數(shù)控車床常用數(shù)控刀具和切削用量的選擇

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1、第四節(jié) 數(shù)控車床常用數(shù)控刀具和切削用量的選擇 復(fù)習(xí)上節(jié)課內(nèi)容 1. 數(shù) 控 系 統(tǒng) 的 插 補(bǔ) 原 理 2. 逐 點(diǎn) 比 較 法 3. 數(shù) 控 機(jī) 床 的 特 點(diǎn)4. 數(shù) 控 機(jī) 床 的 發(fā) 展 方 向 教學(xué)內(nèi)容數(shù) 控 刀 具 的 種 類 和 特 點(diǎn)1 可 轉(zhuǎn) 位 刀 片 的 應(yīng) 用 及 代 碼2 數(shù) 控 加 工 刀 具 的 選 擇3 數(shù) 控 刀 具 及 其 選 用車 削 、 銑 削 加 工 知 識(shí) 補(bǔ) 充 教學(xué)目的 了 解 數(shù) 控 加 工 中 數(shù) 控 刀 具 的 種類 和 特 點(diǎn) ， 理 解 數(shù) 控 加 工 的 工 具 系統(tǒng) ， 了 解 常 用 的 數(shù) 控 刀 具 材 料 ， 了解 可 轉(zhuǎn)

2、位 刀 片 的 應(yīng) 用 及 代 碼 ， 掌 握數(shù) 控 加 工 刀 具 的 選 擇 。 補(bǔ)充：一、車削加工知識(shí) 臥 式 車 床 加 工 的 典 型 表 面 （一）車外圓面 1.外 圓 車 刀 及 其 安 裝1)90 車 刀 a) 右 偏 刀 b） 左 偏 刀 c） 左 偏 刀 外 形對(duì) 于 前 置 刀 架 來 說 ， 右 偏 刀 是 車 刀 從 車 床 尾 架 向 主 軸 箱 方 向 進(jìn) 給 的 車 刀 （一）車外圓面偏 刀 的 使 用a） 右 偏 刀 的 使 用 b) 車 臺(tái) 階 c） 車 端 面 （一）車外圓面2)75。 車 刀 ： 刀 頭 強(qiáng) 度 好 ， 較 耐 用 ， 適 用 于 粗 車

3、 軸類 零 件 及 強(qiáng) 力 切 削 余 量 較 大 的 零 件 。 75。 車 刀 車 外 圓 （二）車端面和階臺(tái) 1. 車 刀 的 選 擇 ： 45、 90、 75 2. 車 刀 的 安 裝 :車 刀 的 刀 尖 要 對(duì) 準(zhǔn) 工 件 的 中 心 車 刀 刀 尖 不 對(duì) 準(zhǔn) 工 件 中 心 的 后 果 中 心 處 留 有 凸 頭 中 心 處 會(huì) 使 刀 尖 崩 碎 （三）切斷及車槽v在 切 削 加 工 中 ， 若 棒 料 較 長 ， 需按 要 求 切 斷 后 再 車 削 ， 或 在 車 削完 成 后 把 工 件 從 原 材 料 上 切 割 下來 ， 稱 之 為 切 斷 。v車 削 外 圓 、

4、內(nèi) 孔 及 軸 肩 部 分 的 溝槽 稱 為 車 槽 。 （三）切斷及車槽1.車 刀 的 選 擇 切 斷 刀 ： 切 斷 刀 以 橫 向 進(jìn) 給 為 主 ， 前 端 的 切削 刃 為 主 切 削 刃 ， 兩 側(cè) 的 切 削 刃 為 副 切 削刃 . 高 速 鋼 切 斷 刀 （三）切斷及車槽2.直溝槽的車削 a） 窄 溝 槽 的 車 削 b） 寬 溝 槽 的 車 削 (四)車孔一 次 裝 夾 中 加 工 工 件 (五)車螺紋 1.車 刀 的 裝 夾 梯 形 螺 絞 車 刀 的 安 裝 方 法 用 對(duì) 刀 板 對(duì) 刀 用 萬 能 角 尺 對(duì) 刀 (五)車螺紋2 螺 紋 的 車 削 方 法 (以 三

