整理数控刀具及其选用教案.docx

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整理数控刀具及其选用教案

数控刀具及其选用教案（推荐完整）

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数控刀具及其选用教案（推荐完整）

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张嬗雒老师

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教案

授课班级：

20年月日节

课题

数控刀具及其选用

计划

学时

2学时

目的

要求

了解以下2点内容：

1．数控机床刀具的种类及特点

2．数控机床刀具的选择

重点

了解数控机床刀具的特点、刀具材料

难点

选择数控铣刀时注意事项

教学

方法

图文并茂，配合多媒体教学

教具

多媒体教学设备

教学

环节

组织

教学

复习

引入

讲授

新课

课堂

小结

练习

及

布置作业

时间

分配

5分钟

10分钟

60分钟

10分钟

5分钟

教学内容

和过程

一、组织教学

1、安定课堂秩序2、检查上课用品的准备情况（教材、笔记本）

二、讲授新课

四、课堂小结

五、布置作业

教学用纸首页

教学内容与过程

附记

一、组织教学

1．点名、检查学员出勤情况.

2．检查学生着装是否符合规程。

3．宣布上课。

二讲授新课

数控刀具及其选用

数控刀具及其选用包括两部分：

1．数控机床刀具的种类及特点

2．数控机床刀具的选择

（一）数控机床刀具的种类及特点

一）数控机床的刀具系统

数控机床绝大部分都必须采用数控刀具，随着数控机床结构、功能的发展,现在数控机床的刀具已不是普通机床所采用的“一机一刀”的模式，而是多种不同类型的刀具同时在数控机床的刀盘上轮换使用，达到自动换刀的目的。

1.刀柄

刀柄是加工必备的辅具，它能够准确的安装各种刀具或刀片,还应满足定位准确和便于安装。

加工中心一般采用7:

24圆锥刀柄，这类刀柄不能自锁，换刀比较方便,其锥柄部分和机械抓拿部分均有相应的国际和国家标准。

数控车床刀具种类较多，以外圆刀具为例一般采用25mm或20mm见方刀柄,这类刀柄安装方便，定心精度较高。

2。

工具系统。

由于数控设备的多样性,使其配套的刀具和装夹工具种类也很多，并且要求刀具更换迅速.因此，把通用性较强的刀具和配套的装夹工具系列化、标准化，就成为通常所说的工具系统。

教学内容与过程

附记

（1）.整体式结构

它的特点是将锥柄和连杆连成一体,不同品种和规格的工作部分都必须带有与机床相连的柄部.

优点：

结构简单、使用方便、可靠、更换迅速。

缺点：

锥柄的种类和数量较多。

（2）。

模块式结构

模块式结构把工具的柄部和工作部分分开，制成系统化的主柄模块、中间模块和工作模块。

这样一来就方便了制造、使用和保管,减少了工具的规格、品种和数量的储备。

国内的TMG工具系统就属于这一类。

教学内容与过程

附记

二）数控机床刀具的特点

为了能够实现数控机床上刀具高效、多能、快换和经济的目的，数控机床所用的刀具主要具备下列特点：

（1）刀片和刀具几何参数和切削参数的规范化、典型化。

（2）刀片或刀具材料及切削参数与被加工工件的材料之间匹配的选用原则。

（3）刀片或刀具的耐用度及经济寿命指标的合理性.

（4）刀片及刀柄的定位基准优化。

（5）刀片及刀柄对机床主轴的相对位置的要求高。

（6）对刀柄的强度、刚性及耐磨性的要求高。

（7）对刀柄或工具系统的装机重量限制的要求。

（8）刀片及刀柄的转位及拆装的重复精度的要求.

（9）刀片及刀柄切入的位置和方向有要求。

（10）刀片及刀柄高度的通用化、规格化、系列化。

（11）数控工具系统自动换刀系统的优化。

三）刀具材料

材料上分为:

高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼刀具、聚晶金刚石刀具。

目前用得最普遍的是硬质合金刀具和高速钢刀具.

高速钢刀具历史悠久，随着材料科学的开发，高速钢刀具的材料热处理技术的进步以及金切工艺的更新，使得高速钢刀具的红硬性、耐磨性和表层性质量都得到了很大的提高和改善.高速钢仍然是数控机床应用刀具的选择对象之一.

继高速钢之后，随着机床刚性、主轴转速及切削力的提高，相继开发出了硬质合金。

陶瓷是含有金属氧化物或氮化物的无机非金属材料.陶瓷刀具强度高、均一性好，配合功率更高、刚性更好的高速机床，其应用已经得到了重大进展。

立方氮化硼刀具材料是1957年由美国通用电气公司首先合成的。

我国于1967年首次合成，1973年研制出第一代立方氮化硼刀片。

立方氮化硼结晶结构与金刚石相似,还具有仅次于金刚石的显微硬度，有极好的耐磨性，极高的热稳定性和优良的化学稳定性.它的耐磨性和硬度在各个方向都是均匀的。

聚晶金刚石的硬度、耐磨性在各个方面都是均匀的，它与天然金刚石相比，在断续切削时不易崩刃或碎裂，刀刃上不易形成积屑瘤.聚晶金刚刀片的硬度高,耐磨性好,有锋利的刀刃，可以把切屑从零件表面上很干净的切削下来,从而保持零件表面的完整和光洁。

二）数控刀具及其选用

1.选择刀片应考虑的要素:

①被加工工件材料的类别

②被加工件材料性能的状况

③切削工艺的类别

④被加工工件的几何形状

⑤要求刀片（刀具）能承受的切削用量

⑥生产现场的条件

⑦被加工工件的生产批量

2。

选择镗孔刀具的考虑要点:

主要问题是刀杆的刚性,要尽可能地防止或消除振动.其考虑要点如下：

①尽可能选择大的刀杆直径，接近镗孔直径.

②尽可能选择短的刀臂（工作长度）.

③选择主偏角（切入角Kr）接近90°，大于75°。

④选择无涂层的刀片品种（刀刃圆弧小）和小的刀尖半径（rε=0.2）。

⑤精加工采用正切削刃（正前角）刀片和刀具，粗加工采用负切削刃（负前角）刀片和刀具.

⑥镗深的盲孔时，采用压缩空气（气冷）或冷却液（排屑和冷却）。

⑦选择正确的、快速的镗刀柄夹具.

3.选择数控铣刀时注意事项:

①在数控机床上铣削平面时，应采用可转位式硬质合金刀片铣刀。

②高速钢立铣刀多用于加工凸台和凹槽,最好不要用于加工毛坯面。

③加工余量较小,并且要求表面粗糙度较低时,应采用立方氮化硼（CBN）刀片端铣刀或陶瓷刀片端铣刀.

④镶硬质合金立铣刀可用于加工凹槽、窗口面、凸台面和毛坯表面。

⑤镶硬质合金的玉米铣刀可以进行强力切削，铣削毛坯表面和用于孔的粗加工。

⑥加工精度要求较高的凹槽时，可采用直径比槽宽小一些的立铣刀。

⑦钻孔前最好先用中心钻钻一个中心孔或采用一个刚性好的短钻头锪窝引正.

教

学

内

容

过

程

布置

作业

完成

情况

好良好较好较差

课

后

小

结

备

注