數(shù)控加工工藝與編程基礎(chǔ)知識(shí)-文庫(kù)吧
2024-12-22 07:55 本頁(yè)面
【正文】 德古薩公司 生產(chǎn) 陶瓷刀具 1969年 瑞典 瑞典山特維克鋼廠 生產(chǎn)碳化鈦涂層硬質(zhì)合金刀片 1972年 美國(guó) 通用電氣公司 聚晶人造金剛石和聚晶立方氮化硼刀片 1972年 美國(guó) 邦沙和拉古蘭 發(fā)展了物理氣相沉積法，在硬質(zhì)合金或高速鋼刀具表面涂覆碳化鈦或氮化鈦硬質(zhì)層 為了保證數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)行，只有配置了與數(shù)控機(jī)床性能相適應(yīng)的刀具才能使其性能得到充分發(fā)揮，也可說配置刀具的優(yōu)異（合理性、先進(jìn)性）直接影響到數(shù)控機(jī)床功能和作用的發(fā)揮。 數(shù)控刀具的定義 ： 數(shù)控刀具是指與數(shù)控機(jī)床（數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控鉆床、數(shù)控鏜銑床、加工中心、自動(dòng)線以及柔性制造系統(tǒng)）相配套使用的各種刀具的總稱。 數(shù)控刀具的選擇 根據(jù)刀具結(jié)構(gòu)可分為 各種刀具的結(jié)構(gòu)都由 裝夾部分 和 工作部分 組成 整體式 :刀具為一體， 由一個(gè)坯料制造而成， 不分體 .如白鋼刀 焊接式 :采用焊接方法 連接，分刀頭和刀桿 .絕大部 分硬質(zhì)合金刀是采用焊 機(jī)夾式 ：機(jī)夾式又可 分為不轉(zhuǎn)位和可轉(zhuǎn)位兩種； 通常數(shù)控刀具采用機(jī)夾式！ 特殊型式 ：如復(fù)合式 刀具，減震式刀具等。 舍棄 式刀具 /電腦鑼 刀具 階梯 式刀具 1. 根據(jù) 制造刀具所用 的材料 可分為： 高速鋼刀具 ； 硬質(zhì)合金刀具 ； 金剛石刀具 ； 其他材料刀具 ， 如立方氮化硼和陶瓷刀具等。 50 按照切削工藝分： 車削刀具： 外圓、內(nèi)孔、螺紋、成形車刀 等 銑削刀具： 面銑刀、立銑刀、螺紋銑刀等 數(shù)控刀具的類型與特點(diǎn) 鉆削刀具： 鉆頭、鉸刀、絲錐等 鏜削刀具： 粗鏜刀、精鏜刀等 51 外圓車刀 內(nèi)孔車刀 螺紋車刀 數(shù)控刀具的類型與特點(diǎn) 常用車刀 52 面銑刀 方肩 銑刀 仿形 銑刀 三面刃和 螺紋銑刀 整體硬質(zhì) 合金銑刀 數(shù)控刀具的類型與特點(diǎn) 常用銑刀 53 鉸刀 鉆頭 絲錐 數(shù)控刀具的類型與特點(diǎn) 鉆削刀具 54 粗鏜刀 精鏜刀 數(shù)控刀具的類型與特點(diǎn) 鏜削刀具 55 數(shù)控刀具的材料 高速鋼刀具 高速鋼 (HSS)刀具過去曾經(jīng)是切削工具的主流，隨著數(shù)控機(jī)床等現(xiàn)代制造設(shè)備的廣泛應(yīng)用，大力開發(fā)了各種涂層和不涂層的高性能、高效率的高速鋼刀具，高速鋼憑藉其在強(qiáng)度、韌性、熱硬性及工藝性等方面優(yōu)良的綜合性能，在切削某些難加工材料以及在復(fù)雜刀具，特別是切齒刀具、拉刀和立銑刀造中仍有較大的比重。但經(jīng)過市場(chǎng)探索一些高端產(chǎn)品逐步已被硬質(zhì)合金工具代替。 56 硬質(zhì)合金刀具 普通 硬質(zhì) 合金 數(shù)控刀具的材料 新型 硬質(zhì) 合金 超細(xì)晶粒 硬質(zhì)合金 涂層硬 質(zhì)合金 金屬陶瓷 粒徑在 1μ m以下，這種材料具有 硬度高、韌性好、切削刀可靠性 高等優(yōu)異性能 保持了普通硬質(zhì)合金機(jī)體的強(qiáng)度 和韌性，又使表面有很高的硬度 和耐磨性 TiC(N)基硬質(zhì)合金，其性能介于 陶瓷和硬質(zhì)合金之間 57 新型 硬質(zhì)合金 刀具加工實(shí)例 數(shù)控刀具的材料 加工示意圖 加工切削參數(shù) 毛坯尺寸 和材料 使用刀具 主軸轉(zhuǎn)速 (r/min) 進(jìn)給速度 (mm/min) 側(cè)吃刀量(mm) 背吃刀量 (mm) 100X80X50 （ HRC50） Φ8， 4齒 （超細(xì)晶硬質(zhì)合金） 10000 3000 10 58 數(shù)控刀具的材料 陶瓷刀具 ?