5、 角 螺 紋 為 例 ) 車 螺 紋 時(shí) 的 進(jìn) 刀 方 法 直 進(jìn) 式 法 左 右 切 削 法 斜 進(jìn) 法 補(bǔ)充： 二、銑削加工知識(shí) 銑 削 的 典 型 加 工 方 法銑 平 面 銑 平 面 銑 平 面銑 階 臺(tái) 面銑 溝 槽 銑 溝 槽 切 斷 銑 曲 面 銑削的典型加工方法 銑 健 糟 銑 健 糟 銑 T形 糟 銑 燕 尾 槽 銑 v形 槽 銑 成 形 面 銑 型 腔 銑 螺 旋 面 （一）銑平面 工 件 安 裝 在 平 口 鉗 上 （二）銑溝槽常 見 的 溝 槽 形 式 （三）切斷 用 夾 板 增 強(qiáng) 鋸 片 銑 刀 的 剛 性 2.1數(shù)控刀具的種類和特點(diǎn)2.1.1 數(shù) 控 刀 具 的

6、 種 類 （ 按 切 削 工 藝 分 類 ）1.車 削 刀 具（ 1） 外 圓 車 刀 （ 2） 割 刀（ 3） 螺 紋 刀 （ 4） 鏜 刀 2.鉆 削 刀 具 鉆 削 刀 具 3.銑 削 刀 具 （ 1） 面 銑 刀 （ 2） 立 銑 刀 （ 3） 球 頭 刀（ 4） 鍵 槽 刀 （ 5） 燕 尾 槽 銑 刀（ 6） 鋸 片 銑 刀 4.鏜 削 刀 具 2.1.2數(shù)控加工刀具特點(diǎn) 1. 刀 具 剛 性 好 ， 切 削 效 率 高 2. 刀 具 精 度 高3. 刀 具 的 可 靠 性 高 ， 抗 震 及 熱 變 形 好4. 刀 具 尺 寸 能 夠 預(yù) 調(diào)5. 互 換 性 好 ， 換 刀 速

7、度 快6. 具 有 完 善 的 工 具 系 統(tǒng)7. 具 有 刀 具 管 理 系 統(tǒng) 2.1.3 數(shù)控加工的工具系統(tǒng)v工 具 系 統(tǒng) ： 刀 具 與 機(jī) 床 的 接 口 。 除 刀 具 本 身之 外 ， 還 包 括 實(shí) 現(xiàn) 刀 具 快 換 所 必 需 的 定 位 、夾 緊 、 抓 拿 及 刀 具 保 護(hù) 等 機(jī) 構(gòu) 。 v模 塊 式 工 具 系 統(tǒng) 將 工 具 的 柄 部 和 工 作 部 分 分割 開 來 ， 制 成 各 種 系 統(tǒng) 化 的 模 塊 ， 然 后 經(jīng) 過不 同 規(guī) 格 的 中 間 模 塊 ， 組 成 一 套 套 不 同 規(guī) 格的 工 具 。 一、數(shù)控機(jī)床工具系統(tǒng)的組成刀 具 系 統(tǒng)

8、 ： 由 數(shù) 控 機(jī) 床 主 軸 前 端 錐 孔 或 刀 架 配套 的 刀 柄 、 刀 桿 和 刀 頭 或 通 用 刀 具 等 組 成 。 刀 具 系 統(tǒng) 的 基 本 形 式 一、數(shù)控機(jī)床工具系統(tǒng)的組成刀 柄 形 式 ： JT（ ISO7288） ： 表 示 數(shù) 控 機(jī) 床 用 的 錐 柄 柄 部帶 有 機(jī) 械 手 夾 持 槽 ， 后 面 的 數(shù) 字 為 相 應(yīng) 的ISO錐 度 號(hào) 。 如 JT40代 表 大 端 直 徑 44mm的 7：24錐 度 。ST（ ISO0297） ： 沒 有 機(jī) 械 手 夾 持 槽 。BT（ MAS403） ： 表 示 用 于 日 本 標(biāo) 準(zhǔn) MAS403的 帶

9、有 機(jī) 械 手 夾 持 槽 的 連 接 。 二 、 典 型 工 具 系 統(tǒng)1.車 削 類 工 具 系 統(tǒng)（ 1） 回 轉(zhuǎn) 刀 架 回 轉(zhuǎn) 式 刀 架 四 方 刀 架 方 形 刀 體 （ 機(jī) 夾 式 ） （ 3） 活 動(dòng) 頂 尖 及 尾 架 2、 TSG整 體 式 鏜 銑 類 工 具 系 統(tǒng) 把 錐 柄 和 連 桿 制 成 一 體 ， 不 同 工 作 部 分 都 具有 相 同 結(jié) 構(gòu) 的 刀 柄 。TSG 工 具 系 統(tǒng) 中 的 刀 柄 由 四 部 分 組 成 ：JT： 表 示 工 具 柄 部 形 式 ， 見 表 2-150： 對(duì) 圓 錐 表 示 錐 度 規(guī) 格 ， 圓 柱 表 示 直 徑Q ：

