重型车床刀具及切削用量
车削切削用量选取参考表

0.40
0.1
外圆纵车
(Kr=0°)
YG6
(用切削液)
f≥αp
208
0.4
0.2
0.28
f>αp
208
0.2
0.4
0.28
切断及切槽
YG6(不用液)
?
?
高速钢(不用液)
?
18
?
可锻铸铁
外圆纵车
YG8
(不用切削液)
f≤
206
0.15
0.20
0.2
f>
140
0.15
0.45
0.2
高速钢
(用切削液)
速度计算的修正系数
切深αp(mm)
进给量f(mm/r)
kMv
ksv
kiv
kkr
k,krv
krεv
kBv
kkv
150
60
1
1
1
1
1
1
1
KV
Tm
αpxv
fyv
切削速度? v(m/min)
主轴转速(r/min)
128
270
注:1、有批注的所有表格均需录入数据。????????????????????????????????????????????????????????????
公式中的系数和指数
CV
XV
yV
m
碳素结构钢σb=
外圆纵车
(Kr>0°)
YT15
(不用切削液)
f≤
291
f≤
242
0.15
0.35
0.20
f>
235
0.15
0.45
0.20
刀具参数和切削用量选择

取较大值,如Κr´=30°~45°。
1.5 刃倾角的选择
刃倾角对切削加工的影响:刃倾角λs的正负和大小,影响刀尖部分的
强度、切屑流出的方向和切削分力之间的比值。
2.2 进给量f的确定
粗加工时,进给量的确定主要受切削力的限制, 在刀杆和工件刚度以及机床进给机构强度允许的情况 下,同时考虑工件材料和断屑等问题,应尽量选择较 大值。
精加工时,一般切削力不大,进给量主要受表面 粗糙粗限制,一般根据表面粗糙度的要求来选取,具 体数值参见切削用量手册。
2.3 切削速度v的确定
粗加工时,切削速度v主要受刀具耐用度的限制,由于ap、f的 值比较大,需核算机床电机的功率是否足够。
当切削速度由刀具耐用度确定时,可按下式计算:
C T mapxv
f
yv
kv
当切削速度受机床功率限制或校验机床功率时,可按下式计算:
6104 PEη Fz
m/min
精加工时,ap、f的值都比较小,切削力较小,一般机床电机 功率足够,所以切削速度主要由刀具耐用度决定。
1.4 副偏角的选择
副偏角Κr´的作用: 减小副切削刃、副后刀面和已加工表面之间的摩擦,其大
小会影响已加工表面粗糙度和刀尖部分的强度。 副偏角对切削加工的影响:
减小副偏角Κr´,使刀尖部分体积增大,刀尖强度提高,
残留面积高度降低,但刀具与工件之间的摩擦增加。 副偏角的选择:
副偏角变化幅度不大。一般外圆车刀取Κr´=6°~15°,
2.4 切削用量确定的具体方法和实例
车床切削用量介绍

车床切削用量介绍车床切削用量介绍切削用量包括切削速度、进给量和背吃刀量(切削深度),俗称切削三要素。
它们是表示主运动和进给运动最基本的物理量,是切削加工前调整机床运动的依据,并对加工质量、生产率及加工成本都有很大影响。
1.切削速度它是指在单位时间内,工件与刀具沿主运动方向的最大线速度。
车削时的切削速度由下式计算:式中:——切削速度(m/s或m/min) ;——工件待加工表面的最大直径(mm);——工件每分钟的转数(r/min)。
由计算式可知切削速度,与工件直径和转数的乘积成正比,故不能仅凭转数高就误认为是切削速度高。
一般应根据与,并求出,然后再调整转速手柄的位置。
切削速度选用原则:粗车时,为提高生产率,在保证取大的切削深度和进给量的情况下,一般选用中等或中等偏低的切削速度,如取50~70m/min (切钢),或40~60m/min(切铸铁);精车时,为避免刀刃上出现积屑瘤而破坏已加工表面质量,切削速度取较高(100 m/min以上)或较低(6 m/min以下),但采用低速切削生产率低,只有在精车小直径的工件时采用,一般用硬质合金车刀高速精车时,切削速度100~200 m/min (切钢)或60~100m/min(切铸铁)。
由于同学对车床的操作不熟练,不宜采用高速切削。
2.进给量 ?它是指在主运动一个循环(或单位时间)内,车刀与工件之间沿进给运动方向上的相对位移量,又称走刀量,其单位为mm/r。
即工件转一转,车刀所移动的距离。
进给量选用原则:粗加工时可选取适当大的进给量,一般取0.15~0.4 mm/r;精加工时,采用较小的进给量可使已加工表面的残留面积减少,有利于提高表面质量,一般取 0.05~0.2 mm/r。
3.背吃刀量(切削深度)车削时,切削深度是指待加工表面与已加工表面之间的垂直距离,又称吃刀量,单位为mm,其计算式为:式中: dw——工件待加工表面的直径(mm);dm——工件已加工表面的直径(mm)。
浅谈数控车床优选刀具及切削用量

