刀具切削参数设定基础.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,.,*,刀具切削参数设定基础,一,.,刀具切削三要素,二,.,切削过程,三,.,切削方向,四,.,刀具半径补偿及其应用,五,.,表面粗糙度,1,.,一,.,切削三要素,1,、,线速度,Vc,：,刀片每分钟在工件已加工面移动的长度。表示单位：,m/min,。切削过程中线速度的具体表现主要是主轴转速。,换算公式为：,S=VcX1000/3.14D,D,：被加工工件切削直径,2,、,切削深度,ap,：,待加工工件表面至已加工工件表面的距离。表示单位：,mm,。,3,、,进给量,F,：,工件每旋转一转，在切削方向上移动的距离。表示单位：,mm/r,。,2,.,3,.,转速：,切削速度：,进给速度：,n ,转速，,r/minV,c,切削速度，,m/min,d ,铣刀直径，,mmf ,进给量，,mm/r,Z-,齿数,4,.,1.,线速度,Vc,1,、切削速度对刀具耐用度的影响很大，提高切削速度，可缩短加工时间，提高加工效率。但线速度过高，切削温度会上升，刀具耐用度也将大大缩短。每家公司的刀具使用寿命都有一个具体时间，一般按该公司样本规定的线速度加工时，每刃连续加工,15,20,分钟即到寿命。如果线速度高于样本规定线速度的,20,，刀具寿命将降低为原来的,1/2,；如果提高到,50,，刀具寿命将只有原来的,1/5,。,2,、低切削速度（切速20-40,m/min）,加工时，,工件易产生振动，刀具耐用度亦低。,3,、同种材料硬度高，切削速度应下降；硬度低，切削速度应上升。,4,、切削速度提高，表面粗糙度好；切削速度下降，表面粗糙度差。,例：某上盖材质为,45,钢，调质硬度,HRC28-32,。在加工,M105X2,的螺纹时采用的转速为,800,转，目前螺纹刀具的每个切削刃只能加工,8,10,件工件。,主要原因：线速度过高导致刀具寿命大幅度降低。目前刀具的线速度为,Vc=3.14X800/1000=251.2,米,/,分钟。如果按照,45,钢非调制件进行加工，刀具线速度应该在,180,200m/min,，而调制到,HRC28-32,，线速度应降到,120m/min,左右加工较为合适。其中考虑到螺距较大、加工时的切削力较大所造成的影响。,5,.,2.,切削深度,ap,切深是根据工件的余量，形状，机床功率，刚度及刀具刚度确定。切深变化对刀具寿命影响很大。,1.切深过大，切削力超过刀刃的承受力，从而产生崩刃，导致刀尖报废；,2.切深过小，微切深时，刀具并没有进行正常切削，只是在工件表面刮擦，导致切削加工时产生硬化层，是刀具耐用度降低的原因，而且工件的表面粗糙度差；,3.切削铸铁表面和黑皮表面层时，应该在机床功率允许的条件下，尽量增大切深，否则切削刃尖端就会因切削工件表面硬化层，而使切削刃发生崩刃，发生异常磨损。例如，对于一种热轧的,D80,圆钢件进行扒皮车削时，假设圆钢件由于椭圆导致最大外形尺寸和最小外形尺寸分别为,82,、,78,，此时第一刀切削深度必须小于,78,。刀尖由于一直保持连续加工，可以有效保证刀尖不崩刃，从而提高刀具的使用寿命。,4.,不同材质的工件或同一材质但热处理硬度不同的工件，加工时的切深会有所不同，要根据实际情况决定。,5.,经验有效切削刃长度：,C,型刀片：2/3*刃长,l,W,型刀片：1/4*刃长,l,V,型刀片：1/4*刃长,l,T,型刀片：1/2*刃长,l,D,型刀片：1/2*刃长,l,6,.,3.,进给量,F,在车削过程中工件每转一转，车刀前进的量即进给量。,进给量与加工表面粗糙度有很大的关系，通常按表面粗糙度要求确定进给,1.进给量,应大于倒棱宽度，否则无法断,屑,一般取倒棱宽度的两倍左右,2.进给量大，切屑层厚度增加，切削力增大,3.进给量大，相应需要较大的切削功率,进给量的影响,1.