数控刀具的类型和特性

1.数控加工刀具的种类
   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;提高刀具的标准化和合理化的程度;提高刀具的管理及柔性加工的水平;扩大刀具的利用率,充分发挥刀具的性能;有效地消除刀具测量工作的中断现象,可采用线外预调。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)从结构上可分为
①整体式
②镶嵌式 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。
(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
(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: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。
●面铣刀(也叫端铣刀)  面铣刀的圆周表面和端面上都有切削刃,端部切削刃为副切削刃。面铣刀多制成套式镶齿结构和刀片机夹可转位结构,刀齿材料为高速钢或硬质合金,刀体为40Cr。
●立铣刀  立铣刀是数控机床上用得最多的一种铣刀。立铣刀的圆柱表面和端面上都有切削刃,它们可同时进行切削,也可单独进行切削。结构有整体式和机夹式等,高速钢和硬质合金是铣刀工作部分的常用材料。
●模具铣刀  模具铣刀由立铣刀发展而成,可分为圆锥形立铣刀、圆柱形球头立铣刀和
圆锥形球头立铣刀三种,其柄部有直柄、削平型直柄和莫氏锥柄。它的结构特点是球头或端面上布满切削刃,圆周刃与球头刃圆弧连接,可以作径向和轴向进给。铣刀工作部分用高速钢或硬质合金制造。
●键槽铣刀
●鼓形铣刀
●成形铣刀
(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。
2. 数控加工刀具的特点
为了达到高效、多能、快换、经济的目的,数控加工刀具与普通金属切削刀具相比应具
有以下特点:
●刀片及刀柄高度的通用化、规格化、系列化。
●刀片或刀具的耐用度及经济寿命指标的合理性。
●刀具或刀片几何参数和切削参数的规范化、典型化。
●刀片或刀具材料及切削参数与被加工材料之间应相匹配。
●刀具应具有较高的精度,包括刀具的形状精度、刀片及刀柄对机床主轴的相对位置
精度、刀片及刀柄的转位及拆装的重复精度。
●刀柄的强度要高、刚性及耐磨性要好。
●刀柄或工具系统的装机重量有限度。
●刀片及刀柄切入的位置和方向有要求。
●刀片、刀柄的定位基准及自动换刀系统要优化。
数控机床上用的刀具应满足安装调整方便、刚性好、精度高、耐用度好等要求。
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