【正文】 硬性就不是主要矛盾了。 【課后作業(yè)】 【教學(xué)后記】 5 綿竹市職業(yè)中專學(xué)校 課 時(shí) 授 課 教 案 【課程名稱】 數(shù)控加工技術(shù) 【授課班級(jí)】 09 秋 5 【授課時(shí)間】 第 周星期 第 節(jié) 【課 題】 刀具種類及選擇 【教學(xué)目的】 銑刀的種類及選擇 孔加工刀具的種類及選擇 【重點(diǎn)、難點(diǎn)】 立銑刀、麻花鉆的選擇 【使用教具】 課件 授課主要內(nèi)容 數(shù)控刀具的選 用： 選 用 數(shù)控刀具通常應(yīng)考慮的因素 、 數(shù)控 車削 刀具的選 用、 數(shù)控 旋轉(zhuǎn)類 刀具的選 用、 數(shù)控機(jī)床刀柄的選 用、 工具系統(tǒng) 。 加工中心使用的刀具由刃具和刀柄兩部分組成。刃具有面加工用的各種銑刀和孔加工用的鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鏜刀、鉸刀及絲錐等。刀柄要滿足機(jī)床主軸的自動(dòng)松開和拉緊定位，并能準(zhǔn)確地安裝各種切削刀具和適應(yīng)換刀機(jī)械手的夾持等。 一、銑刀的種類及選擇 常用銑刀的種類 銑刀種類很多，常用銑刀如下： 1． 面銑刀 面銑刀的圓周表面和端面上都有切削刃，端部切削刃為副切削刃，常用于端銑較大的平面。面銑刀多制成套式鑲齒結(jié)構(gòu)，刀齒為高速鋼或硬質(zhì)合金，刀體為 40Cr。 高速鋼面銑刀按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，直徑 d＝ 80~250mm，螺旋角β ＝ 10176。 ，刀齒數(shù) Z＝ 10~26。 硬質(zhì)合金面銑刀與高速鋼銑刀相比，銑削速度較高、加工表面質(zhì)量也較好，并可加工帶有硬皮和淬硬層的工件，故得到廣泛應(yīng)用。硬質(zhì)合金面銑刀按刀片和刀齒的安裝方式不同，可分為整體式、機(jī)夾一焊接式和可轉(zhuǎn)位式三種。 2． 立銑刀 立銑刀是數(shù)控銑削中最常用的一種銑刀，其結(jié)構(gòu)如圖所示。立銑刀的圓柱表面和端面上都有切削刃，圓柱表面的切削刃為主切削刃，端面上的切削刀為副切削刃。主切削刃一般為螺旋齒，這樣可以增加切削平穩(wěn)性，提高加工精度。由于普通立銑刀端面中心處無切削刃，所以立銑刀不能作軸向進(jìn)給，端面 刃主要用來加工與側(cè)面相垂直的底平面。 為了改善切屑卷曲情況，增大容屑空間，防止切屑堵塞，刀齒數(shù)比較少，容屑槽圓弧半徑則較大。一般粗齒立銑刀齒數(shù) Z＝ 3～ 4，細(xì)齒立銑刀齒數(shù) Z＝ 5～ 8，套式結(jié)構(gòu) Z＝ 10～ 20，容屑槽圓弧半徑 r＝ 2～ 5mm。當(dāng)立銑刀直徑較大時(shí)，還可制成不等齒距結(jié)構(gòu)，以增強(qiáng)抗振作用，使切削過程平穩(wěn)。 標(biāo)準(zhǔn)立銑刀的螺旋角β為 40176。 ～ 45176。 （粗齒）和 30176。 ～ 35176。 （細(xì)齒），套式結(jié)構(gòu)立銑刀的β為 15176。 ～ 25176。 。 直徑較小的立銑刀，一般制成帶柄形式。φ 2～φ 71mm 的立銑刀為直柄；φ 6～φ 63mm 的立銑刀 為莫氏推柄；φ 25～ 80mm 的立銑刀為帶有螺孔的 7： 24 錐柄，螺孔用來拉緊刀具。直徑大干φ 40～φ 160mm 的立銑刀可做成套式結(jié)構(gòu)。 3． 模具銑刀 模具銑刀由立銑刀發(fā)展而成 ， 適用于加工空間曲面零件，有時(shí)也用于平面類零件上有較大轉(zhuǎn)接凹圓弧的過渡加工。模具銑刀可分為圓錐形立銑刀（圓錐半角2?＝ 3176。、 5176。 、 7176。 、 10176。 ）、圓柱形球頭立銑刀和圓錐形球頭立銑刀三種，其柄部有直柄、削平型直柄和莫氏錐柄。它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是球頭或端面上布滿了切削刃，圓周刃與球頭刃圓弧連接，可以作徑向和 軸向進(jìn)給。