1 科 学技 术化选 择数 控车床 刀具
() 1数控车床机夹刀的特点。 数控机夹刀具与合金铸铁 等难加工
材料 。
() 4 数控车床车优选刀具类型。 数控车床常用的车刀一般
分 为 成 型 车 刀 、 形 车 刀 、 弧 形 车 刀 三 类 。成 型 车 刀 也 称 样 尖 圆
具 )精度高 , , 抗振及热变形小 ; 互换 性好 , ② 便于快速换刀 ; ③ 板车刀 ,其加 工零件 的轮廓 形状 完全 由车刀刀刃的形伏和尺
寸决定。数控车削加工 中 ,常见的成型车刀有小半径 圆弧车 刀、 非矩形车槽刀和螺纹刀等 。在数 控加 工中 , 应尽量少用或
不 用 成 型 车 刀 。 形 车 刀 是 以 直 线 形 切 削 刃 为 特征 的 车刀 。 尖 这
类车刀的刀尖 由直线形 的主 、 副切 削刃构 成 , 9 0内外 圆车 如 0
刀 、 右 端 面 车 刀 、 槽 ( 断 ) 刀 及 刀 尖倒 棱 很 小 的各 种 外 左 切 切 车
理的刀具寿命 。 刀具 寿命 与切 削用量密切相关 , 在制定切削用 量时 , 应首先选择合理 的刀具寿命 , 而合理 的刀具寿命则应根
.
at l n h w t ee mi e t e l t e c t n o l s lc in a d d s u s d ri e o o o d t r n h ah u t g t o e e t n ic s e . c i o Ke r s y wo d :C e h o o y o lS lci nc t n ;t e a u t o a k c t n o l e d c t n p e NC T c n l g ;to ee t ;u t g h mo n f b c u t g to ; e ;u t g s e d o i i f i
数控车削中切削用量的选择

数控车削中切削用量的选择
数控车削中,切削用量的选择是确保加工效率和质量的重要因素之一。
合理的切削用量可以有效地避免切削过热和剧烈碰撞等问题,并保证达到预期的工件质量和加工效率。
一般来说,选择正确的切削用量需要考虑以下几个方面:
1. 工件材料:不同材料的切削用量不同。
硬度和韧性大的材料往往需要较大的切削用量,而硬度和韧性小的材料需要较小的切削用量。
2. 切削刀具:不同切削刀具的切削用量不同,因此需要根据刀具的类型和特性进行选择。
3. 加工表面的光洁度要求:如果需要较高的表面光洁度,则切削用量应适当减小,以减少表面粗糙度。
4. 机床性能:切削用量还需要结合机床的性能进行选择,包括机床的刚性、功率、切削速度等因素。
5. 加工过程中的震动和共振情况:过大的切削用量容易引起加工过程中的震动和共振,因此需要适当减小切削用量,以保证加工的稳定性和精度。
选择合适的切削用量可以帮助实现加工效率和质量的平衡,提高数控车削加工的效率和质量。
切削用量的选择和计算公式

切削用量的选择和计算公式切削用量的选择和计算是机械加工中非常重要的一环,它直接影响到加工效率、加工质量和工具的使用寿命。
正确选择和计算切削用量可以使加工过程更加稳定和高效。
本文将介绍切削用量的选择和计算公式,并探讨其在机械加工中的应用。
切削用量的选择。
切削用量是指在切削加工过程中,刀具与工件之间的相对运动距离。
切削用量的选择需要考虑到工件材料、刀具材料、切削速度、进给速度等因素。
一般来说,切削用量越大,切削效率越高,但是过大的切削用量会导致刀具磨损加剧,甚至损坏刀具。
因此,在选择切削用量时需要在保证加工效率的前提下,尽量减小刀具的磨损。
切削用量的计算公式。
切削用量的计算公式通常包括切削速度、进给速度和刀具的切削刃数。
切削速度是指刀具在工件表面的相对运动速度,通常用Vc表示,单位为m/min。
进给速度是指刀具在工件表面的进给速度,通常用f表示,单位为mm/r。
刀具的切削刃数是指刀具上切削刃的数量,通常用z表示。
根据切削速度、进给速度和刀具的切削刃数,切削用量的计算公式可以表示为:切削用量 = 切削速度×进给速度×刀具切削刃数。
在实际应用中,切削用量的计算公式可以根据具体的加工情况进行调整,以满足加工的要求。
切削用量的应用。
切削用量的选择和计算在机械加工中具有重要的应用价值。
正确选择切削用量可以提高加工效率,降低成本,提高产品质量。
同时,合理的切削用量还可以延长刀具的使用寿命,减少刀具的更换次数,降低加工成本。
在实际加工中,切削用量的选择和计算需要结合具体的加工情况进行调整。
例如,在加工硬质材料时,可以适当增大切削用量,以提高加工效率;在加工精密零件时,可以适当减小切削用量,以保证加工精度。
此外,切削用量的选择还需要考虑到刀具的类型、刀具的磨损情况、工件的材料和形状等因素。
总之,切削用量的选择和计算是机械加工中非常重要的一环。
正确选择和计算切削用量可以提高加工效率、降低成本、提高产品质量。
车削切削用量选取参考表讲解学习