10、 表 示 工 具 的 用 途 ， 見 表 2-232： 表 示 工 具 的 規(guī) 格100： 表 示 刀 柄 的 工 作 長 度 JT 50： 表 示 自 動(dòng) 換 刀 機(jī) 床 用 7： 24圓 錐 工 具 柄 ，錐 柄 為 50#Q ： 表 示 前 部 為 彈 簧 夾 頭32： 表 示 最 大 夾 持 直 徑 32mm100： 表 示 刀 柄 的 工 作 長 度 （ 錐 柄 大 端 直 徑 處到 彈 簧 夾 頭 前 端 面 距 離 ） 為 100mm適 用 于 ： 長 期 反 復(fù) 使 用 、 不 需 拼 裝 的 簡 單 刀 具 （ 1） 銑 刀 工 具 系 統(tǒng) a 刀 柄 及 拉 釘 b.彈 簧

11、 夾 頭 2.1.4典型刀具材料及工藝范圍 v 數(shù) 控 加 工 刀 具 對(duì) 刀 具 材 料 的 基 本 要 求1. 有 足 夠 的 硬 度 ， 刀 具 材 料 高 于 工 件 材 料 硬度2. 有 足 夠 的 強(qiáng) 度 和 韌 性3. 有 足 夠 的 耐 磨 性4. 有 足 夠 的 耐 熱 性 常用的數(shù)控刀具材料1. 高 速 鋼 （ 國 內(nèi) 使 用 最 為 普 遍 ）2. 硬 質(zhì) 合 金3. 陶 瓷 和 金 屬 陶 瓷 合 金 刀 具4. 聚 晶 金 剛 石 （ PCB）5. 聚 晶 立 方 氮 化 硼 （ PCBN 2.2可轉(zhuǎn)位刀片的應(yīng)用及代碼 可 轉(zhuǎn) 位 刀 具 ： 將 預(yù) 先 加 工 好

12、的 多 邊 形 刀 片 ， 用 機(jī) 械 夾 固的 方 法 夾 緊 在 刀 體 上 的 一 種 刀 具 。 可 轉(zhuǎn) 位 車 刀 的 組 成 可 轉(zhuǎn) 位 車 刀 的 內(nèi) 部 結(jié) 構(gòu)刀 桿 刀 墊可 轉(zhuǎn) 位刀 片 夾 固 元 件 刀 片刀 墊卡 簧杠 桿 彈 簧螺 釘?shù)?柄 2.2.2可轉(zhuǎn)位刀片型號(hào)表示規(guī)則我 國 可 轉(zhuǎn) 位 刀 片 的 型 號(hào) 共 用 10個(gè) 號(hào) 位 的 內(nèi) 容 來 表 示 主 要 參 數(shù) 的 特 征 刀 片 的 形 狀 及 其 夾 角 。2刀 片 的 主 切 削 刃 后 角 (法 后 角 )：3刀 片 內(nèi) 接 圓 d與 厚 度 S的 精 度 級(jí) 別 。個(gè) 刀 結(jié) 構(gòu) 型 式 、

13、緊 固 方 法 或 斷 屑 槽 。5刀 邊 長 ， 切 削 刃 長 .6刀 厚 度 。 7刀 尖 因 角 半 徑 或 主 偏 角 或 修 光 刃 后 角 。8切 削 刃 狀 態(tài) ， 刀 尖 切 削 刃 或 倒 棱 切 削 刃 。9-進(jìn) 刀 方 向 或 倒 刃 寬 度10-廠 商 的 補(bǔ) 充 符 號(hào) 或 倒 刃 角 度 . 2.3數(shù)控加工刀具的選擇 2.3.1數(shù) 控 機(jī) 床 刀 具 的 選 用 原 則刀 具 的 選 用 應(yīng) 根 據(jù) 機(jī) 床 的 加 工 能 力 、 工 件 材 料的 性 能 、 加 工 工 序 、 切 削 用 量 、 以 及 其 他 相關(guān) 因 素 正 確 選 用 刀 具 和 刀 柄

