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1、数控车削加工工艺分析数控车削加工工艺分析数控车削加工工艺分析数控车削加工工艺分析 了解数控车削加工工艺范围和尺寸范围。从几何了解数控车削加工工艺范围和尺寸范围。从几何了解数控车削加工工艺范围和尺寸范围。从几何了解数控车削加工工艺范围和尺寸范围。从几何形状、尺寸精度、材质要求等了解工艺分析内容。形状、尺寸精度、材质要求等了解工艺分析内容。形状、尺寸精度、材质要求等了解工艺分析内容。形状、尺寸精度、材质要求等了解工艺分析内容。教学目的:教学目的:数控车加工工艺范围数控车加工工艺范围 数控车加工工艺范围数控车加工工艺范围(1 1)轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的回转体零件)轮廓形状特别复杂或难于控制
2、尺寸的回转体零件)轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的回转体零件)轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的回转体零件oo数控车较适合车削普通车床难于实现的由任意直线和数控车较适合车削普通车床难于实现的由任意直线和数控车较适合车削普通车床难于实现的由任意直线和数控车较适合车削普通车床难于实现的由任意直线和平面曲线(圆弧和非圆曲线类)组成的形状复杂的回平面曲线(圆弧和非圆曲线类)组成的形状复杂的回平面曲线(圆弧和非圆曲线类)组成的形状复杂的回平面曲线(圆弧和非圆曲线类)组成的形状复杂的回转体零件,斜线和圆弧均可直接由插补功能实现,非转体零件,斜线和圆弧均可直接由插补功能实现,非转体零件,斜线和圆弧均可直接由插
3、补功能实现,非转体零件,斜线和圆弧均可直接由插补功能实现,非圆曲线可用数学手段转化为小段直线或小段圆弧后作圆曲线可用数学手段转化为小段直线或小段圆弧后作圆曲线可用数学手段转化为小段直线或小段圆弧后作圆曲线可用数学手段转化为小段直线或小段圆弧后作插补加工得到。插补加工得到。插补加工得到。插补加工得到。oo对于一些具有封闭内成型面的壳体零件,如对于一些具有封闭内成型面的壳体零件,如对于一些具有封闭内成型面的壳体零件,如对于一些具有封闭内成型面的壳体零件,如“口小肚口小肚口小肚口小肚大大大大”的孔腔,在普通车床上是无法加工的,而在数控的孔腔,在普通车床上是无法加工的,而在数控的孔腔,在普通车床上是无
4、法加工的,而在数控的孔腔,在普通车床上是无法加工的,而在数控车床上则很容易加工出来。车床上则很容易加工出来。车床上则很容易加工出来。车床上则很容易加工出来。数控车加工的工艺范围数控车加工的工艺范围(2 2)精度要求高的回转体零件)精度要求高的回转体零件)精度要求高的回转体零件)精度要求高的回转体零件oo数控车床系统的控制分辨率一般为数控车床系统的控制分辨率一般为数控车床系统的控制分辨率一般为数控车床系统的控制分辨率一般为0.010.001mm0.010.001mm。在特种精密数控车床上,还可加工出几何轮廓精度达在特种精密数控车床上,还可加工出几何轮廓精度达在特种精密数控车床上,还可加工出几何轮
5、廓精度达在特种精密数控车床上,还可加工出几何轮廓精度达0.0001mm0.0001mm、表面粗糙度、表面粗糙度、表面粗糙度、表面粗糙度RaRa达达达达0.02m0.02m的超精零件的超精零件的超精零件的超精零件(如复印机中的回转鼓及激光打印机上的多面反射体等),(如复印机中的回转鼓及激光打印机上的多面反射体等),(如复印机中的回转鼓及激光打印机上的多面反射体等),(如复印机中的回转鼓及激光打印机上的多面反射体等),数控车床通过恒线速度切削功能,可加工表面精度要求高数控车床通过恒线速度切削功能,可加工表面精度要求高数控车床通过恒线速度切削功能,可加工表面精度要求高数控车床通过恒线速度切削功能,可
