数控加工工艺-刀具角度

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数控机床加工的切削用量

单元4数控机床加工的切削用量教学目的1、了解数控机床的运动（主运动、进给运动）；2、了解数控机床加工刀具的角度及其作用；3、了解数控机床加工中有关切削层的参数及其作用；4、了解数控机床加工中的切削用量及其选用原则。

5、掌握常用不同材料零件在粗加工、半精加工和精加工时的切削用量选用；教学重点1、数控机床加工刀具的角度及其作用；2、数控加工中粗加工、半精加工和精加工时的切削用量选择；教学难点1、刀具的角度及其作用；2、切削用量选用教学方法讲练结合教学内容一、车削加工与刀具1. 车削加工原理在普通车床和一般数控车床上，可以进行工件的外表面、端面、内表面以及内外螺纹的加工。

对于车削中心，除上述各种加工外，还可进行铳削、钻削等加工。

从上述介绍可以看出：在切削过程中，刀具和工件之间必须具有相对运动，这种相对运动称为切削运动。

根据切削运动在切削过程中的作用不同可以分为主运动、和进给运动。

各种机床的主运动和进给运动参见下表。

主运动是指机床提供的主要运动。

主运动使刀具和工件之间产生相对运动，从而使刀具的前刀面接近工件并对工件进行切削。

在车床上，主运动是机床上主轴的回转运动，即车削加工时工件的旋转运动。

2）进给运动进给运动是指由机床提供的使刀具与工件之间产生的附加相对运动。

进给运动与主运动相配合，可以形成完整的切削加工。

在普通车床上，进给运动是机床刀架（溜板）的直线移动。

它可以是纵向的移动（与机床主轴轴线平行），也可以是横向的移功（与机床主轴轴线垂直），但只能是一亇方向的移动。

在数控车床上，数控车床可以同时实现两亇方向的进给，从而加工出各种具有复杂母线的回转体工件。

在数控车床中，主运动和进给运动是由不同的电机来驱动的，分别称为主轴电机和坐标轴伺服电机。

它们由机床的控制系统进行控制，自动完成切削加工。

2. 切削用量切削用量是指机床在切削加工时的状态参数。

不同类型的机床对切削用量参数的表述也略有不同，但其基本的含义都是一致的，如下图所示。

数控加工工艺及编程项目3螺纹轴加工工具刀具选择

螺纹轴加工刀具和工具选择一、车刀选择外圆车刀选择原则与短轴加工时的外圆车刀相同用90度外圆车刀，这里就不在赘述。

分析该螺纹零件。

螺纹为M12的三角外螺纹，我选择三角形外螺纹车刀，刀尖角60度。

割槽刀选用3mm宽的外割槽刀。

二、螺纹车刀特点螺纹车刀是成形刀具，其切削部分的形状应和螺纹牙型轴向剖面的形状相符合，车刀的刀尖角应该等于牙型角。

三角形螺纹的牙型角是60°，理论上三角形螺纹车刀的刀尖角也应该是60°。

但实际生产中，只有高速工具钢三角形螺纹车刀的刀尖角是60°，硬质合金三角形螺纹车刀的刀尖角则应为59°30’左右。

这是因为用硬质合金车刀高速切削时，工件材料受到较大的挤压力，会使牙型角增大约0.5°。

三、螺纹车刀种类1.高速工具钢三角形螺纹车刀（图1）的前角一般取5°~15°，粗车刀的纵向前角一般取15°左右，精车刀的前角一般取6°~10°。

2.硬质合金三角形螺纹车刀（图2）的前角和纵向前角一般都取0°，为了增加切削刃的强度，在车削较高硬度的材料时，两切削刃上可磨出负倒棱。

a）粗车到b）精车刀图1高速钢三角螺纹车刀c）焊接式d）机加式图2 硬质合金三角螺纹车刀三、刀具的刃磨三角螺纹车刀刃磨要求：①根据粗、精车的要求，刃磨出合理的前、后角。

粗车刀前角大、后角小，精车刀则相反；②车刀的左右刀刃必须是直线，无崩刃；③刀头不歪斜，牙型半角相等；④内螺纹车刀刀尖角平分线必须与刀杆垂直；⑤内螺纹车刀后角应适当大些，一般磨有两个后角。

四、割槽刀1）高速工具钢槽刀如图3所示1)前角ϒ0：前角增大能使车刀刃口锋利，切削省力并排屑顺畅，ϒ0=5°～20°；2)主后角α0:可减少车槽刀主后刀面和工件过渡表面间的摩擦，α0=6°～8°；3）副后角α0’：可减少车槽刀两个副后刀面和工件已加工表面间的摩擦，α0'=1～3°。