不僅能對(duì)高硬度材料進(jìn)行粗、精加工，也可進(jìn)行銑削、刨削、斷續(xù)切削和毛坯拔荒粗車等沖擊力很大的加工； ?可加工傳統(tǒng)刀具難以加工或根本不能加工的高硬材料； ?刀具耐用度比傳統(tǒng)刀具高幾倍甚至幾十倍，減少了加工中的換刀次數(shù)； ?可進(jìn)行高速切削或?qū)崿F(xiàn)“以車、銑代磨”，切削效率比傳統(tǒng)刀具高 310倍。 數(shù)控刀具的材料 超硬刀具 是指比陶瓷材料更硬的刀具材料。包括：?jiǎn)尉Ы饎偸⒕劬Ы饎偸?(PCD)、聚晶立方氮化硼 (PCBN)和CVD金剛石等。超硬刀具主要是以金剛石和立方氮化硼為材料制作的刀具，其中以人造金剛石復(fù)合片 (PCD)刀具及立方氮化硼復(fù)合片 (PCBN)刀具占主導(dǎo)地位。許多切削加工概念，如綠色加工、以車代磨、以銑代磨、硬態(tài)加工、高速切削、干式切削等都因超硬刀具的應(yīng)用而起，故超硬刀具已成為切削加工中不可缺少的重要手段。 60 超硬刀具 加工實(shí)例 數(shù)控刀具的材料 加工模具示意圖 高速加工切削參數(shù) 毛坯尺寸 和材料 使用刀具 主軸轉(zhuǎn)速 (r/min) 進(jìn)給速度 (mm/min) 背吃刀量 (mm) 加工時(shí)間 (min) 60X60X50 （ HRC60） R1X8 （ CBN） 20230 2023 61 可轉(zhuǎn)位車刀的選用 刀片形狀的選擇 根據(jù)加工輪廓 選擇刀片形狀 一般外圓車削常用 80176。 凸三角形、四方形和 80 176。 菱形刀片；仿形 加工常用 55 176。 、 35 176。 菱形和圓形刀片； 在機(jī)床剛性、功率允 許的條件下，大余量、 粗加工應(yīng)選擇刀尖角 較大的刀片，反之選 擇刀尖角較小的刀片。 62 刀具前角的作用 大負(fù)前角用于 ?切削硬材料 ?需切削刃強(qiáng)度大，以適應(yīng)斷續(xù)切削、切削含黑皮表面層的加工條件 大正前角用于 ?切削軟質(zhì)材料 ?易切削材料 ?被加工材料及機(jī)床剛性差時(shí) 前角對(duì)切 削力、切 屑排出、 切削、刀 具耐用度 影響都很 大 前角的影響 ?正前角大，切削刃鋒利 ?前角每增加 1176。 ，切削功率減少 1％ ?正前角大，刀刃強(qiáng)度下降；負(fù)前角過大，切削力增加 刀具后角的作用 后角的影響 ?后角大，后刀面磨損小 ?后角大，刀尖強(qiáng)度下降 小后角用于 ?切削硬材料 ?需切削刃強(qiáng)度高時(shí) 大后角用于 ?切削軟材料 ?切削易加工硬化的材料 主偏角的作用 大主偏角用于 ?切深小的精加工 ?切削細(xì)而長(zhǎng)的工件 ?機(jī)床剛性差時(shí) 小主偏角用于 ?工件硬度高，切削溫度大時(shí) ?大直徑零件的粗加工 ?機(jī)床剛性高時(shí) 主偏角等于 90176。 減主偏 角，其作用 是緩和沖擊 力，對(duì)進(jìn)給 力，背向力， 切削厚度都 有影響 65 副偏角的作用 副偏角具有減少 已加工表面與刀 具摩擦的功能。 一般為 5176。 ～ 15176。 副偏角的影響 ?副偏角小，切削刃強(qiáng)度增加，但刀尖易發(fā)熱 ?副偏角小，背向力增加，切削時(shí)易產(chǎn)生振動(dòng) ?粗加工時(shí)副偏角宜小些 ；而精加工時(shí)副偏角則宜大些 66 刃傾角的作用 刃傾角的影響 ?刃傾角為負(fù)時(shí)，切屑流向工件；為正 ?時(shí)，反向排出 ?刃傾角為負(fù)時(shí)，切削刃強(qiáng)度增大，但切 削背向力也增加，易產(chǎn)生振動(dòng) 刃傾角是前刀
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