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– 每转期间刃口接触的时间足以让热量渗入刃口 – 切削速度的增加将会直接缩短刀具寿命
切削接触弧度小 < 15% Dc 仿形加工, HSM
– 径向切口小,切屑厚度小 – 接触时间短可提升速度,无有害影响 – 延长刀具寿命且提高生产效率的有效方式,特别 适用于ISO S和H – Plura 锋利切削刃温度更低(由于排屑效果更好 ,适合更软、粘性更大的可转位刀片材质)

2
工艺说明
铣刀定位保证有一个间隙,避 免回切。 表面最小内半径和铣刀的有效 直径决定了导程角的大小。 刀倾角定义在与进给方向垂直 (也就是与导程角垂直)的平 面内定义。 导程角系指在进给方向上,刀 具中心线与切削点所在表面的 法线之间的夹角。
表面法向矢量
(进给方向上的)导程角 (与进给方向正交) 的刀倾角
6
轮廓铣
内圆角 – 立铣刀
加工圆角,容易振动,危险区域 正确编程方法 直线直接切入圆弧时注意接触角度
No programmed radius
ae 90% Dc
ae 20%Dc
Corner radius = 50% Dc
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轮廓铣
内圆角 –立铣刀
尽可能使用最大的编程半径,靠近圆弧的精加工减少进 给
整体硬质合金
– 进给量和锋利切削刃要求低
长刃开槽铣刀
– 锋利切削刃,确保无切屑进入 – 良好的刃口强度(切屑的再切削)
高径向切宽
– 大接触弧长,增加了流入基体的热量
铸铁粗加工到精加工
高温合金和钛合金
– 细粒基体与刃口强度的完美结合
4
材质
切削速度 – vc 取决于 ae/Dc
切削接触弧度大 > 15% Dc 面铣、立铣
进给方向
导程角和刀倾角是所有CAD-CAM系统中 的典型特点。
3
工艺描述
点铣
通过连续走刀,形成3D轮廓; 刀具与刀具圆角半径上的刃口上的材料接触; 接触点沿半径根据所需生成表面的不同而不同。
+ 方法安全可靠
+ 要求的半精加工少(如果用于粗加工) – 由于走刀次数多,此方法较为费时
定子叶片(燃气轮机)
3
Wiper(修光刃)- bs
带长平行刃口的Wiper(修光刃)或允许采 用较大直径进行精加工的Wiper(修光刃) Wiper(修光刃)的位置比标准刀片低,保 证它是形成表面的刀片 另外,最大 fn 不应超过0.8 x bs
概念 CM245-12 CM245-18 CM365 CM365
2
工艺描述
点铣 - 恒定的导程角
点铣通常采用导程角编程 导程角系指在进给方向上,刀具中心线 与切削点所在表面的法线之间的夹角。 导程角可以是一个恒量,也可以是一个 变量,最常见的是恒量,但CAM软件能 力允许时,可以是变量。 恒定(锁定)导程角系指(在切削点处 的)刀具相对于加工零件在进给方向倾 斜的预定角度。
DMG多轴培训
可乐满刀具培训材料
1
切入工件
直线进入——退出时 切削出厚屑等问题
•在刀具完全吃刀之前,退出时切削出 厚屑。
•导致出现边沿问题、缩短的刀具寿命 和振动现象。
1
切入工件
滚动式进入
•滚动式进入保证退出时切削 出薄屑,并能降低振动和延长 刀具使用寿命。 •应该沿着顺时针方向进入工件。
2
切入工件
n=
vc 1000 Dc π
min-1
vc = 切削速度, m/min Dc = 刀具直径 Dc
进给速度
vf = zn n fz
zn = 齿数 fz = 每齿进给量
m/min
n
车铣要求
工件旋转 (进给速度)
Ψ vf 360 Dm π
deg/min
vf
Ψ =
Dm = 被加工工件直径
18
刀具路径
内圆角– 立铣刀
ae
rad aerad DC
θrad
ln
DVf
θ
G2<G1 减少齿进给是因为: ae 增加了 周边刀片比刀具中心齿进给大
19
径向切削宽度的影响
采用圆环刀具的加工时间和表面光洁度
径向切削宽度(=ae) 与刀具直径之比在 1:2的比值时最大。也就是说,采用直 径为16mm 的铣刀,可加工径向切削宽 度(ae) 为8mm的表面。 径向切削宽度越小,表面质量越好,加 工时间越长 径向切削宽度越大,表面质量越粗糙, 加工时间越短 与使用球头立铣刀进行仿形加工相比, 采用圆环刀具,加工时间可减小到1% 。
5
刀具的偏置和吃刀宽度
偏移量 Ew
bs
1
2
第一次切削 – 刀具偏置可确保wiper (bs)全接触 第二次切削–刀具放在工件中心线上以切削到肩部
6
进给量范围内和范围外的编程方式
vf/2 vf