銑刀工作部分用高速鋼或硬質(zhì)合金制造。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定直徑 d＝ 4～ 63mm。 4． 鍵槽銑刀 鍵槽銑刀有兩個(gè)刀齒，圓柱面和端面都有切削刃，端面刃延至中心，既象立銑刀，又像鉆頭。加工時(shí)先軸向進(jìn)給達(dá)到槽深，然后沿鍵槽方向銑出鍵槽全長(zhǎng)。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，直柄鍵槽銑刀直徑 d＝ 2～ 22mm，錐柄鍵精銑刀直徑 d＝ 14～ 50mm。鍵槽銑刀直徑的偏差 6 有 e8 和 d8 兩種。鍵槽銑刀的圓周切削刃僅在靠近端面的一小段長(zhǎng)度內(nèi)發(fā)生磨損，重磨時(shí)，只需刃磨端面切削刃，因此重磨后銑刀直徑不變。 5． 鼓形銑刀 主要用于對(duì)變斜角類零件的變斜角面 的近似加工。它的切削刃分布在半徑為 R 的圓弧面上，端面無切削刃。 二、孔加工刀具的選擇 鉆孔刀具及其選擇 鉆孔刀具較多，有普通麻花鉆、可轉(zhuǎn)位淺孔鉆及扁鉆等。應(yīng)根據(jù)工件材料、加工尺寸及加工質(zhì)量要求等合理選用。 1．麻花鉆 在加工中心上鉆孔，大多是采用普通麻花鉆。麻花鉆有高速鋼和硬質(zhì)合金兩種。 麻花鉆的切削部分有兩個(gè)主切削刃、兩個(gè)副切削刃和一個(gè)橫刃。兩個(gè)螺旋糟是切屑流經(jīng)的表面，為前刀面；與工件過渡表面（即孔底）相對(duì)的端部?jī)汕鏋橹骱蟮睹?；與工件已加工表面（即孔壁）相對(duì)的兩條刃帶為副后刀面。前刀面與主后刀面的交線 為主切削刃，前刀面與副后刀面的交線為副切削刃，兩個(gè)主后刀面的交線為橫刃。橫刃與主切削刀在端面上投影之間的夾角稱為橫刃斜角，橫刃斜角ψ＝ 50176。 ～ 55176。 ；主切削刃上各點(diǎn)的前角、后角是變化的，外緣處前角約為 30176。 ，鉆心處前角接近 0176。 ，甚至是負(fù)值；兩條主切削刃在與其平行的平面內(nèi)的投影之間的夾角為頂角，標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的頂角 2φ＝ 118176。 。 根據(jù)柄部不同，麻花鉆有莫氏錐柄和圓柱柄兩種。直徑為 8～ 80mm 的麻花鉆多為莫氏錐柄，可直接裝在帶有莫氏錐孔的刀柄內(nèi)，刀具長(zhǎng)度不能調(diào)節(jié)。直徑為 ～ 20mm 的麻花鉆多為圓柱柄，可裝在鉆 夾頭刀柄上。中等尺寸麻花鉆兩種形式均可選用。 麻花鉆有標(biāo)準(zhǔn)型和加長(zhǎng)型。 在加工中心上鉆孔，因無夾具鉆模導(dǎo)向，受兩切削刃上切削力不對(duì)稱的影響，容易引起鉆孔偏斜，故要求鉆頭的兩切削刃必須有較高的刃磨精度。 2． 擴(kuò)孔刀具 標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)孔鉆一般有 3~4 條主切削刃，切削部分的材料為高速鋼或硬質(zhì)合金，結(jié)構(gòu)形式有直柄式、錐柄式和套式等。 擴(kuò)孔直徑較小時(shí)，可選用直柄式擴(kuò)孔鉆，擴(kuò)孔直徑中等時(shí)，可選用錐柄式擴(kuò)孔鉆，擴(kuò)孔直徑較大時(shí)，可選用套式擴(kuò)孔鉆。 擴(kuò)孔鉆的加工余量較小，主切削刃較短，因而容屑槽淺、刀體的強(qiáng)度和剛度較好。它無麻 花鉆的橫刃，加之刀齒多，所以導(dǎo)向性好，切削平穩(wěn)，加工質(zhì)量和生產(chǎn)率都比麻花鉆高。 擴(kuò)孔直徑在 20~60mm 之間時(shí)，且機(jī)床剛性好、功率大，可選用圖 8－ 20 所示的可轉(zhuǎn)位擴(kuò)孔鉆。這種擴(kuò)孔鉆的兩個(gè)可轉(zhuǎn)位刀片的外刃位于同一個(gè)外圓直徑上，并且刀片徑向可作微量（177。 ）調(diào)整，以控制擴(kuò)孔直徑。 3．