2.1
0.9
>360~500
1.4
0.7
1.5
0.7
1.5
0.8
1.7
0.8
1.9
0.9
2.2
1
1、粗加工,表面粗糙度为Ra50~12.5时,一次走刀应尽可能切除全部余量。
2、粗车背吃刀量的最大值是受车床功率的大小决定的。中等功率机床可以达到8~10mm。
二、高速钢及硬质合金车刀车削外圆及端面的粗车进给量
工件材料
车刀刀杆尺寸(mm)
工件 直径(mm)
切深
≤3
3~5
5~8
8~12
>12
进给量fmm/r
碳素结构钢、合金结构钢、耐热钢
16×25
20
0.3~0.4
—
—
—
—
40
0.4~0.5
0.3~0.4
—
—
—
60
0.5~0.7
0.4~0.6
0.3~0.5
—
—
100
0.6~0.9
0.5~0.7
0.5~0.6
0.4~0.5
275-335
0.25
8
17-21
0.5
66-72
82-90
0.75
YT5
105-120
0.5
215-245
0.4
高强度钢
225~350
1
20-26
0.18
90-105
115-135
0.18
YT15
150-185
0.18
380-440
0.13
>300HBS时宜用W12Cr4V5Co5及W2Mo9Cr4VCo8
车削切削用量选取参考表

三、按表面粗糙度选择进给量的参考值
工件材料
粗糙度等级(Ra)
切削速度(m/min)
刀尖圆弧半径
0.5
1
2
进给量f mm/r
碳钢及合金碳钢
10~5
≤50
0.3~0.5
0.45~0.6
1
0.3
1.1
0.3
—
—
—
—
>18~30
1
0.3
1
0.3
1.1
0.3
1.3
0.4
1.4
0.4
—
—
>30~50
1.1
0.3
1
0.3
1.1
0.4
1.3
0.5
1.5
0.6
1.7
0.6
>50~80
1.1
0.3
1.1
0.4
1.2
0.4
1.4
0.5
1.6
0.6
1.8
0.7
>80~120
1.1
0.4
1.2
0.4
1.2
铸铁及铜合金
16×25
40
0.4~0.5
—
—
—
—
60
0.6~0.8
0.5~0.8
0.4~0.6
—
—
100
0.8~1.2
0.7~1
0.6~0.8
0.5~0.7
—
400
1~1.4
1~1.2
0.8~1
0.6~0.8
切削用量及加工余量的合理选择

削用量及加工余量的合理选择切削用量的选择,主要根据刀具耐用度和加工表面粗糟度,加工精度的要求。
切削用量愈大,刀具耐用度愈低。
切削速度Vc,进给量f和切削深度Ap刀具耐用度的影响不同,切削速度影响最大,进给量次之,切削深度影响最小。
(1)切削深度的选择切削深度应根据加工余量确定。
1)粗加工时,在留有精加工及半精加工的余量后,应尽可能一次走刀切除全部粗加工余量。
若粗切余量过大,不能一次切除,这时,应将第一次走刀的切削深度取大些,可占全部余量的2/3~3/4,以使精加工工序获得较小的表面粗糙度值及较高的加工精度。
2)切削零件表层有硬皮的铸、锻件或不锈钢等冷硬较严重的材料时,应使切削深度超过硬皮或冷硬层,以避免使切削刃在硬皮或冷硬层上切削。
(硬皮深度可达0.07~0.5mm)3)当冲击载荷较大(如断续切削)或工艺系统刚性较差时,应适当减小切削深度。
4)一般精切( 1.6!~ 0.8)时,可取=0.05~0.8mm;半精切( 6.3~ 3.2)时,可取=1.0~3.0mm.(2)进给量F的选择1)粗加工时,进给量主要受刀杆、刀具、机床、工件等的强度、刚度所能承受的切削力的限制,一般是根据刚度来选取。
2)精加工时,进给量主要受表面粗糙度要求的限制。
要求表面粗糙度小,应选取较小的F。
但F过小,切削厚度过薄,表面粗糙度反而大,而且刀具磨损加剧。
3)当刀具的副角较大,刀尖圆弧半径较大时,F可选较大值。
(3)切削速度的选择在保证刀具的经济耐用度及切削负荷不超过机床的额定功率的情况下选定切削速度。
1)粗车时,背后吃刀量和进给量均较大,故选较低的切削速度,精车时,则选较高的切削速度。
2)加工材料的加工性差时,切削速度选得低些。
如加工灰铸铁的切削速度比加工中碳钢低;而加工铝合金和铜合金的切削速度比加工中碳钢要高得多。
3)刀具材料的切削性能越好时,切削速度也可以越高。
如涂层硬质合金、陶瓷、金刚石和立方氮化硼刀具的切削速度。
车削加工切削用量的选择

