第十三章數控刀具及其工具系統

對數控刀具要求刀具快換、自動更換和尺寸預調數控刀具工具系統刀具尺寸控制系統與刀具磨損、破損檢測本章要求：

了解數控刀具特殊要求；認識車削類、鏜銑類數控機床刀具系統結構及特點；掌握數控刀具預調原理和方法。數控刀具及其工具系統介紹第1頁第一節對數控刀具要求——為適應多變加工零件要求，數控機床盡可能經過提升刀具及其工具系統標準化、系列化和模塊化程度來取得最正確經濟效益。1）刀具切削性能應穩定可靠，防止刀具過早損壞而造成無須要停機。2）刀具應有較高壽命。3）確?？煽康財嘈肌⒕硇己团判肌?）能快速地換刀或自動換刀。5）能快速、準確地調整刀具尺寸。6）必須從數控加工特點出發來制訂數控刀具標準化、系列化和通用化結構體系。7）應建立刀具及其工具系統信息數據庫及其管理系統。8）含有完善刀具組裝、預調、編碼標識和識別系統。9）應建立切削數據庫方便合理使用機床與刀具。數控刀具及其工具系統介紹第2頁第二節刀具快換、自動更換和尺寸預調一、刀具快換或自動更換1、刀片轉位或更換刀片——精加工仍需尺寸調整。2、更換刀頭模塊數控刀具及其工具系統介紹第3頁第二節刀具快換、自動更換和尺寸預調一、刀具快換或自動更換3、更換刀夾4、手動更換刀柄更換刀夾更換刀柄數控刀具及其工具系統介紹第4頁第二節刀具快換、自動更換和尺寸預調一、刀具快換或自動更換5、自動換刀轉塔刀架自動換刀利用刀庫和機床運動來自動換刀數控刀具及其工具系統介紹第5頁第二節刀具快換、自動更換和尺寸預調利用刀庫和機械手自動換刀過程：數控刀具及其工具系統介紹第6頁第二節刀具快換、自動更換和尺寸預調二、數控刀具尺寸預調1、數控刀具尺寸預調方法表13－1：慣用刀具尺寸調整結構和方法數控刀具及其工具系統介紹第7頁第二節刀具快換、自動更換和尺寸預調二、數控刀具尺寸預調1、數控刀具尺寸預調方法示例：

刀具軸向尺寸數顯對刀數控刀具及其工具系統介紹第8頁第二節刀具快換、自動更換和尺寸預調二、數控刀具尺寸預調1、數控刀具尺寸儀光學測量立式多工位刀具預調儀數控刀具及其工具系統介紹第9頁第二節刀具快換、自動更換和尺寸預調二、數控刀具尺寸預調1、數控刀具尺寸儀刀具預調儀功效模塊圖數控刀具及其工具系統介紹第10頁第三節數控刀具工具系統數控刀具工具系統——

用來連接機床主軸和刀具之間輔助系統（含硬件和軟件）。除刀具本身以外，還包含實現刀具快換所必需定位、夾持、拉緊、動力傳遞和刀具保護等部分。按使用范圍可分為車削類和鏜銑類數控工具系統；按系統結構特點可分為整體式和模塊式工具系統。數控刀具及其工具系統介紹第11頁第三節數控刀具工具系統一、車削類數控工具系統1、車床刀架形式圖14-11常見數控車床刀架形式a）盤形刀架（徑向裝刀)b）盤形刀架（軸向裝刀）c）四方刀架

2、刀具類型數控刀具及其工具系統介紹第12頁第三節數控刀具工具系統一、車削類數控工具系統3、工具系統中動力驅動動力驅動鉆夾頭數控刀具及其工具系統介紹第13頁CZG車削類數控工具系統（DIN69880）a）非動力刀夾組合形式b）動力刀夾組合形式數控刀具及其工具系統介紹第14頁第三節數控刀具工具系統一、車削類數控工具系統3、工具系統中動力驅動CZG車削類數控工具系統柄部結構數控刀具及其工具系統介紹第15頁第三節數控刀具工具系統一、車削類數控工具系統DIN69880工具系統圓柄刀夾基本結構尺寸（單位：mm）數控刀具及其工具系統介紹第16頁第三節數控刀具工具系統一、車削類數控工具系統表14-3DIN69880工具系統容槽基本結構尺寸（單位：mm）

數控刀具及其工具系統介紹第17頁第三節數控刀具工具系統一、車削類數控工具系統3、工具系統中動力驅動Sandvik模塊式車削CZG車削工具系統1—帶有橢圓三角短錐接柄刀頭模塊2—刀柄3—可漲開漲環4—拉桿數控刀具及其工具系統介紹第18頁第三節數控刀具工具系統二、鏜銑類數控工具系統