鏜孔刀具 鏜孔所用刀具為鏜刀。鏜刀種類很多，按切削刃數(shù)量可分為單刃鏜刀和雙刃鏜刀。 單刃鏜刀剛性差，切削時(shí)易引起振動(dòng)，所以鏜刀的主偏角選得較大，以減小徑向力。鏜鑄鐵孔或精鏜時(shí)，一般取 rk ＝ 90176。 ；粗鏜鋼件孔時(shí)，取 rk ＝ 60176。 ~75176。 ，以提高刀具的耐用度。 鏜孔徑的大小要靠調(diào)整刀具的懸伸長(zhǎng)度來保證，調(diào)整麻煩，效率低，只能用于單件小批生產(chǎn)。但單刃鏜刀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適應(yīng)性較廣，粗、精加工都適用。 在孔的精鏜中，目前較多地選用精鏜微調(diào)鏜刀。這種橫刀的徑向尺寸可以在一定范圍內(nèi)進(jìn)行微調(diào)，調(diào)節(jié)方便，且精度高，其結(jié)構(gòu)如圖所示。調(diào)整尺寸時(shí)，先松開拉緊螺釘 6，然后轉(zhuǎn)動(dòng)帶刻度盤的調(diào)整螺母 3，等調(diào)至所需尺寸，再擰緊螺釘 6，使用時(shí)應(yīng)保證錐面靠近大端接觸（即鏜桿 90176。 錐孔的角 度公差為負(fù)值），且與直孔部分同心。健與健槽配合間隙不能太大，否則微調(diào)時(shí)就不能達(dá)到較高的精度。 鏜削大直徑的孔可選用圖示的雙刃鏜刀。這種鏜刀頭部可以在較大范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，且調(diào)整方便，最大鏜孔直徑可達(dá) 1000 mm。 雙刃鏜刀的兩端有一對(duì)對(duì)稱的切削刃同時(shí)參加切削，與單刃鏜刀相比，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量可提高一倍左右，生產(chǎn)效率高。同時(shí)，可以消除切削力對(duì)鏜桿的影響。 4．鉸孔刀具 7 加工中心上使用的鉸刀多是通用標(biāo)準(zhǔn)鉸刀。此外，還有機(jī)夾硬質(zhì)合金刀片單刃鉸刀和浮動(dòng)鉸刀等。 加工精度為 IT 7～ IT10 級(jí)、表面粗糙度 Ra 為 ~ m的孔時(shí)，多選用通用標(biāo)準(zhǔn)鉸刀。 通用標(biāo)準(zhǔn)鉸刀如圖所示，有直柄、錐柄和套式三種。錐柄鉸刀直徑為 10~32mm，直柄鉸刀直徑為 6~20mm，小孔直柄鉸刀直徑為 l~6 mm，套式鉸刀直徑為 25~80mm。 鉸刀工作部分包括切削部分與校準(zhǔn)部分。切削部分為錐形，擔(dān)負(fù)主要切削工作。切削部分的主偏角為 5176。~15176。，前角一般為 0176。，后角一般為 5176。 ~8176。校準(zhǔn)部分的作用是校正孔徑、修光孔壁和導(dǎo)向。為此，這部分帶有很窄的刃帶（ o? ＝ 0176。， o? ＝ 0176。）。校準(zhǔn)部分包括圓柱部分和倒錐部分。圓柱部分保證鉸刀直徑和便于測(cè)量，倒錐部分可減少鉸刀與孔壁的摩擦和減小孔徑擴(kuò)大量。 機(jī)用鉸刀 a）直柄機(jī)用鉸刀 b）錐柄機(jī)用鉸刀 c）套式機(jī)用鉸刀 d）切削校準(zhǔn)部分角度 標(biāo)準(zhǔn)鉸刀有 4～ 12 齒。鉸刀的齒數(shù)除與鉸刀直徑有關(guān)外，主要根據(jù)加工精度的要求選擇。齒數(shù)過多，刀具的制造重磨都比較麻煩，而且會(huì)因齒間容屑槽減小，而造成切屑堵塞和劃傷孔壁以致使鉸刀折斷的后果。齒數(shù)過少，則鉸削時(shí)的穩(wěn)定性差，刀齒的切削負(fù)荷增大，且容易產(chǎn)生幾何形狀誤差。鉸刀齒數(shù)可參照表 1 選擇。 表 1 鉸刀齒數(shù)選擇 鉸刀直徑 / mm ～ 3 3～ 14 14～ 40 ＞ 40 齒數(shù) 一般加工精度 4 4 6 8 高加工精度 4 6 8 10～ 12 加工 IT 5～ IT7 級(jí)、表面粗糙度 Ra 為 m的孔時(shí)，可采用機(jī)夾硬質(zhì)合金刀片的單刃鉸刀。