数控机床加生产效率为主,但也应考 率加工成本;半精加工和精加工的切削用量应以保证加工质量 为前提,并兼顾切削效率和加工成本。粗车和半精车切削用量 的具体选择方法介绍如下: (1)粗车切削用量选择
数控机床加工的切削用量
2)进给量f
当背吃刀量确定后,再选出进给量f ,就能计算切削力。 该力作用在工件、机床和刀具上,应为它们的刚度和强度所 允许。也就是说,应在不损坏刀片和刀杆、不损坏机床进给 机构、不顶弯工件和不产生振动的条件下,选取一个最大的 进给量f 值。或者利用确定的和f ,求出主切削力Fz,来校验 刀片和刀杆的强度;根据计算出的切深抗力Fy来校验工件的 刚度;根据计算出的进给抗力Fx来校验机床进给机构薄弱环 节的强度等。
数控机床编程与操作
半精车和精车的背吃刀量较小,产生的切削力不大,所
以增大进给量主要受到表面粗糙度限制。在已知的切削速度v
(预先假设)和刀尖圆弧半径条件下,根据加工要求达到的 表面粗糙度,可利用计算的方法或手册资料确定进给量。
数控机床加工的切削用量
3)切削速度Vc
半精车、精车的背吃刀量和进给量f 较小,切削力对工艺系 统强度和刚度影响较小,消耗功率较少,故切削速度Vc主要受 刀具耐用度限制。需要注意的是,交流变频调速的数控车床低 速输出力矩较小,因此切削速度不能太低。
按上述原则,可利用计算的方法或查手册资料来确定进 给量f 值。 3)切削速度v
在背吃刀量和进给量选定后,根据规定达到的合理耐用度 值,就可确定切削速度v。
数控机床加工的切削用量
1.切削用量选择原则
a 要提高生产效率应尽量增大背吃刀量 p、进给量f 和切
削速度 v 。事实上,在提高切削用量时会受到切削力、切削
刀具切削用量表

车削时,工件加工表面最大直径处的线速度称为切削速度,以v(m/min)表示。
其计算公式:v=πdn/1000(m/min) 式中:d——工件待加工表面的直径(mm)
n——车床主轴每分钟的转速(r/min)
工件每转一周,车刀所移动的距离,称为进给量,以f(mm/r)表示;车刀每一次切去的金属层的厚度,称为切削深度,以ap(mm)表示。
说明:①刀具材料代号说明
G —高速钢
YT —钨钛钴硬质合金
YG —钨钴类硬质合金
YS —超细硬质合金
YW —通用硬质合金
T —陶瓷
PCD —人造聚晶金刚石复合片
PCBN —立方氮化硼复合片
②参数选择说明
A、粗车时,选用低的切削速度,大的切削深度和进给量。
B、精车时,选用高的切削速度,小的切削深度和进给量。
C、高速钢刀具精车时采用Vc小于10m/min的切削速度以控制积屑瘤产生,降低钢件粗糙度。
D、对铸钢件,粗车应选比较低的切削速度。
E、断续切削时,刀具前角适当减小。
F、刀具材料抗弯强度低,γ0应减小到0~5°。
车削切削用量选取参考表

0.75
YT5
170-220
0.5
335-490
0.4
中碳
175~225
1
52
0.2
165
200
0.18
YT15
305
0.18
520
0.13
4
40
0.4
125
150
0.5
YT14
200
0.4
395
0.25
8
30
0.5
100
120
0.75
YT5
160
0.5
305
0.4
碳 钢
低碳
100~200
4、加工淬硬钢时,进给量应减小。硬度为HRC45-56时,乘以修正系数:0.8, 硬度为HRC57-62,乘以修正系数:k=0.5。
三、按表面粗糙度选择进给量的参考值
工件材料
粗糙度等级(Ra)
切削速度(m/min)
刀尖圆弧半径
0.5
1
2
进给量fmm/r
碳钢及合金碳钢
10~5
≤50
0.3~0.5
0.45~0.6
1
0.3
1.1
0.3
—
—
—
—
>18~30
1
0.3
1
0.3
1.1
0.3
1.3
0.4
1.4
0.4
—
—
>30~50
1.1
0.3
1
0.3
1.1
0.4
1.3
0.5
1.5
0.6
1.7
0.6
>50~80
1.1
车床切削用量如何选择方案