6、加工表面精度要求高的各种变径表面类零件。的各种变径表面类零件。的各种变径表面类零件。的各种变径表面类零件。数控车加工的工艺范围数控车加工的工艺范围(3 3)带特殊螺纹的回转体零件)带特殊螺纹的回转体零件)带特殊螺纹的回转体零件)带特殊螺纹的回转体零件oo普通车床只能车等导程的直、锥面公英制螺纹,而且一台普通车床只能车等导程的直、锥面公英制螺纹,而且一台普通车床只能车等导程的直、锥面公英制螺纹,而且一台普通车床只能车等导程的直、锥面公英制螺纹,而且一台车床只能限定加工若干种导程的螺纹。数控车床则还能车车床只能限定加工若干种导程的螺纹。数控车床则还能车车床只能限定加工若干种导程的螺纹。数控车床则还
7、能车车床只能限定加工若干种导程的螺纹。数控车床则还能车削变导程的螺纹、高精度的模数螺旋零件(如蜗杆)及端削变导程的螺纹、高精度的模数螺旋零件(如蜗杆)及端削变导程的螺纹、高精度的模数螺旋零件(如蜗杆)及端削变导程的螺纹、高精度的模数螺旋零件(如蜗杆)及端面盘形螺旋零件等。由于数控车床进行螺纹加工不需要挂面盘形螺旋零件等。由于数控车床进行螺纹加工不需要挂面盘形螺旋零件等。由于数控车床进行螺纹加工不需要挂面盘形螺旋零件等。由于数控车床进行螺纹加工不需要挂轮系统,因此对任意导程的螺纹均不受限制,且其加工多轮系统,因此对任意导程的螺纹均不受限制,且其加工多轮系统,因此对任意导程的螺纹均不受限制,且其加
8、工多轮系统,因此对任意导程的螺纹均不受限制,且其加工多头螺纹比普通车床要方便得多。头螺纹比普通车床要方便得多。头螺纹比普通车床要方便得多。头螺纹比普通车床要方便得多。数控车加工尺寸范围数控车加工尺寸范围 oo车削零件的尺寸范围指的是加工零件的有效车削直径和车削零件的尺寸范围指的是加工零件的有效车削直径和车削零件的尺寸范围指的是加工零件的有效车削直径和车削零件的尺寸范围指的是加工零件的有效车削直径和有效切削长度,而不是车床标牌中标明的车削直径和加有效切削长度,而不是车床标牌中标明的车削直径和加有效切削长度,而不是车床标牌中标明的车削直径和加有效切削长度,而不是车床标牌中标明的车削直径和加工长度。
9、工长度。工长度。工长度。oo车床标牌中车床标牌中车床标牌中车床标牌中oo车削直径是指主轴轴线(回转中心)到拖板导轨距车削直径是指主轴轴线(回转中心)到拖板导轨距车削直径是指主轴轴线(回转中心)到拖板导轨距车削直径是指主轴轴线(回转中心)到拖板导轨距离的两倍;离的两倍;离的两倍;离的两倍;oo加工长度是指主轴卡盘到尾座顶尖的最大装卡长度。加工长度是指主轴卡盘到尾座顶尖的最大装卡长度。加工长度是指主轴卡盘到尾座顶尖的最大装卡长度。加工长度是指主轴卡盘到尾座顶尖的最大装卡长度。但实际加工时往往不能真正达到上述尺寸,车床的实际但实际加工时往往不能真正达到上述尺寸,车床的实际但实际加工时往往不能真正达到
10、上述尺寸,车床的实际但实际加工时往往不能真正达到上述尺寸,车床的实际加工范围常受车床结构(刀架位置、刀盘大小)和加工范围常受车床结构(刀架位置、刀盘大小)和加工范围常受车床结构(刀架位置、刀盘大小)和加工范围常受车床结构(刀架位置、刀盘大小)和加工时所用刀具种类(镗刀类或内外圆车刀)等因加工时所用刀具种类(镗刀类或内外圆车刀)等因加工时所用刀具种类(镗刀类或内外圆车刀)等因加工时所用刀具种类(镗刀类或内外圆车刀)等因素影响。素影响。素影响。素影响。数控车加工尺寸范围数控车加工尺寸范围 oo有效车削直径有效车削直径有效车削直径有效车削直径后置式刀盘机床,以刀具安装孔轴线与主轴轴线重合(轴端钻孔)
