化 姓 名: XX 指导教师: XX 2012 年 3 月 16 日 摘要 近年来,快速发展的数控机加工工艺技术促进了数控刀具结构基 础科研和新产品的研发。世界各大厂商生产的数控机床用刀具种类、 规格繁多,数量庞大,往往令人眼花缭乱,不得要领。现将有关数 控刀具科普性知识和近几年来数控刀具材料、结构、应用等领域就 其精要,在此简要分述,以便利用先进刀具技术为加工服务。 关键词:数控刀具,种类,特点,选用。 目录 数控刀具种类及特点4 1.1
2、 数控刀具的概述4 1.2 数控刀具的种类4 1.2.1 从结构上分类4 1.2.2 从切削工艺上分类5 1.2.3 从刀具材料上分类5 1.3 数控刀具的特点6 数控刀具选用.6 2.1 数控刀具选用考虑7 2.1.1 根据零件材料的切削性能选择刀具7 2.1.2 根据零件的加工阶段选择刀具8 2.1.3 根据加工特点选择刀具和几何参数8 2.1.4 根据零件的技术经济指标选择刀具8 2.2 选择数控车削刀具原则9 结论9 致谢10 参考文献10 数控刀具数控刀具种类及特点种类及特点 1.1 数控刀具的概述数控刀具的概述 机械制造业由于产品更新换代和生产形势发展的需要,在航空航天、机床工具、
3、 电站制造、能源和轨道等行业,数控机床的占有率已从 20 世纪的 20%30%提 高到目前的 50%65%。一般来说,数控机床具有高精度、高刚度和高效率的特 性(特别适用于高速切削),因而能取得高效加工的效果。为了保证数控机床的正 常运行,只有配置了与数控机床性能相适应的刀具才能使其性能得到充分发挥,也 可说配置刀具的优异(合理性、先进性)直接影响到数控机床功能和作用的发挥。 1.2 数控刀具的数控刀具的种类种类 数控加工刀具可分为:常规刀具和模块化刀具两大类。模块化刀具是发展方 向。发展模块化刀具的主要优点:减少换刀停机时间,提高生产加工时间;加 快换刀及安装时间,提高小批量生产的经济性;提
4、高刀具的标准化和合理化的 程度。事实上,由于模块刀具的发展,数控刀具已形成了三大系统,即车削刀 具系统、钻削刀具系统和镗铣刀具系统。 1.2.1 从结构上可分:(1)整体式 (2)镶嵌式(其又可分为焊接式和机夹 式。机夹式根据刀体结构不同,分为可转位和不转位); (3)减振式(当刀 具的工作臂长与直径之比较大时,为了减少刀具的振动,提高加工精度,多采 用此类刀具); (4)内冷式(切削液通过刀体内部由喷孔喷射到刀具的切削 刃部); (5)特殊型式(如复合刀具、可逆攻螺纹刀具等)。 1.2.2 从制造所采用的材料上可分为 :(1)高速钢刀具,高速钢通常是型坯材 料,韧性较硬质合金好,硬度、耐磨性
5、和红硬性较硬质合金差,不适于切削硬 度较高的材料,也不适于进行高速切削。高速钢刀具使用前需生产者自行刃磨, 且刃磨方便,适于各种特殊需要的非标准刀具。(2)硬质合金刀具,硬质合金刀 片切削性能优异,在数控车削中被广泛使用。硬质合金刀片有标准规格系列产 品,具体技术参数和切削性能由刀具生产厂家提供。 硬质合金刀片按国际标准 分为三大类:P 类,M 类,K 类。 P 类适于加工钢、长屑可锻铸铁(相 当于我国的 YT 类) M 类适于加工奥氏体不锈钢、铸铁、高锰钢、合金铸 铁等(相当于我国的 YW 类) M-S 类适于加工耐热合金和钛合金 K 类适于加工铸铁、冷硬铸铁、短屑可锻铸铁、非钛合金(相当于
6、我国的 YG 类) K-N 类适于加工铝、非铁合金 K-H 类适于加工淬硬材料 (3) 陶瓷刀具 (4)立方氮化硼刀具 (5)金刚石刀具 1.2.3 从切削工艺上可分为:(1)车削刀具:分外圆、内孔、外螺纹、内螺 纹,切槽、切端面、切端面环槽、切断等。 数控车床一般使用标准的机夹可转 位刀具。机夹可转位刀具的刀片和刀体都有标准,刀片材料采用硬质合金、涂 层硬质合金以及高速钢。 数控车床机夹可转位刀具类型有外圆刀具、外螺纹刀 具、内圆刀具、内螺纹刀具、切断刀具、孔加工刀具(包括中心孔钻头、镗刀、 丝锥等)。 机夹可转位刀具夹固不重磨刀片时通常采用螺钉、螺钉压板、杠销 或楔块等结构。 常规车削刀具
7、为长条形方刀体或圆柱刀杆。 方形刀体一般用 槽形刀架螺钉紧固方式固定。圆柱刀杆是用套筒螺钉紧固方式固定。它们与机 床刀盘之间的联接是通过槽形刀架和套筒接杆来联接的。在模块化车削工具系 统中,刀盘的联接以齿条式柄体联接为多,而刀头与刀体的联接是“插入快换 式系统”。它既可以用于外圆车削又可用于内孔镗削,也适用于车削中心的自 动换刀系统。 数控车床使用的刀具从切削方式上分为三类:1.圆表面切削刀具、 端面切削刀具和中心孔类刀具。 (2)钻削刀具:分小孔、短孔、深孔、攻螺 纹、铰孔等。 钻削刀具可用于数控车床、车削中心,又可用于数控镗铣床和加 工中心。因此它的结构和联接形式有多种。有直柄、直柄螺钉紧
8、定、锥柄、螺 纹联接、模块式联接(圆锥或圆柱联接)等多种。 3.镗削刀具 分粗镗、精镗 等刀具。 镗刀从结构上可分为整体式镗刀柄、模块式镗刀柄和镗头类。从加工 工艺要求上可分为粗镗刀和精镗刀。4.铣削刀具 分面铣、立铣、三面刃铣等 刀具。 (4)特殊型刀具 特殊型刀具有带柄自紧夹头、强力弹簧夹头刀柄、可 逆式(自动反向)攻螺纹夹头刀柄、增速夹头刀柄、复合刀具和接杆类等。 1.3 数控刀具的特点数控刀具的特点 数控刀具的特点是标准化、系列化、规格化、模块化和通用化。 为了达到高效、多能、快换、经济的目的,对数控机床使用的刀具有如下 要求: (1)具有较高的强度、较好的刚度和抗振性能; (2)高精
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