14、 。刀 具 選 擇 的 基 本 原 則 是 ： 所 選 刀 具 應(yīng) 與 被 加 工材 料 相 適 應(yīng) 、 安 裝 調(diào) 整 方 便 、 剛 性 好 、 耐 用度 和 精 度 高 。 2.3.2加工過程中切削用量的確定 v切 削 用 量 包 括 主 軸 轉(zhuǎn) 速 S（ 切 削 速 度 v） 、 背吃 刀 量 aP 、 進(jìn) 給 量 F。 v合 理 選 擇 切 削 用 量 的 原 則 是 ：粗 加 工 時(shí) ， 選 擇 較 大 的 背 吃 刀 量 和 進(jìn) 給 量 ， 采 用較 低 的 切 削 速 度 ；半 精 加 工 和 精 加 工 時(shí) ， 通 常 選 擇 較 小 的 背 吃 刀 量和 進(jìn) 給 量 ， 盡

15、 可 能 提 高 切 削 速 度 。 一 、 背 吃 刀 量 aP 定 義 ： 工 件 上 已 加 工 表 面 和 待 加 工 表 面 之 間 的 垂 直 距離 ， 單 位 為 （ mm） ,亦 稱 切 削 深 度 。 v 車 削 外 圓 時(shí) 的 背 吃 刀 量 ： 計(jì) 算 公 式 為 ： aP=（ dw-dm） /2 dw 待 加 工 表 面 直 徑 (mm)： dm-已 加 工 表 面 直 徑 (mm)。v 切 斷 、 車 槽 時(shí) 背 吃 刀 量 等 于 車 刀 主 切 削 刀 的 寬 度 。 進(jìn) 給 量 和 背 吃 刀 量 車 外 圓 車 端 面 切 斷 背 吃 刀 量 aP 背 吃 刀

16、 量 主 要 根 據(jù) 機(jī) 床 、 夾 具 、刀 具 和 工 件 的 剛 度 來 決 定 。 在 剛 度 允 許 的 情 況 下 ， 應(yīng) 以 最 少的 進(jìn) 給 次 數(shù) 切 除 加 工 余 量 ， 最 好 一次 切 除 余 量 。 精 加 工 余 量 可 小 于 普 通 機(jī) 床 ， 一般 取 （ 0.1 0.5） mm。 二、進(jìn)給量（進(jìn)給速度）F（mm/min或 mm/r） v定 義 ： 進(jìn) 給 量 是 工 件 或 刀 具 每 轉(zhuǎn) 一 轉(zhuǎn) ， 工 件與 刀 具 在 進(jìn) 結(jié) 方 向 上 的 相 對(duì) 位 移 。 車 削 時(shí) ， 進(jìn) 給 量 f為 工 件 每 轉(zhuǎn) 一 轉(zhuǎn) ， 車 刀沿 進(jìn) 給 方 向 移

17、 動(dòng) 的 距 離 ， 其 單 位 為 mm/r。 車 削 時(shí) 的 進(jìn) 給 速 度 V f (mm/s)為 ： V f =n f n-工 件 轉(zhuǎn) 速 （ r/min） 三、切削速度 c（m/min或m/s） 定 義 ： 它 是 指 切 削 刀 刃 上 的 選 定 點(diǎn) 相 對(duì) 于 工 件主 運(yùn) 動(dòng) 的 瞬 時(shí) 速 度 ， 是 衡 量 主 運(yùn) 動(dòng) 大 小 的 參數(shù) ， 單 位 為 小 m/s或 m/min。當(dāng) 主 運(yùn) 動(dòng) 為 旋 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng) 時(shí) (如 車 削 加 工 )。切 削 速 度 的 計(jì) 算 公 式 為 ： c =dn/1000式 中 ： n工 件 轉(zhuǎn) 速 (r/min)； d工 件 待 加

18、工 表 面 直 徑 (mm)。 課堂小結(jié)1. 數(shù) 控 刀 具 的 種 類2. 數(shù) 控 機(jī) 床 工 具 系 統(tǒng) 的 組 成 3. 可 轉(zhuǎn) 位 刀 片 的 代 碼 4. 數(shù) 控 加 工 刀 具 的 選 用 原 則 5. 加 工 過 程 中 切 削 用 量 的 確 定 課后作業(yè)1.何 謂 數(shù) 控 工 具 系 統(tǒng) ?由 哪 幾 部 分 組 成 ?2.可 轉(zhuǎn) 位 刀 具 的 優(yōu) 點(diǎn) 是 什 么 ? 3.車 削 直 徑 為 60mm的 短 軸 外 圓 ， 若 要 求一 次 進(jìn) 給 車 至 55mm， 當(dāng) 選 用v=80m/min的 切 削 速 度 時(shí) ， 背 吃 刀 量和 主 軸 轉(zhuǎn) 速 應(yīng) 選 多 大 ? 謝 謝 ！