11、时为后置式刀盘机床,以刀具安装孔轴线与主轴轴线重合(轴端钻孔)时为X=0刀盘刀盘+X最大移动距离为最大移动距离为180mm,-X向最大移动距离为向最大移动距离为=80mm行程范围行程范围260mm安装外圆车刀时刀杆探出长度一般为刀杆厚度的安装外圆车刀时刀杆探出长度一般为刀杆厚度的11.5倍,若倍,若TL为为55mm则外圆车刀的有效移动范围为则外圆车刀的有效移动范围为180-55=125mm,能加工轴类零件的最大,能加工轴类零件的最大有效直径约为有效直径约为250mm。数控车加工尺寸范围数控车加工尺寸范围 oo有效车削直径有效车削直径有效车削直径有效车削直径o套类零件镗孔时,如图(套类零件镗孔时
12、,如图(b)所示,当刀具正装时,若刀尖距安装孔轴线的)所示,当刀具正装时,若刀尖距安装孔轴线的距离距离TL为为20,则最大有效镗孔直径为,则最大有效镗孔直径为Dmax=2*(180+20)=400mm。o由于刀盘通常按偶数个刀位设计,如果将刀具背装到对面由于刀盘通常按偶数个刀位设计,如果将刀具背装到对面180的位置,如的位置,如图(图(c)所示,利用刀盘直径,可扩大轴套和轮盘类零件的有效加工直径,即)所示,利用刀盘直径,可扩大轴套和轮盘类零件的有效加工直径,即大于机床提供的最大切削直径大于机床提供的最大切削直径400mm。数控车加工尺寸范围数控车加工尺寸范围 oo有效切削长度有效切削长度有效切
13、削长度有效切削长度 外外圆圆加工加工时时有效切削有效切削长长度主要受度主要受Z向行程极限的制向行程极限的制约约,而内,而内孔加工时,孔加工时,为确保刀具的退出,其有效切削长度大约为为确保刀具的退出,其有效切削长度大约为Z向行程范围的向行程范围的1/2 数控车加工工艺分析数控车加工工艺分析 数控车削加工零件工艺性分析包括:数控车削加工零件工艺性分析包括:数控车削加工零件工艺性分析包括:数控车削加工零件工艺性分析包括:oo零件结构形状的合理性零件结构形状的合理性零件结构形状的合理性零件结构形状的合理性oo几何图素关系的确定性几何图素关系的确定性几何图素关系的确定性几何图素关系的确定性oo精度及技术
14、要求的可实现性精度及技术要求的可实现性精度及技术要求的可实现性精度及技术要求的可实现性oo工件材料的可切削性能等工件材料的可切削性能等工件材料的可切削性能等工件材料的可切削性能等 数控车加工工艺分析数控车加工工艺分析 oo结构形状和几何关系结构形状和几何关系结构形状和几何关系结构形状和几何关系 工艺分析工艺分析-精度及技术要求精度及技术要求1 1)尺寸公差要求)尺寸公差要求)尺寸公差要求)尺寸公差要求oo对尺寸公差要求较高时,若采用一般车削工艺达不到精度要求时,可采对尺寸公差要求较高时,若采用一般车削工艺达不到精度要求时,可采对尺寸公差要求较高时,若采用一般车削工艺达不到精度要求时,可采对尺寸
15、公差要求较高时,若采用一般车削工艺达不到精度要求时,可采取其他措施(如磨削)弥补,并注意给后续工序留有余量。一般来说,取其他措施(如磨削)弥补,并注意给后续工序留有余量。一般来说,取其他措施(如磨削)弥补,并注意给后续工序留有余量。一般来说,取其他措施(如磨削)弥补,并注意给后续工序留有余量。一般来说,粗车的尺寸公差等级为粗车的尺寸公差等级为粗车的尺寸公差等级为粗车的尺寸公差等级为IT12IT11IT12IT11,半精车为,半精车为,半精车为,半精车为IT10IT9IT10IT9,精车为,精车为,精车为,精车为IT8IT7IT8IT7(外圆精度可达(外圆精度可达(外圆精度可达(外圆精度可达IT
