Vc切削速度(m/min) 对刀具寿命的的影响最大 n主轴转速(r/min)
Vc=π*d*n/1000
f进给量(mm/r) 对刀具寿命的影响较大
Vf进给速度(mm/min) 对断屑影响最大
n工件转速
Vf=f*n
ap背吃刀量或切削深度(mm)阳极化处理 最刀具寿命的影响较小
dm工件已加工表面直径(mm)
ap=(dw-dm)/2
表面粗糙度的计算方法
刀具的几何角度:
三个刀面:前面(前刀面)、后面(后刀面)、副后面(副后刀面)
两个刀刃:主切削刃、副切削刃
一个刀尖
角度:前角、后角、矩阵切换楔角;主偏角、副偏角、刀尖角;刃倾角
配刀基本情况的了解:
1、被加工材料是什么?硬度是多少?是否经过处理调制,有什么特性? 选择哪一类系类的材质
2、属于连续、轻微断续、强断续那一类加工 确定加工情况进一步缩小选择范围
3、工序的了解 精加工、半精加工、粗加工;切削部位的了解 外圆、端面、内孔、锥面、仿形等(要被切除的量是多少?分几次走刀切除?) 确定刀具材质、槽型及切削用量微绿球藻
配刀和刀具选型有简易图纸和毛坯料尺寸最佳
加工脆性材料时,切屑呈崩碎状(铸铁),切削力带有冲击性且集中在刀尖和刃口附近,为了防止崩刃,一般应选用较小的前角,但是脆性材料的抗压强度较大,也不宜采用负前角。
加工塑性材料时,切屑呈带状,切削力的作用中心远离刀刃,为了减小切削变形和切削力,降低切屑温度,可选用较大的前角。
铝用刀片一般采用大前角和大后角刀片和刃倾角为正角的刀杆。
工件材料的强度、硬度越低,塑性越大时,选用的前角越大,反之,选用的前角越小。
粗加工切削用量的选择原则是:首先选择大的背吃刀量ap,其次选择较大的进给量f,最后确定合理的切削速度Vc。
精加工切削用量的选择原则是:选择较小的背吃刀量ap和进给量f,尽可能的选用较高的切削速度Vc。
刀尖圆弧半径的大小根据被加工余量选择。
可转位数控刀片的几何角度参数更多的体现在了刀杆的设计中,而刀片本身更侧重的是刀片的基体材质的选择、切削刃刃口的设计和钝化的处理、刀尖和断屑槽的设计、涂层材料的选择。
PVD涂层 物理气相沉积涂层
CVD涂层 化学气相沉积涂层
PACVD涂层 复合涂层 等离子体化学气相沉积法
切削用量与加工中的常见问题的关系
切削参数 | 表面质量 | 刀具寿命 | 断屑 | 积屑瘤(粘刀) | 鳞刺(起毛) | 震动 |
切削速度 | ● | ● | △ | ● | ● | ● |
进给量 | ● | ○ | ● | ● | ● | ● |
切深 | | △ | ○频率控制字 | | | ● |
刮刮卡制作 ● | 影响最大 | ○ | 影响一般 | △ | 影响较小 | |
| | | | | | |
加工过程中常出现的问题及改善方法:
1、 积屑瘤 ①中速切削时最严重,提高或降低切削速度是减小积屑瘤的主要办法。②减小进给量。③增大前角。④减小前刀面的粗糙度。⑤使用有冷却润滑特性的冷却液。
2、 鳞刺 低速加工塑性金属材料时易形成;车螺纹、滚齿时也易产生。改善方法同积屑瘤;另外增大刀具后角将减小后刀面摩擦,也可仰制鳞刺的形成。
3、 震动 ①刀杆刚性不足,刀片材质不合适,不耐磨,磨损太快导至刃口不锋利(非正常磨损)。②切削速度不合适,切削速度与工件待加工表面直径、工件转速成正比,当工件待加工表面直径d不变时,转速越快,切削速度越高,引起震动的可能性越大。③进给量越大越容易引起震动。④切削深度越大越容易引起震动。⑤机床自身刚性不足⑥被加工零件自身刚性不足,如细长轴类零件。⑦负前角切削力大易引起震动。
4、 表面粗糙度达不到要求 ①切削速度过低,中低速切削易产生积屑瘤不易获得较好的表面粗糙度。②合理的进给量 进给量越小,获得的表面粗糙度越好;但不宜太小,进给量太小会使加工表面硬化严重。③合理的刀具几何参数。④合理使用切削液 低、中速切削时不加切削液会使积屑瘤、鳞刺严重,影响表面粗糙度;高速切削时切削液进入切削区域较困难,还会被切屑流出时带走和工件高速旋转甩出,固对表面粗糙度影响不明显。
5、 崩刃 刀具材料不合适
6、 非正常磨损 刀具材料不合适
7、 塑性变形 刀具材料不合适
8、 热裂 刀具材料不合适
影响刀具寿命的因素:
1、 切削速度 切削速度对刀具寿命的影响最明显,提高切削速度,会使切削温度升高明显,磨损加快,刀具寿命降低。
2、 进给量 进给量对刀具寿命影响较大,进给量增大,使切削温度升高较多。
3、 背吃刀量(切削深度)背吃刀量增大,使切削温度升高较少,对刀具寿命影响较小。切深也不宜过大,切深过大会使已加工表面变形,加工硬化;切深过大还会引起震动。
4、 刀具几何角度参数 (前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角)
5、 刀具材料
6、 工件材料
影响断屑的因素:在切削用量中,对断屑影响最大的是进给量,背吃刀量和切削速度对断屑影响不明显。进给量越大,切削厚度越大,切屑受到碰撞后越容易折断。
韧性:材料在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力。
强度:材料在外力作用g蛋下抵抗破坏(抵抗塑性变形和断裂)的能力。
脆性:材料在外力作用下(如拉伸、冲击等)仅产生很小的变形即断裂破坏的性质。
塑性:材料在外力作用下产生永久变形而不被破坏的能力。
红硬性:材料在一定温度下保持一定时间后所能保持其硬度的能力。
热硬性:材料在高温下保持其硬度的能力。
标准制式的数控刀具 品牌与种类繁多 客户更多的是选择服务与刀具加工生产的效率,而刀
具的加工生产效率体现在了切削用量上
布氏硬度 HB
洛氏硬度 常见HR A、B、C三种标尺
维氏硬度 HV
可用硬度对照表互换
HRB测量范围(20-100) 小于20HRB时用HRF标尺,大于100HRB时用HRC标尺
HRC测量范围(20-70)小于20HRC时用HRB标尺,大于67HRC时用HRA标尺
HRA测量范围(20-88)测量硬质合金时超出测量范围上限已成惯例,
27HRA≈30HRB
60HRA≈100HRB≈20HRC
85.5HRA≈68HRC
精加工 加工余量小而均匀,加工精度和表面质量要求较高。
半精加工
粗加工 毛培余量大而不均匀,加工精度和表面质量要求不高。
重力切削 零件直径较大且切削力大,使用大型机床
重型切削 零件直径很大(直径在2.5-7米)且切削力大、冲击力大,使用大型机床