4-1数控车床加工工艺

第4章 数控车床加工工艺4.1 数控车削的主要加工对象(1)精度要求高的回转体零件 (2)表面质量要求高的回转体零件 (3)表面形状复杂的回转体零件 (4)带特殊螺纹的回转体零件

4.2 数控车床刀具的选择与装夹数控车床加工时，能根据程序指令实现全自动换刀。刀具配备 时应注意以下几个问题：

(1)在可能的范围内，使被加工工件的形状、尺寸标准化， 从而减少刀具的种类，实现不换刀或少换刀，以缩短准备和调整 时间。 (2)使刀具规格化和通用化，以减少刀具的种类，便于刀具 管理。 (3)尽可能采用可转位刀片，磨损后只需更换刀片，增加了 刀具的互换性。 (4)在设计或选择刀具时，应尽量采用高效率、断屑及排屑 性能好的刀具。

4.2.1 数控车刀的类型与选择(1)根据加工用途分类车床主要用于回转表面的加工，如内(外)圆柱面、圆锥面、 圆弧面、螺纹等切削加工。数控车床使用的刀具可分为外圆车刀、

内孔车刀、螺纹车刀、切槽刀等。分析图4-3常用车刀的种类、形状和用途。

1—切槽(断)刀 2—90º反(左)偏刀 3—90º正(右)偏刀 4—弯头车刀 5—直头车刀6—成形车刀 7—宽刃精车刀 12—通孔车刀 8—外螺纹车刀 9—端面车刀 10—内螺纹车刀

11—内切槽车刀

13—不通孔车刀

(2)根据刀尖形状分类

数控车削常用的车刀按照刀尖的形状一般分为三类，尖形车刀、圆弧形车刀和成形车刀。如图所示。

①尖形车刀 以直线形切削刃为特征的车刀一般称为尖形车刀。如90º内 外圆车刀、左右端面车刀、切断(车槽)车刀以及刀尖倒棱很 小的各种外圆和内孔车刀。

②圆弧形车刀圆弧形车刀是较为特殊的数控加工用车刀，如图所示。其 特征是，构成主切削刃的刀刃形状为一圆度误差或线轮廓误差

很小的圆弧，该圆弧状刀刃每一点都是圆弧形车刀的刀尖，因此，刀位点不在圆弧上，而在 该圆弧的圆心上。 圆弧形车刀可以用于车削内、外表面，特 别适宜于车削各种光滑连接(凹形)的成形面。 ③成形车刀 俗称样板车刀，其加工零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的 形状和尺寸决定。

在数控车削加工中，常见的成形车刀有小半径圆弧车刀、非矩形车槽刀和螺纹车刀等。应尽量少用或不用成形车刀，当确有 必要选用时，则应在工艺准备文件或加工程序单上进行详细说明。

(3)根据车刀结构分类数控车刀在结构上可分为整体式车刀、焊接式车刀和机械夹 固式车刀三类。如图所示。

(a)整体式车刀

(b)焊接式车刀

(c)机械夹固式车刀

①整体式车刀 主要是整体式高速钢车刀。通常用于小型

车刀、螺纹车刀和

形状复杂的成形车刀。它具有抗弯强度高、冲击韧性好，制造简单和刃磨方便、刃口锋利等优点。 ②焊接式车刀 是将硬质合金刀片用焊接的方法固定在刀体

上，经刃磨而成。这种车刀结构简单，制造方便，刚性较好，但抗弯强度低，冲击韧性差，切削刃不如高速钢车刀锋利，不易制 作复杂刀具。

③机械夹固式车刀 是数控车床上用得比较多的一种车刀，它分为机械夹固式可重磨车刀和机械夹固式不重磨车刀，如图。

机械夹固式可重磨车刀

机械夹固式不重磨车刀

④机夹可转位刀片 在数控车床的加工过程中，为了减少换刀时间和方便对刀，便于实现加工自动化，应尽量选用机夹可转位刀片。目前， 70%~80%的自动化加工刀具已使用了可转位刀片。 在数控车床加工中应用最多的是硬质合金和涂层硬质合金刀片。 机夹可转位刀片的具体形状已经标准化，且每一种形状均有一个相应 的代码表示。常用的可转位的车刀刀片形状及角度如图所示。

a)T型 b)F型

c)W型

d)S型

e)P型

f)D型

g)R型

h)C型

在选择刀片形状时要特别注意，有些刀片，虽然其形状和刀

尖角度相等，但由于同时参加切削的切削刃数不同，因此其型号也不相同， 机夹可转位刀片的代码：硬质合金可转位刀片的国家标准与

ISO国际标准相同。共用10个号位的内容来表示品种规格、尺寸系列、制造公差以及测量方法等主要参数的特征。按照规定，任 何一个型号刀片都必须用前七个号位，后三个号位在必要时才使