16、6IT6)。)。)。)。2 2)形状和位置公差要求)形状和位置公差要求)形状和位置公差要求)形状和位置公差要求oo在工艺准备过程中,按其要求确定零件的定位基准和检测基准,并满足在工艺准备过程中,按其要求确定零件的定位基准和检测基准,并满足在工艺准备过程中,按其要求确定零件的定位基准和检测基准,并满足在工艺准备过程中,按其要求确定零件的定位基准和检测基准,并满足其设计基准的规定。例如,对有较高位置精度要求的表面,应在一次装其设计基准的规定。例如,对有较高位置精度要求的表面,应在一次装其设计基准的规定。例如,对有较高位置精度要求的表面,应在一次装其设计基准的规定。例如,对有较高位置精度要求的表面,
17、应在一次装夹下完成这些表面的加工。夹下完成这些表面的加工。夹下完成这些表面的加工。夹下完成这些表面的加工。3 3)表面粗糙度要求)表面粗糙度要求)表面粗糙度要求)表面粗糙度要求oo表面粗糙度是合理安排车削工艺、选择机床、刀具及确定切削用量的重表面粗糙度是合理安排车削工艺、选择机床、刀具及确定切削用量的重表面粗糙度是合理安排车削工艺、选择机床、刀具及确定切削用量的重表面粗糙度是合理安排车削工艺、选择机床、刀具及确定切削用量的重要依据。例如,对表面粗造度要求较高的表面,应选择刚性好的机床并要依据。例如,对表面粗造度要求较高的表面,应选择刚性好的机床并要依据。例如,对表面粗造度要求较高的表面,应选择
18、刚性好的机床并要依据。例如,对表面粗造度要求较高的表面,应选择刚性好的机床并确定用恒线速度切削。一般地,粗车的表面粗糙度确定用恒线速度切削。一般地,粗车的表面粗糙度确定用恒线速度切削。一般地,粗车的表面粗糙度确定用恒线速度切削。一般地,粗车的表面粗糙度RaRa为为为为25m12.5m 25m12.5m,半精车,半精车,半精车,半精车RaRa为为为为6.3m3.2m6.3m3.2m,精车,精车,精车,精车RaRa为为为为1.6m0.8m1.6m0.8m(精车有色金属(精车有色金属(精车有色金属(精车有色金属RaRa可达可达可达可达0.8m0.4m0.8m0.4m)。)。)。)。数控车加工工艺分析
19、数控车加工工艺分析3 3材料要求材料要求材料要求材料要求oo零件毛坯材料及热处理要求,是选择刀具(材料、几何参数及使用寿命)零件毛坯材料及热处理要求,是选择刀具(材料、几何参数及使用寿命)零件毛坯材料及热处理要求,是选择刀具(材料、几何参数及使用寿命)零件毛坯材料及热处理要求,是选择刀具(材料、几何参数及使用寿命),确定加工工序、切削用量及选择机床的重要依据。,确定加工工序、切削用量及选择机床的重要依据。,确定加工工序、切削用量及选择机床的重要依据。,确定加工工序、切削用量及选择机床的重要依据。4 4加工数量加工数量加工数量加工数量oo零件的加工数量对工件的装夹与定位、刀具的选择、工序的安排及
20、走刀零件的加工数量对工件的装夹与定位、刀具的选择、工序的安排及走刀零件的加工数量对工件的装夹与定位、刀具的选择、工序的安排及走刀零件的加工数量对工件的装夹与定位、刀具的选择、工序的安排及走刀路线的确定等都是不可忽视的参数。路线的确定等都是不可忽视的参数。路线的确定等都是不可忽视的参数。路线的确定等都是不可忽视的参数。oo批量生产时,应在保证加工质量的前提下突出加工效率和加工过程批量生产时,应在保证加工质量的前提下突出加工效率和加工过程批量生产时,应在保证加工质量的前提下突出加工效率和加工过程批量生产时,应在保证加工质量的前提下突出加工效率和加工过程的稳定性,其加工工艺涉及的夹具选择、走刀路线安