数控机床用刀具系统参数介绍讲述

数控机床用刀具系统参数介绍一、数控车削刀具的特点为了适应数控机床加工精度高、加工效率高、加工工序集中及零件装夹次数少等要求，数控机床对所用的刀具有许多性能上的要求。

与普通机床的刀具相比，数控车床刀具及刀具系统具有以下特点：1）刀片或刀具的通用化、规则化、系列化。

2）刀片或刀具几何参数和切削参数的规范化、典型化。

3）刀片或刀具材料及切削参数须与被加工工件的材料相匹配。

4）刀片或刀具的使用寿命高，加工刚性好。

5）刀片在刀杆中的定位基准精度高。

6）刀杆须有较高的强度、刚度和耐磨性。

二、数控车削刀具的分类1.根据加工用途分类车床主要用于回转表而的加工，如圆柱面、圆锥面、圆弧面、螺纹、切槽等切削加工。

因此，数控车床用刀具可分为外圆车刀、内孔车刀、螺纹车刀、切槽刀等种类。

2.根据刀尖形状分类数控车刀按刀尖的形状一般分成三类，即尖形车刀、圆弧形车刀和成形车刀，如图2-2.1所示。

图2-2.1 按刀尖形状分类的数控车刀注：在数控车床上，除进行螺纹加工外，应尽量不用或少用成形车刀。

3.根据车刀结构分类根据车刀的结构，数控车刀又可分为整体式车刀、焊接式车刀和机械夹固式车刀三类。

（1）整体式车刀整体式车刀(图2-2.2 a)主要指整体式高速钢车刀。

通常用于小型车刀、螺纹车刀和形状复杂的成形车刀。

具有抗弯强度高、冲击韧度好，制造简单和刃磨方便、刃口锋利等优点。

（2）焊接式车刀焊接式车刀(图2-2.2b )是将硬质合金刀片用焊接的方法固定在刀体上，经刃磨而成。

这种车刀结构简单，制造方便，刚性较好，但抗弯强度低、冲击韧度差，切削刃不如高速钢车刀锋利，不易制作复杂刀具。

（3）机械夹固式车刀机械夹固式车刀(图2-2.2c）是将标准的硬质合金可换刀片通过机械夹固方式安装在刀杆上的一种车刀，是当前数控车床上使用最广泛的一种车刀。

a）b）c）图2-2.2 按刀具结构分类的数控车刀a）整体式车刀b）焊接式车刀c）机械夹固式车刀三、数控车削刀具的材料常用的数控刀具材料有高速钢、·硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷、立方氮化硼，金刚石等。

数控车刀的几何参数.

数控车刀的几何参数一、刀具几何参数刀具的切削性能主要是由刀具材料的性能和刀具几何参数两方面决定的。

刀具几何参数的选择是否合理对切削力、切削温度及刀具磨损有显著影响。

选择刀具的几何参数要综合考虑工件材料、刀具材料、刀具类型及其他加工条件（如切削用量、工艺系统刚性及机床功率等）的影响。

刀具组成部分如图1-1所示。

图1-1主偏角κr——主切削刃在基面上的投影与进给方向的夹角。

刃倾角λs——在切削平面ps内，主切削刃与基面pr的夹角。

还有：副前角γoˊ、副后角αoˊ、副偏角κrˊ、副倾角λsˊ图1-2二、刀具几何参数对加工精度的影响在数控加工中，为降低加工工件表面粗糙度，减缓刀具磨损、提高刀具使用寿命、选择适宜的切削力等因素，通常车刀会存在刀尖圆弧半径r，主偏角kr，车刀刀尖距零件中心高的偏差等刀具几何参数的影响，必定引起被加工零件的轴向尺寸误差和径向尺寸误差由此使得加工的运行轨迹与被加工零件的形状产生差异。

因被加工零件表面形状各异，所以引起的差异也各不相同。

下面依次分析车削加工各类零件表面形状引起的差异以及采取的措施。

1．车刀刀尖圆弧半径对加工圆柱类零件表面的影响众所周知，被加工零件表面的成形是由车刀与零件表面接触见切点的运行轨迹保证的，对于主偏角kr=90°的车削加工，参见图1.1示，被加工零件表面的轴向尺寸由刀尖圆弧半径点A保证。

