加工中心刀具介绍

?高速切削加工参数的计算方法
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三項重要公式
?1. 主轴转数的计算:
N?
Vc
? 1000 [rpm]
π * Deff
?2. 工作台进给速度的计算:
vf ? N ? f z ? zn [m m/min]
?3.材料去除速率的计算
如何正确设定切削速度Vc值
? 1. 由刀具供应商提供 ? 2. 参考已有的实验数据 ? 3. 通过大量切削实验建立自已的数据库 ? -----------------------------------------------------? Vc值是正确设定其它切削参数的重要依据
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每刃进给量的定义
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如何正确设定刀具的每刃进给量
? 由切削刀具供应商提供
? 参考别人研究所得的实验数据
? 通过大量切削实验获得
? --------------------------------------------------------------------
? 由于研磨过程不够精确而导 致的半径偏差
? 如果对工件精度要求非常高, 应该 在刀具生产商那里购买获得标准 认证的刀具
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径向跳动误差对加工效果的影响
4
vf
3
刀具无径向跳动缺陷
n
1
2
Rth
4
vf
n
3
刀具径向跳动明显超差
1
2
Q ? ap ? ae ? vf
[cm
3 /min]
1000
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高速切削过程中的几个重要术语和加工参数的解释
? 1. 切削速度Vc ? 2. 有效刀具直径Deff
? 3. 每刃进给量fz
? 4. 轴向及径向进给量ap & ae
切削速度对Baidu Nhomakorabea面光洁度的影响
2,0
m] ?
[
z 1,5 R 值 度 高 1,0 谷 峰--均 0,5 平
Rth = 0,57 μm
动态粗糙度
d
d Rth = 2 -
d2 - br2 4
ap
br
Rth
Source: Xu
0
200
400 切削速度 v [m/min]
c
600
800
1000
动态粗糙度 切削参数
讨论内 容
? 切削刀具的基本分类 ? 切削刀具的基本几何结构 ? 切削刀具的几何精度 ? 高速切削加工参数的计算方法 ? 切削測試实例
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切削刀具的基本分类
? 按端部几何形状分: 1. 平底端铣刀. 2. 平底R角端铣刀.
?
切削刀具的基本几何结构(3)
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切削刀具的几何精度讨论
d n
?
d n
?
d n
?
? 用于精加工的切削刀具, 切削刃必 须具有很好的轮廓精度
? 刀具的几种可能轮廓偏差
? 轮廓精确
? 由于研磨过程不够精确,而导 致在刃部产生不规则碎面
? C2 = 0.1
刀具
工件材料
r = 2 ±0,5 μm 每刃进给量: f z = 0,3 mm 刀具前角: g= 0°
X22CrMoV121
r = 49 ±1,3 μm 径向进给量: a e = 0,1 mm 避空角:
a = 12°280 HB
r: 刀角半径
侧刃铣削 / 顺铣
刀具材料: K5F
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如何选择合适的切削刀具
? 分析具体加工条件, 如主轴及机床 性能, 刀具的夹持系统,润滑方式 等.
? 分析工件材料特性 ? 分析加工表面质量及加工精度要
求, 成本等 ? 综和考虑各种因素, 做出最优化的
选择.
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Rth
每刃切削量 刃1 刃2 刃3 刃4
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保证刀具的径向跳动误差最小
? 在保证刀柄及刀具系统的最大悬伸长度不超过规定值的前提下, 要使主轴能够精确运转,必须于刀柄及切削刃处分别检测刀具的径 向跳动误差.如果径向跳动误差过大就会导致主轴的严重震动.
?
每刃进给量的设定正确与否, 对刀具所受切削载荷的合理分
布有着极其重要的影响
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轴向进给量的计算
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轴向进给量的计算
? 例子:
?材料硬度系数: 54HRc
不同切削速度下, 所产生的铁屑颜色比较
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何谓有效刀具直径以及有效刀具直径的计算
Def ? D
D
Def ? D
E
? ? Deff ? 2? a p ? ? ap
F
Def ? D Deff ? D ? 2 R ? (2R * sin a ) Deff ? D * sin a
3. 球头端铣刀. 4. 可转位镶嵌式端铣刀
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切削刀具的基本几何结构(1)
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切削刀具的基本几何结构(2)
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切削速度的定义: Vc=N* ? *Deff /1000
Vc是指在特定刀具的情况下, 适合某工件材料高速加工的合适的切削速度 值, 它是指刀具的线速度.
? Vc 示意图
N
?D
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