21、排、刀具排列的稳定性,其加工工艺涉及的夹具选择、走刀路线安排、刀具排列的稳定性,其加工工艺涉及的夹具选择、走刀路线安排、刀具排列的稳定性,其加工工艺涉及的夹具选择、走刀路线安排、刀具排列位置和使用顺序等都要仔细斟酌。位置和使用顺序等都要仔细斟酌。位置和使用顺序等都要仔细斟酌。位置和使用顺序等都要仔细斟酌。oo单件生产时,要保证一次合格率,特别是复杂高精度零件,效率退单件生产时,要保证一次合格率,特别是复杂高精度零件,效率退单件生产时,要保证一次合格率,特别是复杂高精度零件,效率退单件生产时,要保证一次合格率,特别是复杂高精度零件,效率退居到次要位置,且单件生产要避免过长的生产准备时间,尽可能采
22、居到次要位置,且单件生产要避免过长的生产准备时间,尽可能采居到次要位置,且单件生产要避免过长的生产准备时间,尽可能采居到次要位置,且单件生产要避免过长的生产准备时间,尽可能采用通用夹具或简单夹具、标准机夹刀具或可刃磨焊接刀具,加工顺用通用夹具或简单夹具、标准机夹刀具或可刃磨焊接刀具,加工顺用通用夹具或简单夹具、标准机夹刀具或可刃磨焊接刀具,加工顺用通用夹具或简单夹具、标准机夹刀具或可刃磨焊接刀具,加工顺序、工艺方案也应灵活安排。序、工艺方案也应灵活安排。序、工艺方案也应灵活安排。序、工艺方案也应灵活安排。切削刀具及其选择切削刀具及其选择切削刀具及其选择切削刀具及其选择 了解刀具的种类及其构造特
23、点、刀具的基了解刀具的种类及其构造特点、刀具的基了解刀具的种类及其构造特点、刀具的基了解刀具的种类及其构造特点、刀具的基本角度及其选用,刀具材料及其适用性。本角度及其选用,刀具材料及其适用性。本角度及其选用,刀具材料及其适用性。本角度及其选用,刀具材料及其适用性。教学目的:教学目的:p(1)前刀面(前刀面(A)刀具上切屑流刀具上切屑流过的表面。过的表面。(2)主后刀面(主后刀面(A)刀具上与刀具上与过渡表面相对的表面。过渡表面相对的表面。(3)副后刀面(副后刀面(A)刀具上刀具上与已加工表面相对的表面。与已加工表面相对的表面。(4)主切削刃(主切削刃(S)前刀面与主前刀面与主后刀面的交线,承担
24、主要切削工作。后刀面的交线,承担主要切削工作。(5)副切削刃(副切削刃(S)前刀面与副前刀面与副后刀面的交线,它配合主切削刃完后刀面的交线,它配合主切削刃完成金属切除工作。成金属切除工作。(6)刀尖:刀尖:主切削刃与副切削刃的主切削刃与副切削刃的连接处的一小部分切削刃。通常,连接处的一小部分切削刃。通常,刀尖可有修圆和倒角两种形式。刀尖可有修圆和倒角两种形式。刀刃部分的结构刀刃部分的结构 切削部分由三个刀面、二个切切削部分由三个刀面、二个切削刃、一个刀尖组成。削刃、一个刀尖组成。o(1)基面:基面:过主切削刃上的一点,过主切削刃上的一点,垂直于切削速度方向的平面,用垂直于切削速度方向的平面,用
25、Pr表示。表示。o(2)切削平面:切削平面:过主切削刃上的一过主切削刃上的一点,与主切削刃相切并垂直于基面点,与主切削刃相切并垂直于基面的平面,用的平面,用Ps表示。表示。o(3)正交平面:正交平面:垂直于主切削刃在垂直于主切削刃在基面上投影的平面,又称主剖面,基面上投影的平面,又称主剖面,用用Po表示。表示。刀具的几何角度刀具的几何角度 切削平面、基面、正交平面(主剖切削平面、基面、正交平面(主剖面)在空间相互垂直,构成一个空面)在空间相互垂直,构成一个空间直角坐标系,是车刀几何角度的间直角坐标系,是车刀几何角度的测量基准。测量基准。在正交面中测量在正交面中测量o1)前角()前角(g0):前
26、刀面():前刀面(Ag)与基)与基面(面(Pr)的夹角。当前刀面与基面的)的夹角。当前刀面与基面的夹角小于夹角小于90时,时,g0为正值;大于为正值;大于90时,时,g0为负值,它对刀具切削性为负值,它对刀具切削性能有很大的影响。能有很大的影响。o2)后角()后角(0):后刀面():后刀面(A)与切)与切削平面(削平面(Ps)间的夹角。当后刀面与)间的夹角。当后刀面与切削平面的夹角小于切削平面的夹角小于90时,时,0为正为正值;大于值;大于90时,时,0为负值。为负值。o前刀面与后刀面间的夹角前刀面与后刀面间的夹角称为楔角,称为楔角,有有 90(g0 0)刀具的几何角度刀具的几何角度 刀具的几