图1.1当（D-d）/2=ap>r时，由图可知，由刀尖圆弧半径引起的轴向尺寸变化量△a为△a=b-a=r式中：b——零件轴向尺寸；a——实际轴向位移量；r——刀尖圆弧半径.此时，刀具实际轴向位移是长度a为：a=b-△a=b-r（D-d）/2=ap△a=BC=2pp22a-ra2）(r=--par此时，刀具实际轴向位移长度a=b-Δa=22yyarab--对于主偏角KF＜90°的车削加工，当完成轴向加工即处于图1.1c位置时，被加工零件的已加工表面部由车刀刀尖A保证，零件的加工表面由刀具型面AC 和CE形成。

第1章刀具角度

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3) 背平面、假定工作平面参考系
图1-11 背平面、假定工作平面参考系
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刀具角度的作用：
a 确定切削刃的空间位置 b 确定前、后刀面的空间位置
1.2.2 刀具标注角度
（1）刀具在正交平面参考系中的角度 1）主偏角κr
基面Pr中测量的主切削平面与假定工作平面(进给方向)间夹角。切削平面Ps中测量的主切削刃与基面间的夹角。 γo （正交平面Po中测量的）前刀面与基面间的夹角。（主）后角 αo （正交平面Po中测量的）后刀面与切削平面间的夹角。
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图1-6 平面刨削的切削运动与加工表面
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（3）切削用量：三要素 ①切削速度vc 当主运动为旋转运动时，工件或刀具最大直径处的切削速度由下式确定：

式中 d——完成主运动的工件或刀具的最大直径 (mm)； n——主运动的转速(r/s或r/min)。

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②进给量ｆ
若进给运动为直线运动，则进给速度在切削刃上
间的夹角。
①楔角：楔角是前刀面Ag 与后面刀A 之
在正交平面Po上测量时：
bο =
90°--（ go + o ）
②刀尖角er ：是在基面Pr上的测量的主
切削平面Ps与副切削平面Ps’之间的夹角。
er = 180°--（ r + r’ ）
(1)刀具在正交平面参考系中的角度
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图1-12 外圆车刀在正交平面参考系的角度
主剖面

侧平面

6）背平面Pp：Pr、Ps、Po组成一个正交的正交平面参考系。
三个参考系
{
Pr、Ps、Pn组成一个正交的法平面参考系。 21 Pr、Pf、Pp组成一个背平面、假定工作平面参考系。

刀具角度选择

后角ao
后角的主要作用是减小刀具后刀面与工件之间的摩擦。后角过大会使到刃强度降低，并使散热条件变差，使刀具耐用度降低
车刀合理后角f≤0.25mm/r时，可选ao=10°~12°；在f＞0.25mm/r时，取ao=5°~8°
1）工件材料强度、硬度较高时，应取较小后角；工件材料软、粘时应取较大后角；加工脆性材料时，宜取较小后角。
1）前刀面Ay—切下的切屑沿其流出的表面。
2）主后刀面Aa—与工件上过渡表面相对的表面。
3）副后刀面A＇a—与工件上已加工表面相对的的表面。
4）主切削刀S—前刀面与主后刀面的交线，它承担主要切削工作。
5）副切削刃S＇—前刀面与副后刀面的交线，它协同主切削刃完成切削工作，并最终形成已加工表面。
6）刀尖—主切削刃与副切削刃连接处的那部分切削刃。
刀具角度选择
角度名称
作用
选择时应考虑的主要因素
前角yo
增大前角可以减小切屑变形和摩擦阻力，使切削力、切削功率及切削时产生的热量减小。前角过大将导致切削刃强度降低，刀头散热体积减小，致使刀具寿命降低
加工一般灰铸铁时，可选yo=5°~15°；加工铝合金时，选yo=30°~35°；用硬质合金刀具加工一般钢料时，选yo=10°~20°
2）精加工及切削厚度较小的刀具，应采用较大的后角；粗加工、强力切削、宜取较小后角。
3）工艺系统刚性较差时，应适当尖小后角。
4）定尺寸刀具，如拉刀、铰刀等，为避免重磨后刀具尺寸变化过大，宜取较小的后角。
主偏角kr
主偏角减小，可使刀尖处强度增大且作用切削刃长度增加，有利于散热和减轻单位刀刃长度的负荷，提高刀具的寿命。减小主偏叫4还可使工件表面残留面积高度减小。增大主偏角，可使背向力Fp减小，进给力Ff增加，因而可降低工艺系统的变形与振动

