机械加工刀具知识.ppt
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1、目 录1:了解数控加工对刀具的要求2:熟悉刀具基本几何参数及选用3:熟悉刀具材料及选用4:认识可转位刀具5:认识数控工具系统,一、了解数控加工对刀具的要求,数控加工对刀具的要求,1刀具材料应具有高的可靠性,2刀具材料应具有高的耐热性、抗热冲击性和高温力学性能,3数控刀具应具有高的精度,4数控刀具应能实现快速更换,5数控刀具应系列化、标准化和通用化,6数控刀具大量采用机夹可转位刀具,7数控刀具大量采用多功能复合刀具及专用刀具,8数控刀具应能可靠地断屑或卷屑,9数控刀具材料应能适应难加工材料和新型材料加工的需要,外圆车刀,内孔车刀,螺纹车刀,切断(槽)车刀,二、熟悉刀具基本几何参数及选用,刀具的表
2、面与几何参数,正交平面参考系,对于法平面参考系:则由pr、ps、pn三平面组成,其中:法平面pn过切削刃选定点并垂直于切削刃的平面对于假定工作平面参考系:则由pr、pf、pp三平面组成,假定工作平面pf过切削刃选定点平行于假定进给运动方向并垂直于基面的平面。背平面pp过切削刃选定点和假定工作平面与基面都垂直的平面。,刀具的主要的标注角度,刀具的标注角度,车刀各标注角度:前角o在主切削刃选定点的正交平面po内,前刀面与基面之间的夹角。后角o在正交平面po内,主后刀面与切削平面之间的夹角。,主偏角r主切削刃在基面上的投影与进给方向的夹角。刃倾角s在切削平面ps内,主切削刃与基面pr的夹角。以及还有
3、:副前角o、副后角o、副偏角r、副倾角s,前角的选择原则,后角的选择原则,后角主要应根据切削层公称厚度选取。粗加工时以确保刀具强度为主,后角可取小值(0=4060);精加时以保证加工表面质量为主,一般取0=80120。当工艺系统刚性差,易产生振动时,为增强刀具对振动的阻尼作用,应选用较小的后角;对于尺寸精度要求高的精加工刀具,为减小重磨后刀具尺寸变化,保证有较高的尺寸精度,后角应选用小值。,硬质合金车刀合理主偏角和副偏角的参考值,刃倾角的选择,过渡刃的功用与选择,a直线过渡刃 b圆弧过渡刃,a)直线修光刃 b)圆弧修光刃,刃倾角对刀尖的影响,刃倾角s的变化能影响刀尖的强度和抗冲击性能。当s取负
4、值时,刀尖在切削刃最低点,切削刃切入工件时,切入点在切削刃或前刀面,保护刀尖免受冲击,增强刀尖强度。一般大前角刀具通常选用负的刃倾角,既可以增强刀尖强度,又避免刀尖切入时产生的冲击。,三、熟悉刀具材料及选用,刀具材料应具备基本性能,硬度和耐磨性强度和韧性耐热性工艺性能和经济性,刀具材料的种类,6高速钢刀具材料,5硬质合金刀具材料,4涂层刀具材料,3陶瓷刀具材料,2立方氮化硼刀具材料,1金刚石刀具材料,数控刀具材料的选用原则,1切削刀具材料与加工对象的力学性能匹配,2切削刀具材料与加工对象的物理性能匹配,3切削刀具材料与加工对象的化学性能匹配,4数控刀具材料的合理选择,外圆车刀,内孔车刀,螺纹车
5、刀,常用车刀,面铣刀,方肩铣刀,仿形铣刀,三面刃和螺纹铣刀,整体硬质合金铣刀,常用铣刀,铰刀,钻头,丝锥,钻削刀具,四、认识可转位刀具,将能转位使用的多边形刀片用机械方法夹固在刀杆或刀体上的刀具。在切削加工中,当一个刃尖磨钝后,将刀片转位后使用另外的刃尖,这种刀片用钝后不再重磨。19491950年间,美国最早研制成采用机械夹固的可转位车刀,并于1954年开始出售称为丢弃式(throw-away)的可转位刀片和车刀商品。中国曾称这种刀具为“不重磨刀具”。,可转位刀具,cutting tool with indexable inserts,可转位刀具的优点,避免了硬质合金钎焊时容易产生裂纹的缺点可