27、何角度刀具的几何角度 在基面中测量在基面中测量o)主偏角()主偏角():主切削刃在基):主切削刃在基面上的投影与进给运动方向的夹角。面上的投影与进给运动方向的夹角。它总为正值。它总为正值。o)副偏角()副偏角():副切削刃在):副切削刃在基面上的投影与进给运动相反方向的基面上的投影与进给运动相反方向的夹角。夹角。o主切削刃和副切削刃在基面上的投影主切削刃和副切削刃在基面上的投影的夹角称为刀尖角的夹角称为刀尖角 (+)刀具的几何角度刀具的几何角度 在切削平面中测量在切削平面中测量o刃倾角(刃倾角(ls):主切削刃():主切削刃(S)与基面)与基面(Pr)的夹角。当刀尖为最高点时,)的夹角。当刀尖
28、为最高点时,ls为正值;当刀尖为最低点时,为正值;当刀尖为最低点时,ls 为负值;为负值;当主切削刃与基面平行时,当主切削刃与基面平行时,ls为零为零 在副正交平面(垂直于副切削刃在基面上在副正交平面(垂直于副切削刃在基面上 投影的平面)内测量投影的平面)内测量o副后角(副后角(0):副后刀面与副切削平):副后刀面与副切削平 面的夹角。面的夹角。o副前角(副前角(g0)、副刃倾角()、副刃倾角(ls):可通):可通过换算得到,故称派生角度。过换算得到,故称派生角度。车刀的六个基本角度:车刀的六个基本角度:前角(前角(g0)、后角()、后角(0)、刃倾角()、刃倾角(ls)主偏角主偏角()、副偏
29、角、副偏角()、副后角、副后角(0)(1)前角的影响)前角的影响 o增大前角可使切削变形减小,使切削力、切削温度降低,也能抑制积屑瘤增大前角可使切削变形减小,使切削力、切削温度降低,也能抑制积屑瘤等现象,提高已加工表面的质量。但前角过大,会造成刀具楔角变小,刀等现象,提高已加工表面的质量。但前角过大,会造成刀具楔角变小,刀头强度降低,散热体积变小,切削温度升高,刀具磨损加剧,刀具耐用度头强度降低,散热体积变小,切削温度升高,刀具磨损加剧,刀具耐用度降低。降低。(2)前角的选择)前角的选择o加工塑料材料选大前角,加工脆性材料选小前角;材料的强度、硬度越高,加工塑料材料选大前角,加工脆性材料选小前
30、角;材料的强度、硬度越高,前角越小,甚至为负值。前角越小,甚至为负值。o高速钢刀具强度高、韧性好,可选较大前角;硬质合金刀具的硬度高、脆高速钢刀具强度高、韧性好,可选较大前角;硬质合金刀具的硬度高、脆性大,应选较小的前角;陶瓷刀具脆性更大,不耐冲击,前角应更小。性大,应选较小的前角;陶瓷刀具脆性更大,不耐冲击,前角应更小。o粗加工、断续切削选较小前角;精加工选较大前角。粗加工、断续切削选较小前角;精加工选较大前角。o机床功率大、工艺系统刚度高,可选较小前角;机床功率小、工艺系统刚机床功率大、工艺系统刚度高,可选较小前角;机床功率小、工艺系统刚度低,可选较大的前角。度低,可选较大的前角。刀具的几
31、何角度与刃部参数选择刀具的几何角度与刃部参数选择 刀具的几何角度与刃部参数选择刀具的几何角度与刃部参数选择 (1)后角的影响)后角的影响 o后角的大小主要影响后刀面与已加工表面之间的摩擦。增大后角,后角的大小主要影响后刀面与已加工表面之间的摩擦。增大后角,可减小刀具后刀面的摩擦与磨损,楔角减小,刀刃锋利。但后角可减小刀具后刀面的摩擦与磨损,楔角减小,刀刃锋利。但后角太小会使刀刃强度、散热能力、刀具耐用度降低。太小会使刀刃强度、散热能力、刀具耐用度降低。(2)后角的选择)后角的选择o粗加工、强力切削及承受冲击载荷的刀具要求刀具强固,应选小粗加工、强力切削及承受冲击载荷的刀具要求刀具强固,应选小后