刀具角度的选择

前角的选择原则：主要考虑以下因素①工件材料的强度、硬度②是否是塑性材料和脆性材料③是否是粗加工和精加工④刀具材料的抗弯强度是否高⑤工艺系统刚性是否好和机床功率是否够⑥是否是数控机床和自动机、自动线用刀具工件材料1)加工塑性材料时，为减小切削变形，降低切削力和切削温度，应选大的前角。

2)加工脆性材料时，塑性变形小，前角的作用不显著，应选用较小的前角。

3）工件材料的强度小，硬度低，应选大的前角。

4）工件材料的强度与硬度高，应采用较小的前角，以保证刀尖强度。

5）当加工特别硬的材料时，应选用很小的前角，甚至负前角。

刀具材料抗弯强度和冲击韧性大的刀具材料，选较大的前角，反之选小值。

高速钢比硬质合金刀具允许选用较大的前角，一般为5－10°。

加工性质粗加工时，切削力大，切削热量多，应选用较小前角。

精加工时，切削力小，切削热少，为提高表面质量，应采用较大前角。

工艺系统刚性差和机床功率较小时选择较大前角。

后角选择原则是：在粗加工时以确保刀具强度为主；在精加工时以保证加工表面质量为主。

1）根据加工条件选取：粗加工时，应选取较小的后角；精加工时，应选取较大的后角；当工艺系统刚度较差时，应选取较小的后角。

2）根据工件材料选取：加工脆性材料或强度和硬度较高的材料时，应选取较小的后角；加工塑性材料或易产生加工硬化时，应选取较大的后角。

3）综合考虑前角选取：当前角选取较大时，后角应在可选择的范围内取较小值；当采用负前角刀具加工高硬度、高强度材料时，后角应取较大值。

主偏角的选择原则：主要根据加工条件和工艺系统刚性来选择主偏角的选择1）根据工艺系统刚性选取：工艺系统刚性较好时（工件长径比lw/dw <6），应选取较小的主偏角；当工艺系统刚度不足时（工件长径比lw/dw = 6-12），或带有冲击性的切削应选取较大的主偏角。

2）根据工件材料选取：当切削强度和硬度较高的材料时，应选取较小的主偏角。

3）根据加工条件选取：粗加工时，应选取较大的主偏角；单件小批生产或加工带台阶和倒角的工件时，常选取通用性较好的车刀κr ＝45°，以提高生产率。

数控加工工艺习题库(附参考答案)

数控加工工艺习题库（附参考答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、加工阶梯轴时，某一工序为专用铳、钻，铳床上用两把刀具同时铳左右两端面，然后同时钻两中心孔，此工序可划分为几个工步（）A、1Bs不能确定C、4D、2正确答案：D2、车床导轨在水平面内与主轴线不平行，会使车削后的圆产生（）。

A、圆柱度误差B、位置误差C、圆度误差D、尺寸误差正确答案：A3、用钻床夹具，决定被加工孔直径的是（）。

A、刀具B、衬套C、钻模板D、定位元件正确答案：A4、镇床上镇孔时主轴有角度摆动，锋出的孔将呈现（）。

A、双面孔B^圆孔C、圆锥孔D、椭圆孔正确答案：C5、车削的特点是（）。

A、等面积、断续切削B、等面积连续切削C、变面积、断续切削正确答案：B6、粗车碳钢工件时，刀具的磨损部位主要发生在（）。

A、前刀面B、后刀面C N副后面D、前、后刀面正确答案：B7、为消除一般机床主轴箱体铸件的内应力，应采用（）。

A、表面热处理B、调质C、时效D、正火正确答案：C8、机床夹具必不可少的组成部分有（）。

A、装料装置B、定位元件及定位装置C、分度装置D、卸料装置正确答案：B9、在正交平面P。

中测量的角度有（）。

A、副偏角B、刃倾角C、前角D、主偏角正确答案：C10、在机械加工中，完成一个工件的一道工序所需的时间，称为（）。

A、劳动时间B、服务时间C、基本时间正确答案：B11、下列刀具材料中，综合性能最好，适宜制造形状复杂的机动刀具的材料是（）A、硬质合金B、高速钢C、合金工具钢D、碳素工具钢正确答案：B12、下面方法能经济的达到IT7精度，Ra为0.81.6的是（）A、钻一钱;B、钻一扩一钱；C、钻一扩一粗钱一精锐；D、钻一扩;正确答案：A13、在车床上用两顶尖装夹车削光轴，加工后检验发现鼓形误差（中间大，两头小），其最大可能的原因是（）。