vf/2
vf
1
直径的轴向车铣
1) 快速启动Y位置 – 为ae优化Ew
2) 车铣ln –
ψt = 总角向旋转
1. 铣刀 – 径向切宽 – ae/Dc < 25%
2. 刀片 – 进入角 kr < 90˚
1. 直角铣刀 – CM210, 245 2. 圆形刀片
1
材质
定义
刀具材质包括: – 基体 - 坚硬颗粒物与钴胶接料的混合物。 这些物质的比例决定了刀具的韧性和 耐温能力。 – 刃口加工 – 在烧结过程中和过程后都要进行刃口加工,确保刃口线的韧性和良 好的涂层附着力 – 涂层 – 一层隔热层(热障),用于保护基体不受切削温度的影响,从而增加切 削速度,延长刀具的使用寿命
6
bs 8.2mm 10.8mm 4.0mm (2刃) 8.0mm (1刃)
表面加工
径向铣削
这是刀具形成轮廓的一侧 每个齿都产生一个尖顶
– 宽度是每齿进给量 – fz – 深度由铣刀直径(Dc) 与 fz 之间的关系确定
形成的尖顶理论尺寸最小,即
– – – – Dc 10 mm fz 0.1 mm zn 4 h = 0.0003 mm
1
切削力
长悬伸/主轴刚度比较差
- + ++ +++
6
切屑磨薄的每齿进给量
工作台进给量按每齿进给量计算 在决定每齿进给量以优化工艺前,必须 考虑切屑厚度 在两种不同应用中,切屑厚度随每齿进 给量的减小而减小:-
vf = n x zn x fz
vf = 工作台进给
n ຫໍສະໝຸດ Baidu 转/ 分
zn = 齿数 fz = 每齿进给量
Dc
h
1 2 Dc Dc f z2 2


h
1
表面加工
径向铣削 — 径向跳动量的影响
但是,这基于完美的刀具和机床 主轴 刀具的任何跳动量将产生一道切 削刃,切削深度比其它深 在最坏情况下,它存在使刀具形 成单齿铣刀的效应
– Dc 10 mm – fz 0.1 0.4 mm – zn 4
这些材料的组合可优化预定应用领域的性能
– 材料– ISO PMKS – 工艺 - 钻削、铣削和车削 – 应用 - 重型、中型和轻型加工
1
材质
铣削应用领域
PVD 可转位刀片 - 精加工和低径向切宽
– 热量和锋利切削刃要求低
CVD 可转位刀片 – 高效率中等加工到 粗加工
– 热障允许更高的进给量
Source: Uni Zwickau 2006
采用圆环刀具的尖顶计数器
2
径向切削宽度的影响
采用球头立铣刀的加工时间和表面光洁度
在机床或工件受限时,需要采用球头立 铣刀。 径向切削宽度越小,表面质量越好,加 工时间越长 径向切削宽度越大,表面质量越粗糙, 加工时间越短 +易于编程 - 切削条件 - 生产效率
总结
滚进入口
进入时降低进给
退出时切削出厚屑, 直到刀具完全吃刀
5
轴向表面光洁度
刀片形状的影响
产生的表面光洁度将仿照刀片底部形状。 圆弧刀片将形成尖顶,其尺寸取决于半径大小和进给量 有平行刃口的刀片 (bs)能加工平整表面
h= ½
1
( iC -
iC2 - fz2 )
平行刃口 - bs
对于保证最佳表面的精加工: 每转进给量(fn)不应当超过bs的80%
m/min
确定切削时的有效直径(De),得到正确的切削速度 和进给速度,从而实现最佳生产效率
2
顺铣
槽形精度高, 表面质量高 可控的凹坑高度 切削用量、挠曲度/ 切削力始终保持在相同方向 首选加工策略
ae h h = 凹坑高度 R = 刀具半径
2
R h~ ae2 8R
之字形/仿形加工
钻削
可转位刀片钻 可换头钻头 整体硬质合金钻 铰刀 丝锥
*
* =仅与夹套一起使用
表面有误差 不利的方法 回归逆铣和顺铣 交替的挠曲度/切削力 频繁加减速限制了生 产效率 缩短了刀具寿命
4
机床配置
立式五轴加工中心
第五轴围绕X轴移动(A)
第五轴围绕Y轴移动(B)
6
机床配置
卧式五轴加工中心
7
机床配置
多任务
8
切削数据的计算和定义
普通铣削要求
zn = 5
铣削主轴转速
采用球头立铣刀的尖顶计数器
3
采用圆形刀片或圆角刀片铣刀的实际切削速度 (ve)的计算
多刀片刀具: De = D3 - iC + iC2 - (iC - 2 ap )
单刀片刀具: D e = 2 ap ( D c - ap )
有效切削速度(ve) ve =
n De
1000
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主轴接口
关键要求/考虑事项
抗弯刚度
– 长的或大直径刀具 • 法兰直径 • 夹紧反力 • 夹具凹槽缩短直径
抗扭能力
– 大直径刀具和车削 – 适合车削应用的中心定位
Machine requirements - Spindle interface 5
机床接口
可乐满 Capto首选
.. 充分发挥: 弯曲和扭矩稳定性
– 一台机床完成车削/铣削/钻削