這種鉸刀的結(jié)構(gòu)如圖所示，刀片 3 通過楔套 4 用螺釘 1 固定在刀體上，通過螺釘 銷子 6 可調(diào)節(jié)鉸刀尺寸。導(dǎo)向塊 2 可采用粘結(jié)和銅焊固定。機(jī)夾單刀鉸刀應(yīng)有很高的刃磨質(zhì)量。因?yàn)榫茔q削時(shí)，半徑上的鉸削余量是在 10μ m以下，所以刀片的切削刃口要磨得異常鋒利。 硬質(zhì)合 金單刃鉸刀 l、 7— 螺釘 2— 導(dǎo)向塊 3— 刀片 4— 模套 5— 刀體 6— 鋪?zhàn)? 鉸削精度為 IT 6～ IT7 級(jí)，表面粗糙度 Ra 為 ～ m的大直徑通孔時(shí)，可選用專為加工中心設(shè)計(jì)的浮動(dòng)鉸刀。 【課后作業(yè)】 【教學(xué)后記】 8 綿竹市職業(yè)中專學(xué)校 課 時(shí) 授 課 教 案 【課程名稱】 數(shù)控加工技術(shù) 【授課班級(jí)】 09 秋 5 【授課時(shí)間】 第 周星期 第 節(jié) 【課 題】 數(shù)控刀具的特點(diǎn)和類型 【教學(xué)目的】 了解數(shù)控刀具的分類 了解數(shù)控刀具的基本特點(diǎn) 掌握鏜、銑類刀具 【重點(diǎn)、難點(diǎn)】 鏜、銑類刀具 【使用教具】 課件 授課主要內(nèi)容 一、數(shù)控機(jī)床的工具系統(tǒng) 由于在數(shù)控機(jī)床上要加工多種工件，并完成工件上多道工序的加工，因此需要使用的刀具品種、規(guī)格和數(shù)量就較多。要加工不同工件所需刀具更多，因品種規(guī)格繁多而將造成很大困難。 為了減少刀具的品種規(guī)格，有必要發(fā)展柔性制造系統(tǒng)和加工中心使用的工具系統(tǒng)。工具系統(tǒng)一般為模塊化組合結(jié)構(gòu)，在一個(gè)通用的刀柄上可以裝多種不同的刀具，使數(shù)控加工中的刀具品種規(guī)格大大減少，同時(shí)也便于刀具的 管理。 二、數(shù)控刀具的基本特點(diǎn) ? 切削刀具由傳統(tǒng)的機(jī)械工具實(shí)現(xiàn)了向高科技產(chǎn)品的飛躍，刀具的切削性能有顯著的高。 ? 切削技術(shù)由傳統(tǒng)的切削工藝向創(chuàng)新制造工藝的飛躍，大大提高了切削加工的效率。 ? 刀具工業(yè)由脫離使用、脫離用戶的低級(jí)階段向面向用戶、面向使用的高級(jí)階段的飛躍，成為用戶可利用的專業(yè)化的社會(huì)資源和合作伙伴。 ? 切削刀具從低值易耗品過渡到全面進(jìn)入 “三高一專（高效率、高精度、高可靠性和專用化） ”的數(shù)控刀具時(shí)代，實(shí)現(xiàn)了向高科技產(chǎn)品的飛躍； ? 成為現(xiàn)代數(shù)控加工技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)； ? 與現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展緊密相連，是應(yīng)用材料科學(xué)、制造科學(xué)、信息科學(xué)等領(lǐng)域的高科技成 果的結(jié)晶。 數(shù)控加工刀具必須適應(yīng)數(shù)控機(jī)床高速、高效和自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)，一般應(yīng)包括通用刀具、通用連接刀柄及少量專用刀柄。刀柄要聯(lián)接刀具并裝在機(jī)床動(dòng)力頭上，因此已逐漸標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。數(shù)控刀具的分類有多種方法。 三、數(shù)控刀具的分類 1. 按照刀具結(jié)構(gòu)分： ? 整體式：鉆頭、立銑刀等 ? 鑲嵌式：包括刀片采用焊接和機(jī)夾式 ? 特殊形式：復(fù)合式、減振式等 2. 按照切削工藝分： ? 車削刀具：外圓、內(nèi)