用。其中第10号位前要加一短横线“-”与前面号位隔开，第八、九两个号位若只使用其中一位，则写在第八号位上，中间不需要 空格。可转位刀片型号表示方法可用下图表达。

表4-1 转位刀片十个号位表示的内容位号 表 示 内 容 代表符号 备 注

l

刀片形状

一个英文字母

2 3 4 5 6 7 8 9 10

刀片主切削刃法向后角 刀片尺寸精度 刀片固定方式及有无断屑槽形 刀片主切削刃长度 刀片厚度，主切削刃到刀片定位底面的距离 刀尖圆角半径或刀尖转角形状 切削刃形状 刀片切削方向 制造商选择代号(断屑槽形及槽宽)

一个英文字母 一个英文字母 一个英文字母 两位数 两位数 两位数或一个英文字母 一个英文字母 一个英文字母 英文字母或数字 具体含义应查 有关标准

例如：TBHGl20408EL—CF T表示三角形刀片；B表示刀具法向主后角为5º;H表示刀片厚 度公差为±0.013mm;G表示圆柱孔夹紧；12表示切削刃长12mm; 04表示刀片厚度为4.76mm;08表示刀尖圆弧半径为0.8mm;E表示 刀刃倒圆；L表示切削方向向左；CF为制造商代号。 ⑤刀片与刀杆的固定方式 刀片与刀杆的固定

方式如图所示，通常有压板式压紧、复合

式压紧、螺钉式压紧和杠杆式压紧等几种。

(a)压板式压紧

(b)复合式压紧

(c)螺钉式压紧

(d)杠杆式压紧

4.2.2 常用数控车刀的刀具参数对于机夹可转位刀具，其刀具参数已设置成标准化参数。而对于需要刃磨的刀具，在刃磨过程中要注意保证这些刀具参数。 在确定角度参数值的过程中，应考虑工件材料、硬度、切削性能、

具体轮廓形状和刀具材料等诸多因素。以硬质合金外圆精车刀为例，分析图4-12所示数控车刀的刀 具角度参数。

前角γ

0

后角α

0

副后角α 0

主偏角κ r

副偏角κ r

刃倾角λ s

4.2.3 数控车床刀具的安装装刀与对刀是数控车床加工操作中非常重要和复杂的一项基 本工作。装刀与对刀的精度，将直接影响到加工程序的编制及零

件的尺寸精度。现以数控车床转塔刀架刀具的安装为例，说明刀具的安装。数控车床使用的转塔设有8个刀位(有的设12个刀位), 并在刀架的端面上刻有1-8的字样，如图所示。

(1)外圆车刀的安装 外圆车刀可以正向安装(图4-14a),也可以反向安装(图 4-14b),车刀靠垫刀块1上的两只螺钉2反向压紧(图4-14c)。 刀具轴向定位靠侧面，径向定位靠刀柄端面，将刀柄端面靠在

刀架中心圆柱体上。因此，刀具装拆以后仍能保持较高的定位精度。

a)正向加紧

b)反向加紧 1-垫刀块 2-螺钉

c)垫刀块

(2)内孔刀具的安装 麻花钻头可安装在内孔刀座l中，内孔刀座1用两只螺钉固定 在刀架上。麻花钻头的侧面用两只螺钉2紧固，直径较小的麻花钻 头可增加隔套3再用螺钉紧固，如图a所示。 内孔车刀是做成圆柄的，并在刀杆上加工出一个小平面，两只螺 钉2通过小平面紧固在刀架上，如图b所示。

a)麻花钻的安装

b)内孔车刀的安装

1-刀座 2-螺钉 3-隔套

安装车刀时，应注意下列几个问题： ①车刀安装在刀架上，伸出部分不宜太长，伸出量一般为刀 杆高度的1~1.5倍。伸出过长会使刀杆 …… 此处隐藏：1351字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……