6、转位刀片适合用气相沉积法在硬质合金刀片表面沉积薄层更硬的材料(碳化钛氮化钛和氧化铝),以提高切削性能。换刀时间较短由于可转位刀片是标准化和集中生产的,刀片几何参数易于一致,切屑控制稳定。,可转位刀片的型号及表示方法,按国家标准规定,不同用途的可转位刀具,型号的表示也有所不同,如果型号中不加前缀,即指装有硬质合金可转位刀片的可转位刀具;可转位刀具可以根据被加工材料的需要装夹其他材料的可转位刀片,但必须加前缀。如装夹陶瓷可转位刀片的车刀,称为陶瓷可转位车刀。,可转位刀具选用方法,刀片夹紧方式的选择,刀片外形的选择,刀片后角的选择,切削刃长度的选择,刀片精度等级的选择,刀片的夹紧方式,各种夹紧方式是
7、为适用于不同的应用范围设计的。为了帮助您选择具体工序的最佳刀具,按照适合性对它们分类,适合性有1-3个等级,3为最佳选择。,山特维克可乐满车刀的夹紧方式选择,刀片形状的选择,正型(前角)刀片:对于内轮廓加工,小型机床加工,工艺系统刚性较差和工件结构形状较复杂应优先选择正型刀片。负型(前角)刀片:对于外圆加工,金属切除率高和加工条件较差时应优先选择负型刀片。,刀片形状的选择,根据加工轮廓选择刀片形状,一般外圆车削常用80凸三角形、四方形和80 菱形刀片;仿形加工常用55、35 菱形和圆形刀片;在机床刚性、功率允许的条件下,大余量、粗加工应选择刀尖角较大的刀片,反之选择刀尖角较小的刀片。,断屑槽的
8、参数直接影响到切削的卷曲和折断,目前刀片的断屑槽形式较多,各种断屑槽刀片的使用情况不尽相同,选用时一般参照具体的产品样本,MITSUBISHI推荐的适用于加工钢材的断屑槽形,可转位铣刀的选用特点,可转位铣刀的选用,类型的选择,可转位面铣刀、立铣刀、槽铣刀、专用铣刀等,可转位铣刀的角度有前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角等。为满足不同的加工需要,有多种角度组合型式,刀片牌号和断屑槽形的选择,可转位铣刀直径的选用主要取决于设备的规格和工件的加工尺寸,为满足不同用户的需要,同一直径的可转位铣刀一般有粗齿、中齿、密齿三种类型,齿数的选择,角度的选择,直径的选择,合理选择刀片硬质合金牌号的主要依据是被加
9、工材料的性能和硬质合金的性能。用于铣削的刀片槽形一般有轻型、中型和重型,可转位铣刀类型的选择,可转位铣刀的类型,可转位面铣刀:主要用于加工较大平面选择,主要有平面粗铣刀、平面精铣刀、平面粗精复合铣刀三种,可转位槽铣刀:主要有三面刃铣刀、两面刃铣刀、精切槽铣刀,可转位立铣刀:主要用于加工凸台、凹槽、小平面、曲面等。主要有立铣刀、孔槽铣刀、球头立铣刀、R立铣刀、T型槽铣刀、倒角铣刀、螺旋立铣刀、套式螺旋立铣刀等,可转位专用铣刀:用于加工某些特定零件,其型式和尺寸取决于所用机床和零件的加工要求,可转位铣刀齿数(齿距)的选择,可转位铣刀的齿数,粗齿铣刀:大余量粗加工、软材料、切削宽度较大、机床功率较小
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