A、刀架刚度不足B、两顶尖刚度不足C、车床主轴刚度不足D、工件刚度不足正确答案：D14、7级精度不淬硬齿面的齿轮加工方案可以是：（）方案。

刀具的基础知识

刀具的基础知识刀具正常使用是否磨损判断1、刀具是否磨损，磨损量的大小，最直接的判断方法是听声音，如果切削声音十分沉重或者尖叫刺耳，说明刀具的加工状态不正常，此时可进行简要分析，如果排除了刀具本身质量问题，刀具装夹问题，用刀参数问题，此时应该可以判断是刀具磨损了，需要暂停加工，更换刀具。

2、通过加工中的机床运动状态来判断刀具的磨损情况，如果加工参数，切削用量等设置均合理，加工中机床振动很大，发出―嗡嗡‖，此时可以确定刀具达到了急剧磨损状态，需要更换刀具。

简述刀片使用消耗过程中注意的一些事项通常五金加工业内，都认同把太多的钱花费在错误的刀片上。

虽然知道这个问题存在，但解决方案是什么呢？大多数的五金企业仅是试图采购更便宜的刀片。

那的确有一些帮助，但它不是这个问题的解决方案。

所以为什么不选择一个更结构化的方法呢？一些采购员通常在谈判更低的价格过程中花费相当多的时间。

但这对整个生产成本的影响是可以忽略的，更不用说生产率了。

实效研究所有的工厂都有一个废刀片的收集点。

不存在比研究废刀片更有兴趣的事情，它导致了一个刀片是被如何使用（滥用）的实用主义观点的形成，而且这种手段能被用于实现成本的降低。

考虑事项应该是以下这些易于测量的因素：使用多少种不同形式的刀片？刀片拥有的切削刃数量的平均值是多少？相对于切削刃长度而言，所使用的切削刃占据多大的百分比？磨损、破坏或未使用的切削刃各有多少数量？本文的内容是以对一个山高刀具的大客户所进行的研究为基础的。

这个研究的结果代表了我们公司常规开展的与此类似的研究工作。

刀片的差异要确定的第一个事实是所使用的刀片具有很大的差异。

在我们的样本中，共有638种不同的刀片来维持六台CNC车床的运转。

好的一面是每种刀片都是各个类别的冠军。

但是638种刀片采用每盒10片的包装，意味着要库存6,380个刀片。

而所有这些仅仅是维持六台车床的运转。

下一个事实是每个刀片的切削刃数量相对较少。

在很多车间，车刀片仍然是三角形或菱形。

刀具角度的功用与选择

(1 )根据工件材料选择前角。

加工塑tt 材料时，特别是硬化严重的材料(如不锈钢等)，为了减小切削变形和刀具磨损，应选用较大的前角；加工脆性材料时，由于产生的切屑为崩碎切屑，切削变形小，因此增大前角的意义不大，而这时刀屑间的作用力集中在切削刃附近，为保证切削刃具具有足够的强度，应采用较小的前角。

工件强度和硬度低时，切削力不大，为使切削刃锋利，可选用较大的甚至很大的前角。

工件材料强度咼时，应选用较小的前角；加工特别硬的工件材料(如淬火钢)时,应选用很小的前角, 甚至选用负前角。

因为工件的强度、硬度愈高，产生的切削力愈大，切削热愈多，为了使刃具有足够的强度和散热，防止崩刃和磨损，应选用较小的前角。

(2)根据刀具材料选择前角。

刀具材料的抗弯强度和冲击韧性较低时应选较小的前角。

通常硬质合金车刀的前角在・5°〜+20。

，高速钢刀具比硬质合金刀具的合理前角约大5。

〜10。

，而陶瓷刀具的前角一般取・5。

〜・15 (3 )根据加工性质选择前角。

粗加工时，特别是断续切削或加工有硬皮的铸、锻件时，不仅切削力大，切削热多，而且承受冲击载何，为保证切削刃有足够的强度和散热面积，应适当减小前角。

精加工时，为使切削刃锋利、减小切削变形和获得较咼的表面质量，前角应取得较大一些。

数控机床、自动机床和自动线用刀具，为保证刀具工作的稳定，性，使其不易发生崩刃和破损，一般选用较小的前角。

角度功用选择原则减小后刀面与工件的摩擦和后刀面的磨损，其大小对刀具耐用度和加工表面质量都有很大影响。

后角《0刀具磨损减少，也减小了刀具刃口的钝圆弧半径，提咼了刃口锋利程度，易于切下薄切屑，从而可减小表面粗糙前角%影响切削变形和切削力的大小、刀具耐用度和加工表面的质量。