进给量小，后面磨损大，刀具耐用度很快降低,2.进给量大，切削温度升高，后刀面磨损增大，但它对刀具耐用度的影响比切削速度小,3.进给量大，加工效率高。,4.进给量在0.1-0.4之间，对后刀面的影响较小，视具体情况而定。经验公式,f,粗=0.5*刀尖半径,7,.,切削参数与断屑的关系,8,.,断屑与进给量、倒棱宽度的关系,9,.,二,.,切削过程,切屑的形成及三个变形区,切屑过程实质：弹性变形,塑性变形,分离,10,.,三个变形区,始滑移线,OA,始滑移线,OM,第,变形区,剪切区,第,变形区,滞流区,第,变形区,塑变区,11,.,常见的切屑形态,带状切屑：切削力变化比较小，切削过程较平稳。,节状切屑：切削过程不够平稳，表面粗糙度,R,a,值较大。,崩碎切屑：切削过程极不稳定，刀具刃口易崩刃或磨损。,12,.,三,.,切削方向,逆铣：,铣刀旋向（或铣削力）与进给方向相反,顺铣：,铣刀旋向与进给方向一致,F,V,13,.,逆铣适用于粗加工，顺铣适用于精加工,逆铣可以保护刀具，延长刀具使用寿命,顺铣可以保护已加工面，保证产品表面粗糙度,14,.,四,.,刀具半径补偿,（,1,）刀具半径补偿的方法,G41,刀具半径左补偿,G42,刀具半径右补偿,G40,取消刀具半径补偿,注意：正确选择,G41,和,G42,，以保证顺铣和逆铣的加工要求！,15,.,建立格式：,取消格式：,注意：,1,、,G41/42,只能与,G00,或,G01,一起使用，且刀具必须移动！,注意：,2,、,D,为刀具半径补偿号码，一般,补偿量应为正值,，,若为负值，则,G41,和,G42,正好互换,。,建立、取消刀具半径补偿指令格式：,16,.,刀具半径补偿过程中的刀心轨迹,外轮廓加工,内轮廓加工,注意：铣刀的直线移动量及铣削内侧圆弧的半径值要大于或等于刀具半径，否则补偿时会产生干涉，系统会报警，停止执行。,17,.,刀具半径补偿的应用,1,）编程时直接按工件轮廓尺寸编程。刀具在因磨损、重磨或更换新刀后直径会发生改变，但不必修改程序，只需改变半径补偿参数。,2,）刀具半径补偿值不一定等于刀具半径值，同一加工程序，采用同一刀具可通过修改刀补的办法实现对工件轮廓的粗、精加工；同时也可通过修改半径补偿值获得所需要的尺寸精度。,刀具直径变化，加工程序不变！,利用刀具半径补偿进行粗精加工！,18,.,五,.,表 面 粗 糙 度,表面粗糙度：,零件微观表面高低不平的,程度。,产生的原因,：,1,）切削时刀具与工件相,对运动产生的磨擦；,2,）机床、刀具和工件在加工时的振动；,3,）切削时从零件表面撕裂的切屑产生的痕迹；,4,）加工时零件表面发生塑性变形。,19,.,表面粗糙度对零件质量的影响：,零件的表面粗糙度对机器零件的性能和使用寿命影响较大，主要有以下几个方面：,1,）零件表面粗糙，将使接触面积减小，单位面积压力加大，触,变形加大，磨擦阻力增大，磨损加快；,2),表面粗糙度影响配合性质。对于间隙配合，表面粗糙易磨损，,造成间隙迅速加大；对于过盈配合，在装配时，可使微小峰,挤平，有效过盈量减少，使配合件强度降低；,3,）零件表面粗糙，低谷处容易聚积腐蚀性物质，且不易清除造,成表面腐蚀；,4,）当零件承受载荷时，凹谷处易产生应力集中，以致产生裂而,造成零件断裂。,20,.,评定参数：常用的是轮廓算术平均偏差,Ra,21,.,国家标准规定：表面粗糙度分为,14,个等级，分别用 表示，,数字越大，表面越粗糙。,表面粗糙度符号上的数值,Ra,单位是微米（,m,）。,22,.,表面粗糙度符号的意义及应用,符号,符号说明,意义及应用,基本符号,单独使用无意义,基本符号上加一短划线,表示表面粗糙度是用去除法获得,基本符号内加一小圆,表示表面粗糙度是用不去除材料的方法获得,符号上加,Ra,值,用去除材料方法获得的表面，,Ra,的最大允许值,为,3.2m,23,.,