系統普通由工具柄、刀具裝夾和刀具組成，分為整體式和模塊式兩大類。自動換刀機床用7∶24圓錐工具柄部尺寸（GB/T10944—)

（單位：mm）

數控刀具及其工具系統介紹第19頁第三節數控刀具工具系統自動換刀機床用7∶24圓錐工具柄部尺寸（GB/T10944—)

（單位：mm）

數控刀具及其工具系統介紹第20頁二、鏜銑類數控工具系統1、整體式鏜銑類工具系統（TSG）

工具系統中柄部形式和尺寸代號、工具代號及意義分別見表13－2、13－3。數控刀具及其工具系統介紹第21頁二、鏜銑類數控工具系統2、模塊式鏜銑類工具系統（TMG）第三節數控刀具工具系統數控刀具及其工具系統介紹第22頁二、鏜銑類數控工具系統2、模塊式鏜銑類工具系統（TMG）（1）圓柱定心徑向銷釘鎖緊式（TMG21）

1）拆裝方便

2）夾緊力大

3）刀柄剛性好

4）制造精度要求高

5）組裝方便第三節數控刀具工具系統圓柱定心徑向銷釘鎖緊結構1—定位銷2—固定螺釘3—錐端滑銷4—緊固螺釘數控刀具及其工具系統介紹第23頁二、鏜銑類數控工具系統2、模塊式鏜銑類工具系統（TMG）（2）圓錐定心軸向螺栓鎖緊式（TMG10）

1）定心精度高聯結剛性好；

2）拆卸、組裝、調整工作量大；

3）廢品率低，結構簡單，成本比TMG21低。第三節數控刀具工具系統圓錐定心軸向螺栓鎖緊式（TMG10）工具系統數控刀具及其工具系統介紹第24頁二、鏜銑類數控工具系統3、高速銑削用工具系統第三節數控刀具工具系統在高速旋轉中離心力使主軸錐孔擴張數控刀具及其工具系統介紹第25頁二、鏜銑類數控工具系統3、高速銑削用工具系統第三節數控刀具工具系統德國HSK刀柄與主軸聯結結構與工作原理a）HSK刀柄b）主軸數控刀具及其工具系統介紹第26頁二、鏜銑類數控工具系統3、高速銑削用工具系統第三節數控刀具工具系統美國KM刀柄與主軸聯結結構1—KM刀柄2—主軸3—拉桿數控刀具及其工具系統介紹第27頁二、鏜銑類數控工具系統3、高速銑削用工具系統第三節數控刀具工具系統日本BIG－plus刀柄（圖上半部）與BT刀柄（圖下半部）數控刀具及其工具系統介紹第28頁二、鏜銑類數控工具系統3、高速銑削用工具系統第三節數控刀具工具系統高精度液壓夾頭1—加壓螺釘2—油腔3—油腔4—裝刀孔5—刀具數控刀具及其工具系統介紹第29頁一、刀具尺寸控制系統第四節刀具尺寸控制系統與

刀具磨損、破損檢測尺寸檢測——刀具尺寸控制（賠償）——加工a）尺寸控制系統工作原理b）拉桿—擺塊式賠償裝置數控刀具及其工具系統介紹第30頁二、刀具磨損檢測與控制第四節刀具尺寸控制系統與

刀具磨損、破損檢測鏜刀磨損測量

1—參考表面2—磨損傳感器3—測量裝置4—刀具觸頭1、刀具磨損直接檢測與賠償數控刀具及其工具系統介紹第31頁二、刀具磨損檢測與控制第四節刀具尺寸控制系統與

刀具磨損、破損檢測裝有測力軸承加工中心主軸1、3—測力軸承2—電纜線2、刀具磨損間接測量和監測（1）以刀具壽命為判斷依據（2）以刀具壽命為判斷依據數控刀具及其工具系統介紹第32頁二、刀具磨損檢測與控制第四節刀具尺寸控制系統與

刀具磨損、破損檢測表面粗糙度與刀具磨損之間關系2、刀具磨損間接測量和監測（3）以加工表面粗糙度為判斷依據數控刀具及其工具系統介紹第33頁二、刀具磨損檢測與控制第四節刀具尺寸控制系統與

刀具磨損、破損檢測2、刀具磨損間接測量和監測激光檢測工件表面粗糙度1—參考探測器2—激光發生器3—斬波器4—測量探測器數控刀具及其工具系統介紹第34頁三、刀具破損檢測第四節刀具尺寸控制系統與

刀具磨損、破損檢測1、光電式1—光源2—鉆頭3—光敏元件1—鉆頭2—氣動壓力開關3—噴嘴2、氣動式數控刀具及其工具系統介紹第35頁思索題：1.對數控刀含有哪些特殊要求？

2.自動化加工用刀具快換有哪些基本方式，各有何優缺點?3.舉例說明車刀尺寸預調方法。

4