增大前角能使刀刃变得锋利，使切削更为轻快，可以减小切削变形和摩擦，从而减小切削力和切削功率，切削热也少，力口工表面质量咼。

数控车加工工艺范围与刀具

切削刀具及其选择
教学目的：
了解刀具的种类Leabharlann 其构造特点、刀具的基本角度及其选用，刀具材料及其适用性。
刀刃部分的结构
（1）前刀面（Aγ）刀具上切屑流过的表面。（2）主后刀面（Aα）刀具上与过渡表面相对的表面。（3）副后刀面（ Aα ‘）刀具上与已加工表面相对的表面。（4）主切削刃（S）前刀面与主后刀面的交线，承担主要切削工作。（5）副切削刃（S‘）前刀面与副后刀面的交线，它配合主切削刃完成金属切除工作。（6）刀尖：主切削刃与副切削刃的连接处的一小部分切削刃。通常，刀尖可有修圆和倒角两种形式。
刀具的几何角度与刃部参数选择
（1）刃倾角的影响刃倾角的功用是控制切屑流出的方向，增加刀刃的锋利程度。延长刀刃参加工作的长度，保护刀尖，使切削过程平稳。（2）刃倾角的选择粗加工时应选负刃倾角，以提高刃口强度；有冲击载荷时，为了保证刀尖强度，应尽量取较大的刃倾角；精加工时，为保证加工质量宜采用正刃倾角，使切屑流向刀杆以免划伤已加工表面；工艺系统刚度不足时，取正刃倾角以减小背向力；刀具材料、工件材料硬度较高时，取负刃倾角。
刀具的几何角度与刃部参数选择
（1）前角的影响增大前角可使切削变形减小，使切削力、切削温度降低，也能抑制积屑瘤等现象，提高已加工表面的质量。但前角过大，会造成刀具楔角变小，刀头强度降低，散热体积变小，切削温度升高，刀具磨损加剧，刀具耐用度降低。（2）前角的选择加工塑料材料选大前角，加工脆性材料选小前角；材料的强度、硬度越高，前角越小，甚至为负值。高速钢刀具强度高、韧性好，可选较大前角；硬质合金刀具的硬度高、脆性大，应选较小的前角；陶瓷刀具脆性更大，不耐冲击，前角应更小。粗加工、断续切削选较小前角；精加工选较大前角。机床功率大、工艺系统刚度高，可选较小前角；机床功率小、工艺系统刚度低，可选较大的前角。

《数控加工工艺》课后练习题答案(1)

第1章数控加工的切削基础作业答案思考与练习题1、什么是积屑瘤？它是怎样形成的？对切削过程有何影响？如何抑制积屑瘤的产生？答：切削塑性金属材料时，常在切削刃口附近粘结一硬度很高的楔状金属块，它包围着切削刃且覆盖部分前面，这种楔状金属块称为积屑瘤积屑瘤的形成和刀具前面上的摩擦有着密切关系。

一般认为，最基本的原因是由于高压和一定的切削温度，以及刀和屑界面在新鲜金属接触的情况下加之原子间的亲和力作用，产生切屑底层的粘结和堆积。

积屑瘤不断发生着长大和破裂脱离的过程，其不稳定性常会引起切削过程的不稳定（切削力变动）。

同时积屑瘤还会形成“切削刃”的不规则和不光滑，使已加工表面非常粗糙、尺寸精度降低。

实际生产中，可采取下列措施抑制积屑瘤的生成：a.提高切削速度。

b.适当降低进给量。

c.增大刀具前角。

d.采用润滑性能良好的切削液。

2、切屑的种类有哪些？不同类型切屑对加工过程和加工质量有何影响？答：根据切削过程中变形程度的不同，可把切屑分为四种不同的形态：①带状切屑切削过程较平稳，切削力波动较小，已加工表面粗糙度的值较小。

②节状切屑切削过程不太稳定，切削力波动也较大，已加工表面粗糙度值较大。

③粒状切屑切削过程不平稳，切削力波动较大，已加工表面粗糙度值较大。

④崩碎切屑切削力波动大，加工表面凹凸不平，刀刃容易损坏。

由于刀屑接触长度较短，切削力和切削热量集中作用在刀刃处。

3、试述切削用量三要素对切削温度、切削力的影响规律。

答：削用量三要素对切削温度的影响规律：切削速度对切削温度的影响最明显，速度提高，温度明显上升；进给量对切削温度的影响次之，进给量增大，切削温度上升；背吃刀量对切削温度的影响很小，背吃刀量增大，温度上升不明显。