换刀快速便捷 高压冷却(HPC)功能
C3 Turning center Heavy duty lathe Vertical turning lathe Multi-Task machine Machining center with turning Machining center - heavy duty
编程
1.
2. 3.
4. 5.
确保两个齿接触零件–最大 ae, 步距S = 0.75 x Dc 走刀路径,保证排屑 如型腔,卧式加工中心好,进给方向要刚性好 ,冷却液排屑好 窄槽加工可以用钻削+插钻(+ coolant) ’hook program’编程,防止刀具让刀
= program table feed = rapid traverse
h
1
– h = 0.0003 0.005 mm
h
2
表面加工
径向铣削 — 径向跳动量的影响
径向跳动量的结果 缩短了刀具寿命 尺寸精度差 表面质量很差
h
3
切削力
接近角
刀片的接近角影响切削力的 方向 我们利用这些信息来解决问题或提高生产效率 共识 - 考虑每一个接近角的切削力方向
ψt = ln x 360 ae
3)旋转零件 360°,完成方肩
3b) 对于最后一道粗加工或精加工
– Ew = 0的进给量, 旋转零件360°
2
工艺说明
导程角系指在进给方向上,刀具中心线 与切削点所在表面的法线之间的夹角。 导程角可以是一个恒量,也可以是一个 变量,最常见的是恒量,但CAM软件能 力允许时,可以是变量。 恒定(锁定)导程角系指(在切削点处 的)刀具相对于加工零件在进给方向倾 斜的预定角度。
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插铣
Process considerations功率注意事项
进入和退出,还留下很多余量 最适合粗加工2D型腔 切屑和普通铣削不同 –厚-薄
铣削切屑– 厚到 薄
插铣切屑 – 退出时也厚
切屑厚度一致,工序类似间断车削 插铣进给受到限制,因为切屑退出切屑厚,刀具寿命 差
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插铣

3
工艺说明
轴向切削深度大,生成轮廓所需要 的走刀次数少 只使用刀具的侧面和圆角,可形成 内圆角半径
+ 比点铣更快 – 只有表面呈单曲线(和凸面)时, 才能使用。
2
插铣
工序描述
轴向Z进给,使用刀片底刃 切削力是轴向,减少了振动的趋势 工序需求
– 稳定机床 – 长悬深加工时
• 型腔 • 型腔小圆角 • 很难到达的地方
C4
C5
C6
C8
C10
13
夹头
产品定位
CoroChuckTM 930 热涨接柄 强力夹头 (滚针轴承) ER弹性夹头 夹头 侧压式刀柄/ ISO9766 非常好 良好 可接受
抗拔出刀具安全性,扭矩传递 易于抓握 高精度,低跳动量 高灵活性 高可达性
夹头
产品定位
液压夹头 夹套 夹头 钻头接柄 ISO9766 热涨接柄 SynchroFlex 浮动夹头 首选 次选
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