32、角;精加工刀具磨损主要发生在切削刃和后刀面上,选大后角后角;精加工刀具磨损主要发生在切削刃和后刀面上,选大后角可以提高刀具耐用度和工件的加工表面质量。可以提高刀具耐用度和工件的加工表面质量。o工件材料的塑性好、韧性大,容易产生加工硬化,选大后角可减工件材料的塑性好、韧性大,容易产生加工硬化,选大后角可减小摩擦;工件材料的强度或硬度高时,选小后角可保证刀具刃口小摩擦;工件材料的强度或硬度高时,选小后角可保证刀具刃口强度。强度。o工艺系统刚度低,切削时容易出现振动,应选小后角,以增大后工艺系统刚度低,切削时容易出现振动,应选小后角,以增大后刀面与加工表面的接触面积,增强刀具的阻尼作用。也可以在后刀
33、面与加工表面的接触面积,增强刀具的阻尼作用。也可以在后刀面上磨出刃带或消振棱,以提高工件的加工表面质量。刀面上磨出刃带或消振棱,以提高工件的加工表面质量。刀具的几何角度与刃部参数选择刀具的几何角度与刃部参数选择 (1)主、副偏角的影响)主、副偏角的影响o主偏角减小时刀尖角增大、刀尖强度提高、散热体积增大,同时主偏角减小时刀尖角增大、刀尖强度提高、散热体积增大,同时参加切削的刃长增加,可减小因切入冲击而造成的刀尖损坏,从参加切削的刃长增加,可减小因切入冲击而造成的刀尖损坏,从而提高刀具的耐用度,还可使已加工表面的表面粗糙度减小。但而提高刀具的耐用度,还可使已加工表面的表面粗糙度减小。但减小主偏角
34、会使背向力增高,易造成工件或刀杆弯曲变形,影响减小主偏角会使背向力增高,易造成工件或刀杆弯曲变形,影响加工精度。加工精度。(2)主、副偏角的选择)主、副偏角的选择o工艺系统刚度小时,取大的主偏角;加工很硬的材料时,为减小工艺系统刚度小时,取大的主偏角;加工很硬的材料时,为减小单位切削刃上的负荷,宜取较小的主偏角。切削层面积相同时,单位切削刃上的负荷,宜取较小的主偏角。切削层面积相同时,主偏角大的切削厚度大,易断屑。主偏角大的切削厚度大,易断屑。o副偏角的作用是减小副切削刃与工件已加工表面间的摩擦。副偏副偏角的作用是减小副切削刃与工件已加工表面间的摩擦。副偏角太大会使工件表面粗糙度增大,太小又会
35、使背向力增大。在不角太大会使工件表面粗糙度增大,太小又会使背向力增大。在不引起振动的前提下取较小的副偏角;工艺系统刚度低时宜取较大引起振动的前提下取较小的副偏角;工艺系统刚度低时宜取较大的副偏角的副偏角。刀具的几何角度与刃部参数选择刀具的几何角度与刃部参数选择 (1)刃倾角的影响)刃倾角的影响o刃倾角的功用是控制切屑流出的方向,增加刀刃的锋利刃倾角的功用是控制切屑流出的方向,增加刀刃的锋利程度。延长刀刃参加工作的长度,保护刀尖,使切削过程度。延长刀刃参加工作的长度,保护刀尖,使切削过程平稳。程平稳。(2)刃倾角的选择)刃倾角的选择o粗加工时应选负刃倾角,以提高刃口强度;有冲击载荷粗加工时应选负
36、刃倾角,以提高刃口强度;有冲击载荷时,为了保证刀尖强度,应尽量取较大的刃倾角;时,为了保证刀尖强度,应尽量取较大的刃倾角;o精加工时,为保证加工质量宜采用正刃倾角,使切屑流精加工时,为保证加工质量宜采用正刃倾角,使切屑流向刀杆以免划伤已加工表面;向刀杆以免划伤已加工表面;o工艺系统刚度不足时,取正刃倾角以减小背向力;刀具工艺系统刚度不足时,取正刃倾角以减小背向力;刀具材料、工件材料硬度较高时,取负刃倾角。材料、工件材料硬度较高时,取负刃倾角。刀具的切削性能刀具的切削性能 高硬度高硬度刀具材料的硬度必刀具材料的硬度必须须高于被加工工件材料的硬度,以使刀具在高温、高高于被加工工件材料的硬度,以使刀