切削用量三要素对切削力的影响规律：背吃刀量对切削力的影响最大（a P 加大一倍，切削力增大一倍）；进给量对切削力的影响次之（f 加大一倍，切削力增大68%~86%）；切削速度对切削力的影响最小。

4、试述前角、主偏角对切削温度的影响规律？答：前角增大，切削变形减小，产生的切削热少，切削温度降低，但前角太大，刀具散热体积变小，温度反而上升。

中央电大专科《数控加工工艺》期末考试试题及答案

中央电大专科《数控加工工艺》期末考试试题及答案第一套一、单项选择题(每题2分，共40分)1．“一面二销”定位方式限制的自由度数目为( )。

B．六个2．数控编程时，通常用F指令表示刀具与工件的相对运动速度i其大小为( )。

C．进给速度研3．切削用量三要素中，对切削温度影响最大的是()。

C．切削速度4．车细长轴时，要使用中心架或跟刀架来增加工件的( )。

C．刚度5．精加工时切削用量的选择原则是( )，最后在保证刀具耐用度的前提下，尽可能选择较高的切削速度口。

A．首先根据粗加工后余量确定口。

，其次根据粗糙度要求选择较小的，6·以较高切削速度、较大的切削厚度切削高熔点塑性金属材料时，易产生( )。

A·前刀面磨损7.根据加工要求规定的( )中间部分的平均磨损量Ⅷ允许的最大值称为刀具的磨钝标准。

C．主后刀面8.工件的六个自由度全部被夹具中的定位元件所限制的定位方式称为( )。

A．完全定位9.加工中心通常按工序集中原则划分工序，( )不是工序集中原则的优点。

D．优化切削用量10.精镗位置精度要求较高的孔系零件时，应采用( )的方法确定镗孔路线，以避免传动系统反向间隙对孔定位精度的影响。

A．单向趋近定位点ll·用硬质合金铰刀铰削塑性金属材料时，若转速太高，容易出现( )现象。

A．孔径收缩12.车削凹形轮廓工件时，若刀具的( )选择不当，会造成刀具与工件发生干涉。

A．主、副偏角13.粗车细长轴外圆时，刀尖安装位置略高于轴中心线的目的是( )。

B．增加阻尼以减小振动14.下列关于尺寸链叙述正确的是( )。

B．一个尺寸链中只能有一个封闭环15．加工中心常采用基准统一原则加工零件，目的是保证各加工面的( )。

A．相互位置精度16．高速钢刀具的合理前角( )硬质合金刀具的合理前角。

B．大于17．浮动支承的主要目的是提高工件的刚性和稳定性，限制( )个自由度。

B．118．加工中心上加工螺纹时，( )以下螺纹不宜采用机用丝锥攻丝方法加工。

数控加工工艺——第五章数控加工刀具的选择

数控加工工艺(第五章）
第三节数控加工刀具的选择
第三节数控加工刀具的选择
一、选择数控加工刀具应考虑的因素
选择数控加工刀片或刀具应考虑的因素是多方面的，如机床的种类、型号、被加工的材料等，大致可归纳为以下几点。
(1)被加工材料及性能。
(2)切削工艺的类别。
(3)被加工工件的几何形状、零件精度和加工余量等因素。
扩孔直径较小或中等时，选用高速钢整体式扩孔；扩 20
第三节数控加工刀具的选择
三、数控铣削刀具的选择
1．铣刀的类型 (1) 面铣刀。如图5-6所示
图5-6 面铣刀
第三节数控加工刀具的选择
硬质合金面铣刀按刀片和刀齿的安装方式不同，可分为整体式、机夹-焊接式和可转位式3种（图5-7）。
图5-7硬质合金面铣刀
第三节数控加工刀具的选择
(2) 立铣刀。立铣刀是数控机床上用得最多的一种铣刀，其结构如图5-8所示。
第三节数控加工刀具的选择
图5-15 直柄浅孔钻
第三节数控加工刀具的选择
1－工件；2－钻套；3－外钻管；4－喷嘴；5－内钻管；6－钻头图5-15 直柄浅孔钻
第三节数控加工刀具的选择
2．扩孔刀具的选择
扩孔钻是主要的扩孔刀具，用于扩大孔径并提高孔的加工精度。
扩孔钻的结构形式有高速钢整体式（图5-17(a)）、镶齿套式（图5-17(b)）及硬质合金可转位式（图5-17(c)）等。
可转位面铣刀分粗齿、细齿和密齿3种。粗车铣刀一般用于粗铣钢件；粗铣带断续表面的铸件或平稳条件下铣削钢件时，可选用细齿铣刀；而密齿铣刀一般用于薄壁铸件的加工。
第三节数控加工刀具的选择
由于铣削时有冲击，面铣刀的前角一般比车刀略小。前角的数值主要根据刀具材料与工件材料来选择，其具体数值可参见表5-2。