在车削螺纹时,车床的主轴转速将受到螺纹的螺距P(或导程) 大小、驱动电机的升降频特性,以及螺纹插补运算速度等多种因素
影响,故对于不同的数控系统,推荐不同的主轴转速选择范围。 大多数经济型数控车床推荐车螺纹时的主轴转速n(r/min)为:
(3)按所用的刀具种类划分工序 以同一把刀具完成的那一部分工艺过程为一道工序,这种方法适
于工件的待加工表面较多,机床连续工作时间较长,加工程序的编制 和检查难度较大的情况。
如图4-19所示工件, 工序一:钻头钻孔,去除加工余量; 工序二:采用外圆车刀粗、精加工外形轮廓; 工序三:内孔车刀粗、精车内孔。
般采用二次进给车成,即第一次进给车槽时,槽壁两侧留精车余量, 第二次进给时用等宽刀修整。
车较宽的沟槽,可以采用多次直进法切割,并在槽壁及底面留 精加工余量,最后一刀精车至尺寸。如图4-29所示。
图4-29 切宽槽的走刀路线
小结:1. 数控车削切削用量的选择原则、方法及主要问题
2. 数控车削工序划分和加工顺序安排 3. 确定走刀路线的原则 4. 数控车床常用的走刀路线
4.5.4确定刀具的走刀路线
刀具的走刀路线:在数控加工中,刀具刀位点相对于工件的运 动轨迹和方向。即刀具从对刀点开始运动起,直至加工程序结束所 经过的路径,包括切削加工的路径及刀具切入、切出等非切削空行 程。
确定走刀路线的总原则:在保证零件加工精度和表面质量的前 提下,尽量缩短走刀路线,以提高生产率;方便坐标值计算,减少 编程工作量,便于编程。对于多次重复的走刀路线,应编写子程序, 简化编程。
作业:
在车加工中刀具和切削用量的合理选择

在车加工中刀具和切削用量的合理选择作者:李志忠来源:《经济技术协作信息》 2018年第20期随着现代制造业的不断发展,对产品的质量要求越来越高,而要想车加工出合格的高精度的产品,选择刀具和确定切削用量尤其关键。
并且数控车加工在编程时也需充分考虑数控加工的特点来正确选择刀具及切削用量,所以技术人员和操作者就必须要详细了解车加工刀具的知识以便合理选择切削用量。
一、常用刀具的种类及特点数控加工刀具包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄,根据刀具结构可分为整体式、镶嵌式、特殊型式;若采用焊接或机夹式联结,机夹式叉可分为不转位和可转位两种;根据刀具的材料可分为高速钢刀具、硬质合金刀具、金刚石刀具、其他材料刀具;按切削工艺上可分为车削刀具、钻削刀具、镗削刀具、铣削刀具等。
数控刀具的特点有:(1)刚性好、精度高、抗振及热变形小;(2)互换性好,便于快速换刀;(3)寿命高,切削性能稳定、可靠;(4)刀具的尺寸便于调整,以减少换刀调整时间;(5)刀具应能可靠地断屑或卷屑,以利于切屑的排除;(6)系列化、标准化,以利于编程和刀具管理。
二、刀具的选择根据机床的加工能力、工件材料、加工工序、切削用量以及其他相关因素,正确选用刀具及刀柄。
刀具选择的原则是安装调整方便、刚性好、耐用度和精度高。
注意在满足加工要求的前提下,尽量选择较短的刀柄,以提高刀具加工的刚性。
刀具的合理选用是提高工效的最基本保障加工材料通常分为脆性材料和塑性材料,例如碳钢类和铸铁类工件,在车削前对刀具的选择:碳钢毛坯通常选用YT类硬质合金加工;铸铁类工件选用YG类硬质合金加工。
但是在加工气割毛坯工件或间断切削的工件时,由于工件存在表面硬点和断续冲击的影响,有时要考虑选用韧性更好的YW类硬质合金或高速钢刀具荒车表面,以免出现“打刀”现象的发生;常用车刀的主偏角分45度,7S度,90度等几种(以外圆刀为例),每种刀都有自己的特点,粗加工中一般采用主偏角较小的刀具,而较大的主偏角适合台阶轴车削,其较小的径向分力,在加工刚性较差的细长工件中效果较好。
刀具材料和切削用量

