機械加工刀具應用技術參數 現代數控切削刀具及應用知識

一、切削刀具的基本分類

按端部幾何形狀分：

平底端銑刀

平底R角端銑刀

球頭端銑刀

可轉位鑲嵌式端銑刀

二、切削刀具的基本幾何結構

三、切削刀具的幾何精度

用於精加工的切削刀具，切削刃必須具有很好的輪廓精度。

刀具的幾種可能輪廓偏差?

輪廓精確?；

由於研磨過程不夠精確，而導致在刃部產生不規則碎面?；

由於研磨過程不夠精確而導致的半徑偏差。

如果對工件精度要求非常高,應該在刀具生產商那裡購買獲得標準認證的刀具。

四、保證刀具的徑向跳動誤差最小

在保證刀柄及刀具系統的最大懸伸長度不超過規定值的前提下，要使主軸能夠精確運轉，必須於刀柄及切削刃處分別檢測刀具的徑向跳動誤差。如果徑向跳動誤差過大就會導致主軸的嚴重震動。

五、如何選擇合適的切削刀具

（1）分析具體加工條件，如主軸及機床性能，刀具的夾持系統,潤滑方式等；

（2）分析工件材料特性；

（3）分析加工表面質量及加工精度要求、成本等；

（4）綜合考慮各種因素，做出最優化的選擇。

六、高速切削加工參數的計算方法

三項重要公式

七、高速切削過程中的幾個重要術語和加工參數

1. 切削速度Vc

切削速度的定義:Vc=N*p*Deff/1000

Vc是指在特定刀具的情況下，適合某工件材料高速加工的合適的切削速度值，它是指刀具的線速度。

如何正確設定切削速度Vc值：

由刀具供應商提供；

參考已有的實驗數據；

通過大量切削實驗建立自已的資料庫。

Vc值是正確設定其它切削參數的重要依據！

切削速度對錶面光潔度的影響

不同切削速度下, 所產生的鐵屑顏色比較

2.有效刀具直徑Deff

有效刀具直徑以及有效刀具直徑的計算。

3.每刃進給量fz

每刃進給量的定義：

如何正確設定刀具的每刃進給量：

由切削刀具供應商提供；

參考別人研究所得的實驗數據；

通過大量切削實驗獲得。

每刃進給量的設定正確與否, 對刀具所受切削載荷的合理分布有著極其重要的影響。

4.軸向及徑向進給量ap& ae

軸向進給量的計算：

因應主軸、刀具及材料，會影響實際的結果。

Ae及Fz對光潔度的影響

高速加工中,各切削參數的計算方法

加工參數的設定原則

1.在高速加工過程中，必須對加工參數進行優化，不可隨意設定；

2.必須正確設定切削速度Vc值；

3.必須正確設定每刃進給量fz。

合理的取值既可將刀具的切削效能發揮至極限, 使刀具得到充分利用, 提高加工質量和效率; 又不會影響 刀具的使用壽命, 從而達到節約成本, 實現真正高速加工的目的。

八、加工測試

測試刀具在切削S136的能力，本次實驗的測試所使用的刀具如下：

直徑: 10mm

刃數: 6

前角: -13 °

塗層: TiAlN

試驗項目

結論：

當Vc從150上升至250時嘈音明顯改善；

不同Vc值有不同鐵屑顏色，證明加工溫度不同；

Fz的改變，亦會影響切削溫度。

CNC加工分為普通加工和高速加工兩大類，普通機一般是指機床轉數8000轉以內的機床；高速機一般是指轉數能超過12000轉的機床，介於8000-12000之間的機床叫准高速機。

CNC加工工藝習慣上分三類，開粗，中光(半精)，光刀(精銑)，一般以為開粗宜用較大刀具(飛刀和端銑刀)並用較大的切削深度和步距(重切削)，以求快速大量的去除材料。

光刀則以輕切削(小切深、小步距)配合較高轉速和進給運行，以求得完美的表面精度。光平面用端銑刀(或圓角刀)和飛刀，光垂直壁用端銑刀，光曲面用球刀(或圓角刀)。

在加工過程中，應根據被加工零件的材料硬度，選用適當的刀具，如塑膠、木料等可選用國產的白鋼刀。

銅、鋁材以及硬度在洛氏38度以內的鋼材(如45號鋼、王牌料)應選用進口的鋼刀及國產優質的鋼刀。硬度較大的材料(如淬硬模具鋼)應優先選用合金刀、鍍鈦刀或鎢鋼刀。

本文針對大眾化普通CNC加工中心，提供了部分可供參考的刀具切削參數。針對開粗和光刀分別對各種刀具加以說明(飛刀、白鋼、端銑刀、鎢鋼平銑刀、白鋼球刀、鎢鋼球刀)。因工件材料較多，本表僅以有代表性的鋁合金，45號鋼，不鏽鋼加以說明。

刀具切削參數表一

飛刀，開粗，45號鋼

刀具切削參數表二

進口白鋼平刀，開粗，鋁合金、45號鋼

刀具切削參數表三

白鋼球刀，光刀 ，鋁合金、45號鋼

刀具切削參數表四

鎢鋼球刀，光面，45號鋼、不鏽鋼

刀具切削參數表五

鎢鋼平刀，光刀，45號鋼、不鏽鋼

刀具切削參數表六

白鋼平刀，光刀，鋁合金、45號鋼

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