《数控加工工艺》课件

总结词
工艺方案的制定是数控加工的核心环节，涉及加工方法、加工顺序、刀具选择等方面的决策。
详细描述
在制定工艺方案时，需要根据零件的加工要求和毛坯的特点，选择合适的加工方法和刀具。同时，需要考虑加工顺序的优化，以提高加工效率和质量。
加工参数的确定
总结词
加工参数的确定是数控加工中的关键步骤，直接影响零件的加工精度和表面质量。
切削参数的定义
切削参数是指切削过程中的各种参数，包括切削深度、进给量、切削速度和切削宽度等。
切削参数的选择原则
根据加工要求、工件材料和刀具材料等因素，合理选择切削参数能够提高加工效率和加工质量。
切削参数的优化方法
通过实验或仿真等方法，对切削参数进行优化，可以找到最优的切削参数组合，提高加工效益。
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目
CONTENCT
录
• 数控加工工艺概述 • 数控加工工艺流程 • 数控加工刀具与材料 • 数控加工中的工件定位与装夹 • 数控加工中的切削运动与切削参数 • 数控加工中的加工精度与表面质量
01
数控加工工艺概述
数控加工工艺的基本概念
数控加工工艺是将传统加工工艺与计算机数控技术相结合，通过编程控制机床实现自动化加工的一种工艺技术。
04
数控加工中的工件定位与装夹
工件的定位原理与定位元件
定位原理
限制工件的自由度，使工件在加工过程中保持稳定。
定位元件
包括固定定位元件和可调整定位元件，如支承钉、支承板、V形块等。
工件的装夹方式与选用
装夹方式
分为通用夹具和专用夹具，常见的装夹方式有虎钳装夹、压板装夹、分度头装夹等。

刀具角度的实验报告

刀具角度的实验报告1. 引言刀具角度是切削工艺中的重要参数之一，对于加工质量和切削性能具有重要影响。

本实验旨在通过对不同刀具角度的实验研究，探索刀具角度与切削力、加工表面质量的关系，为优化刀具角度选择提供参考依据。

2. 实验材料和方法2.1 实验材料本实验使用的材料为硬度为HRC40的普通碳素钢。

2.2 实验仪器和设备1. 数控铣床：用于切削实验。

2. 力传感器：用于测量切削力。

3. 表面粗糙度仪：用于表面质量评估。

2.3 实验方法1. 实验组数：共设计5组实验，刀具角度分别为10、20、30、40和50。

2. 实验参数：切削速度为100m/min，进给量为0.2mm/刀齿，切削深度为1.5mm。

3. 实验步骤：- 选择合适的刀具，并安装在数控铣床上。

- 设置刀具角度，并固定好。

- 开始切削实验并记录切削过程中的切削力数据和加工表面粗糙度数据。

- 完成所有实验组的切削实验。

3. 实验结果与分析3.1 切削力分析经过实验测量和数据处理，得到不同刀具角度下的切削力数据，如表格1所示。

刀具角度（）切削力（N）-10 8020 8530 10040 12050 130从表格中可以看出，随着刀具角度的增加，切削力也随之增加。

这是因为刀具角度的增加会导致切削刃数量的减少，从而使每个刃的切削深度增加，因此切削力也会增加。

但是当刀具角度超过一定范围时，由于切削刃的减少，其作用面积减小，切削力不会继续增加，甚至可能出现切削力下降的情况。

3.2 加工表面质量分析经过实验测量和数据处理，得到不同刀具角度下的加工表面粗糙度数据，如表格2所示。

刀具角度（）加工表面粗糙度（μm）10 2.520 3.230 4.040 5.550 7.0从表格中可以看出，随着刀具角度的增加，加工表面粗糙度也逐渐增加。

这是由于刀具角度的增加会导致切削深度增加，从而使加工表面的波纹测量数值增加。

但是当刀具角度过大时，由于切削力的增加和刀具尖角过大，可能会导致过切、撕裂等加工缺陷，从而使加工表面质量下降。