刀具材料和切削用量
一,车刀切削部分应具备的基本性能
1,较高的硬度
2,较高的耐磨性
3,足够的强度和韧性
4,较高的耐热性
5,较好的导热性
6,良好的工艺性和经济性
二,车刀切削部分常用的材料
1,高速钢
(1)性能:容易刃磨的锋利,足够的强度和韧性,常用于冲击力较大的场所。
(2)分类:钨系、钨钼系、
2,硬质合金
(1)性能:较高的耐热性,较高的硬度,较高的耐磨性,切削速度220m/min, 韧性较差,承受不了较大的冲击力。
(2)分类:K类、P类、M类。
三,切削用量三要素:
(1)背吃刀量:工件已加工表面到工件待加工表面的垂直距离。
(ap)
ap=
(2)进给量:工件每转一周,车刀沿进给方向移动的距离称为进给量。
(3)切削速度:车削时,刀具切削刃上某一选定点相对待加工表面在主运动方向上瞬时速度。
Vc=πdn/1000 (m/min)
四,切削用量的选择
(1)粗加工切削用量的选择
首先应选择一个尽可能大背吃刀量,其次选一个较大进给量,根据机床系统刚性、刀具寿命选择一个合理的切削速度。
(2)半精车、精车时切削用量大选择
1,背吃刀量ap:一般较小,半精车时ap=0.2~0.5
精车时ap=0.10~0.08。
2,进给量f:精加工时为了保证表面质量,减少表面粗糙度值,进给量尽量选小一点。
3,切削速度:为了提高工件的表面质量,精加工时,切削速度可以提高一些。
Vc>80m/min
教学反思:。
各类机床切削用量表

序号 工序名称 设备名称
设备型号
1 粗车
普通车床
C6132
2 精车
普通车床
C616
3 精车外圆 科菲车床
CNCP30
4 精车内孔 科菲车床
CNCP30
5 精车总长 科菲车床
CNCP30
6 精车 7 切槽
数控车床
CNC6132A
8 车总长 数控车床
LG1740
9 钻深孔 六角车床
C336K-1
8-12.5Mpa(压力)
1000-1650rpm(砂轮转速)
100-150mm/min(轴向) 0.001mm/边续(径向)
5件/移1次齿)
第1页
重庆市蓝黛实业有限公司技术质量部
2005.11.1
)
第2页
19 倒棱
倒棱机
Y9412
20 插齿
插齿机
YSA5120
21 插齿
插齿机
Y5120B
22 插齿
插齿机
Y5132
23 插齿
插齿机
Y5132A
24 轧花键 渐开线冷轧机 Y8406
25 搓花键 渐开线成型机 GZ730-A
26 倒尖角 倒角机
YB9325G
27 倒尖角 倒角机
YB9325F
28 倒圆角 倒角机
40秒(其中光整5秒) 2000
轴类
20-50rpm(刀具转速)
0.3-0.5mm/min(进给量)
70秒(其中光整8秒) 1500
8A-1371
800-1200rpm(主轴转速)
5-15秒(研磨时间) 顶尖锥面明显磨损
140rpm(工件转速)
0.1-0.2mm/min(进给量)
车床刀片切削用量

0.25~0.4mm
0.3~0.4mm/转
S3150
主管道
刀片牌号
主轴转速
切削深度
进给量
粗
FK235、YG6
7~8转/min
8~10mm
0.20~0.25mm/转
车削加工:
1.螺纹紧固镶齿刀片背吃刀量一般小于刃口长度1/3,最大不大于刃口长度1/2
2.二金工常用车刀:
粗加工:自贡YT5 ZL-27成都FK235 FK-08005
车床
机床
零件类型
加工阶段
刀片牌号及刀盘形式
切削用量
切削速度
背吃刀量
进给速度
四.曲轴6.3米立车
筒体
粗
国产刀片
半精
三菱日本CNMM250924-HX VE6020 CNMM866HX
60~100米/min
5~8mm
0.7~1.mm/转
精
伊斯卡以色列CNMG 644-NR CNMG190616NF
60~100米/min
半精加工:瓦尔特SNMM250716-NRF-WPP20三菱CNMM250924-HX VE6020 CNMM866HX
精加工:瓦尔特CNMG190616-NM6-WPP20
1~2mm
Ra6.3时0.3mm/转
四.曲拐立车
堆内构件
粗
——
曲拐立车刀架刚性较差,一般不用于核电粗加工
半精
三菱日本CNMM250924-HX VE6020 CNMM866HX
50~60米/min6~8Βιβλιοθήκη m3~4mm/转精
三菱日本CNMM250924-HX VE6020 CNMM866HX
机床刀具切削进给参数表

碳素合金结构钢(HRC<20) 合金调质钢(HRC30~40) 淬火工件(HRC46~52) 1
碳素合金结构钢(HRC<20=合金调质钢(HRC30~40) 淬火工件(HRC46~52) 2 刀具切削进给参数表:
碳素合金结构钢(HRC<20) 合金调质钢(HRC30~40) 淬火工件(HRC46~52) 3 材料
碳素合金结构钢(HRC<20=合金调质钢(HRC30~40) 淬火工件(HRC46~52) 4 刀具切削进给参数表:
碳素合金结构钢(HRC<20) 合金调质钢(HRC30~40) 淬火工件(HRC46~52) 5
碳素合金结构钢(HRC<20) 合金调质钢(HRC30~40) 淬火工件(HRC46~52) 6
碳素合金结构钢(HRC<20) 合金调质钢(HRC30~40) 淬火工件(HRC46~52) 7
碳素合金结构钢(HRC<20) 合金调质钢(HRC30~40) 淬火工件(HRC46~52) 8
碳素合金结构钢(HRC<20) 合金调质钢(HRC30~40) 淬火工件(HRC46~52) 9
碳素合金结构钢(HRC<20=合金调质钢(HRC30~40) 淬火工件(HRC46~52) 10。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
重型车床刀具及切削用量的选择
1.引言
重型机械加工行业的特点是被加工件的尺寸很大,重量很重(有的可达上百吨),因此重型加工用卧式车床的回转直径可达到6米,立式车床更可达到10余米。
与普通切削加工相比,由于重型切削加工具有切削深度大、切削速度低、进给速度慢等特点,因此其加工工艺与普通的机械切削加工工艺有很大不同,这些工艺问题包括刀具的选择、刀具的安装、切削用量的选择以及工件的装夹等各个方面。
本文对重型车床切削加工不同加工阶段的特点分别作如下论述。
2.刀具的选择
机械加工中常用的刀具材料主要有高速钢、硬质合金、立方氮化硼(cbn)、陶瓷等。
由于重型切削的特点(切削深度大,余量不均,表面有硬化层),刀具在粗加工阶段的磨损形式主要是磨粒磨损。
由于切削温度高,尽管切削速度处于积屑瘤发生区,但高温可以使切屑与前刀面的接触部位处于液态,减小了摩擦力,抑制了积屑瘤的生成,所以刀具材料的选择应要求耐磨损、抗冲击,刀具涂层后硬度可达80hrc,具有高的抗氧化性能和抗粘结性能,因而有较高的耐磨性和抗月牙洼磨损能力。
硬质合金涂层具有较低的摩擦系数,可降低切削时的切削力及切削温度,可以大大提高刀具耐用度(涂层硬质合金刀片的耐用度至少可提高1倍)等优点,但由于涂层刀片的锋利性、韧性、抗剥落和抗崩刃性能均不及未涂层刀片,故不适用高硬度材料和重载切削的粗加工。
陶瓷类刀具硬度高,但抗弯强度低,冲击韧性差,不适用于余量不均的重型切削,cbn刀具同样也存在这个问题。
综合以上分析,只有硬质合金刀具适合于重型切削的粗加工。
硬质合金分为钨钴类(yg)、钨钴钛类(yt)和碳化钨类(yw)。
加工钢料时,由于金属塑性变形大,摩擦剧烈,切削温度高,yg类硬质合金虽然强度和韧性较好,但高温硬度和高温韧性较差,因此在重型切削中很少应用。
与之相比,yt类硬质合金刀具适于加工钢料,由于yt类合金具有较高的硬度和耐磨性,尤其是具有高的耐热性,抗粘结扩散能力和抗氧化能力也很好,在加工钢料时刀具磨损较小,刀具耐用度较高,因此yt类硬质合金是重型加工时较常用的刀具材料。
然而在低速切削钢料时,由于切削过程不太平稳,yt类合金的韧性较差,容易产生崩刃,而且在加工一些高强度合金材料时,它的耐用度下降很快,无法满足使用要求。
如电站用机械产品工作于高温、高压、高转速的环境中,对材料(如26cr2ni4mov、mn18cr18)机械性能的要求非常高;而一些高硬度轧辊,表面硬度在淬火后可达hs90,yt类刀具在加工此类产品时就无法胜任,在这种情况下应选用yw类刀具或细晶粒、超细晶粒合金刀具(如643等)。
细晶粒合金的耐磨性好,更适用于加工冷硬铸铁类产品,效率较yw类刀具可提高一倍以上。
精加工阶段同样要求刀具耐磨损,但是精加工阶段的磨损形式是以粘蚀磨损为主,这时的切削速度虽然有了很大提高(可达到40m/r),但由于工件材质等原因,仍然会产生积屑瘤,当积屑瘤增长到一定高度时会从刀具上剥离,将接触部位的刀具材料带走一部分,形成刀具的磨损。
同时,剥离的积屑瘤会扎进工件表面,形成硬点,降低加工表面质量。
因此,如果精加工时仍然采用普通硬质合金刀具,则刀具磨损非常快,换刀次数增多,不仅影响加工效率,也易在工件表面形成接刀痕迹,影响外观质量。
解决这个问题的办法就是改变刀具材料。
在实际加工中发现涂层刀具比较适合重型切削的精加工,刀具的涂层减小了切屑与刀面间的摩擦,减少了积屑瘤的发生,降低了刀具的磨损,延长了刀具的寿命。
实际加工中,我们采用瓦尔特公司的涂层硬质合金刀片,在加工45cr4nimov支撑辊时,刀具耐用度提高了一倍;但使用陶瓷刀具未达到预期效果,当切削速度达到100m/min时,刀片的磨损显著加快,这是因为陶瓷刀具与金属材料之间由于亲和作用加剧了刀具的磨损。
高速钢刀具在精加工阶段得到了广泛的应用,由于高速钢刀具的锋锐性较好,经常用于精加工阶段的光整工序以去除微小余量,目前来看,其它刀具还无法完全取代高速钢刀具的作用。
3.刀具角度的选择
由于在重型机械粗加工阶段刀具的工作环境比较恶劣,比如材料锻造后的氧化皮、裂纹、铲坑、铸造后的夹杂、气孔等缺陷,都易导致刀具的损坏,因此应选择适当的刀具角度。
用于重型切削的刀具一般采用0°~-5°前角,10°~15°后角,采用负的刃倾角,以增大工作前角和楔角,提高刀刃的锋利性和刀尖的强度。
同时,在主切削刃上开有1mm左右宽的负倒棱、r2mm左右的刀尖圆角以提高刀刃的抗冲击性能。
当然,这些角度还要根据实际加工情况进行调整。
精加工阶段以保证产品精度为主要目标。
刀具的锋利对切除微小的余量极为重要。
这时选用的刀具角度一般为:前角10°,后角15°,刃倾角10°;当用平刃刀片精光时,前角达25°~30°,后角15°,刃倾角20°,属斜角切削。
刀刃在刃磨后,应该用金刚石砂条或细目油石条进行研磨,去除微小毛刺及微裂,增强刀刃的锋锐性和强度,并用刀尺进行透光检查,保证刀刃的平直度。
4.刀具结构的选择
根据粗加工加工余量大、切削余量大的特点,用于粗加工的刀具应该具有很好的刚性。
一般来讲,整体刀具的刚性较好,但重型刀具的结构笨重,装卸比较困难,所以发展方向应该是机夹刀具。
机夹刀具的刀片夹持结构及加工精度对于刀具的选择很重要,实际加工中发现,偏心销夹紧和勾头压紧式不适合重型粗加工,这是因为粗加工时的系统振动较大,常使压紧机构松动,导致刀片损坏。
而上压式结构常因阻碍了切屑的流出造成压块的损坏。
对机夹刀具的制造精度要求也很高,因为即使微小的误差,也会使定位机构变成承力机构,由于重型切削的加工过程中切削力巨大,就会造成刀具的损坏。
经实际加工验证,机夹式重型车刀比较适于重型机械加工的粗加工,其优点在于:当刀块与刀体间有误差时,可以进行修磨,从而保证装配精度;压紧螺栓位于后刀面上,不容易被切屑损坏。
板式刀架比较适合重型切削,因为它极大地增加了刀片受力方向的刚度,可以使得在增加切削用量后,不会产生振动,有利于生产效率和加工质量的提高。
5.刀具的安装
机械加工中刀具的安装方式对于加工很重要。
通常以正夹为主,但计算结果表明,反夹的刚度更好,即反安装车刀的刚度优于正安装车刀的刚度。
此外,反向加工时,机床受力方向是刚度最大的方向,而刀具受力方向是刚度较小的方向,因此可以减小加工中的振动。
另一方面,由于实际加工中机床都是按正夹设计的刀台,所以除非采用特殊设计的刀体,否则刀具安装后将高于中心,造成刀具的工作后角减小,加据后刀面磨损。
5.切削用量的选择
重型切削粗加工阶段的切削深度可以达到单边50mm,相应的切削速度为10m/min左右,进给量 1.5mm/r。
因为粗加工阶段以去除余量为主要加工目的,因此按照机械加工中切削余量的确定原则,为提高切削效率,应加大切削深度。
重型切削时由于切削深度大,所以切削力大,相应的选择较低的切削速度,一般为10~15m/min,进给量为1~2mm/r。
采用这样的切削用量,工件的表面粗糙度比较差,只能达到ra12.5~ra6.3,可以通过滚压的方法提高粗糙度值,以满足后序加工的要求。
重型机械加工的产品尺寸较大,所以很多产品的精加工只能在重型车床上进行。
精加工时切削速度较高,一般可达40~50m/min。
如果机床及刀具性能允许,应尽可能提高切削速度,相应的可以采用较小的进给量,以利于表面质量的提高(一般可取0.1~0.2mm/r)。
如果刀片有修光刃,则可根据修光刃的宽度,适当加大进给量。
当采用光刀精光外圆表面时,进给量可以达到每转几十毫米,这时切削速度降为3m/min左右,并采用煤油进行润滑。
精加工时,加工余量较小,从而切削深度也较小,对于形状精度较高的表面,应分多次去除余量,这样可以有效消除残留的形状误差,这一点对于易变形的工件尤其重要。
6.结语
重型切削同普通切削相比,其实际加工同理论计算均有很大的区别。
目前,重型切削的很多工艺及刀具资料都是以普通机械加工为依据,并不完全适用于重型机械加工,因此需要进一
步专门深入研究。