37、具在高温、高压压下下仍能保持刀具仍能保持刀具锋锋利的几何形状。常温下,刀具材料的硬度都在利的几何形状。常温下,刀具材料的硬度都在HRC62以上以上足足够够的的强强度和度和韧韧性性刀具切削部分的材料在切削刀具切削部分的材料在切削时时要承受很大的切削力和冲要承受很大的切削力和冲击击力,因此刀具材料力,因此刀具材料必必须须要有足要有足够够的的强强度和度和韧韧性,一般用刀具材料的抗弯性,一般用刀具材料的抗弯强强度度b表示它的表示它的强强度度大小,用冲大小,用冲击韧击韧度度k表示其表示其韧韧性的大小。它性的大小。它们们反映刀具材料抵抗脆性断裂反映刀具材料抵抗脆性断裂和崩刃的能力和崩刃的能力高耐磨高耐磨性
38、和耐性和耐热热性性刀具材料的耐磨性是指抵抗磨刀具材料的耐磨性是指抵抗磨损损的能力,一般来的能力,一般来说说,刀具材料的硬度越高,刀具材料的硬度越高,耐磨性越好;耐耐磨性越好;耐热热性通常用材料在高温下保持性通常用材料在高温下保持较较高硬度的性能来衡量,即高硬度的性能来衡量,即红红硬性,耐硬性,耐热热性越好,刀具材料在切削性越好,刀具材料在切削过过程中抗程中抗变变形和抗磨形和抗磨损损的能力就越的能力就越强强良好的良好的导热导热性性刀具材料的刀具材料的导热导热性用性用热导热导率表示,率表示,热导热导率大率大导热导热性能好,切削性能好,切削时产时产生的生的热热容容易易传导传导出去,从而降低刀具切削部
39、分的温度,减出去,从而降低刀具切削部分的温度,减轻轻道具的磨道具的磨损损,提高刀具材,提高刀具材料耐料耐热热冲冲击击和抗和抗热龟热龟裂的能力裂的能力良好的良好的工工艺艺性性刀具材料要有刀具材料要有较较好的可加工性,包括:好的可加工性,包括:锻压锻压、焊焊接、切削加工、接、切削加工、热处热处理、可理、可磨性等,以方便刀具的制造磨性等,以方便刀具的制造经济经济性性价格便宜,容易推广使用,价格便宜,容易推广使用,获获得好的效益得好的效益数数数数控控控控刀刀刀刀具具具具的的的的材材材材料料料料高速钢高速钢高速钢高速钢 钨钴类钨钴类钨钴类钨钴类YGYG钨钛钴类钨钛钴类钨钛钴类钨钛钴类YTYT高性能高速钢
40、高性能高速钢高性能高速钢高性能高速钢普通高速钢普通高速钢普通高速钢普通高速钢硬质合金硬质合金硬质合金硬质合金钨钛钽(铌)钴类钨钛钽(铌)钴类钨钛钽(铌)钴类钨钛钽(铌)钴类YWYW涂层涂层涂层涂层/陶瓷陶瓷陶瓷陶瓷 纯氧化铝类(白色陶瓷)纯氧化铝类(白色陶瓷)纯氧化铝类(白色陶瓷)纯氧化铝类(白色陶瓷)TiCTiC添加类(黑色陶瓷)添加类(黑色陶瓷)添加类(黑色陶瓷)添加类(黑色陶瓷)立方碳化硼立方碳化硼立方碳化硼立方碳化硼CNBCNB 聚晶金刚石聚晶金刚石聚晶金刚石聚晶金刚石 ND 常用刀具材料常用刀具材料 合金钢加钨合金钢加钨合金钢加钨合金钢加钨W/W/钼钼钼钼Mo/Mo/钒钒钒钒V/V/
41、铬铬铬铬Cr/Cr/钴钴钴钴CoCo等等等等,强度高、韧性好、易加强度高、韧性好、易加强度高、韧性好、易加强度高、韧性好、易加工,工,工,工,HRC6267,Vc 60m/min.HRC6267,Vc ap,用用圆圆弧刀弧刀则则相差不大相差不大.3)成形成形车车刀。俗称刀。俗称样样板板车车刀,其加工零件的刀,其加工零件的轮轮廓形状完全由廓形状完全由车车刀刀刃的刀刀刃的形状和尺寸决定。常形状和尺寸决定。常见见的成形的成形车车刀有小半径刀有小半径圆圆弧弧车车刀、非矩形刀、非矩形车车槽刀和螺槽刀和螺纹车纹车刀等。由于成形刀等。由于成形车车刀刀为为非非标标准刀具,通常都需要定制,因此在数控加准刀具,通常都需要定制,因此在数控加工中,工中,应应尽量少用或不用成形尽量少用或不用成形车车刀。刀。数控车加工刀具数控车加工刀具 oo焊接式车刀焊接式车刀焊接式车刀焊接式车刀谢谢观看/欢迎下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH