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1、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,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.3.球头端铣刀.4.可转位镶嵌式端铣刀,切削刀具的基本几何结构(1),切削刀具的基本几何结构(2),切削刀具的基本几何结构(3),切削刀具的几何精度讨论,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 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,1,2,3,4,
2、刀具无径向跳动缺陷,刀具径向跳动明显超差,每刃切削量,刃 1,刃 2,刃 3,刃 4,1,2,3,4,n,径向跳动误差对加工效果的影响,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.,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.,高速切削加工参数的计算方法,1.主轴转数的计算:2.工作台进给速度的计算:3.材料去
3、除速率的计算,三項重要公式,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Vc2.有效刀具直径Deff3.每刃进给量fz4.轴向及径向进给量ap&ae,切削速度的定义:Vc=N*Deff/1000Vc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,D,N,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,切削速度对表面光洁度的影响,不同切削速度下,所产生的铁屑颜色比较,何谓有效刀具直径以及有效刀具直径的计算,D,E,F,每刃进给量的
4、定义,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-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,轴向进给量的计算,例子:材料硬度系数:54HRc C2=0.1 刀長/直徑 系数:L/=8 C3=0.2刀長:L=50mm刀直徑:=6mm軸向深度 ap=0.06 ap=R x C2 x C3=3mm x 0.1 x 0.2=0.06mm因应主軸、刀具及材料，會影响實際的結果。,轴向进给量的计算,Roughing/,Roughing/,Roughing/,Roughing/,Roughing/,Roughing/,Fi
5、nishing,Ae及Fz對光潔度的影响,Ae及Fz對光潔度的影响,fz=0.04ae=0.20,fz=0.20ae=0.04,fz=0.20ae=0.20,fz=0.04ae=0.04,fz=0.08ae=0.08,Ae及Fz對光潔度的影响,高速加工中,各切削参数的计算方法,依据两个已知量:Vc和fz,即可计算出其它参数.1.主轴转数的计算:2.工作台进给速度的计算:指刀具的刃数3.材料去除速率的计算,加工参数的设定原则,1.在高速加工过程中,必须对加工参数进行优化,不可随意设定.2.必须正确设定切削速度Vc值3.必须正确设定每刃进给量fz-合理的取值既可将刀具的切削效能发挥至极限,使刀具得
6、到充分利用,提高加工质量和效率;又不会影响刀具的使用寿命,从而达到节约成本,实现真正高速加工的目的,加工測試,目的:測試刀具在切削S136的能力,材料:ASSAB S136/AISI 420/JIS SUS420/GB 3-4Cr13化學成份%:C 0.33 Si 0.8 Mn 0.5 Cr 13.6 V 0.3特性:屬中碳高鉻型耐蝕模具材料，淬火後有較高硬度、耐蝕性和抛光性。應用:用于制造生产PVC等腐蚀性较强的塑料模具，透明塑胶模抛光性能要求较高的塑料模。硬度:HRC 54,材料,刀具,本次實驗的測試所使用的刀具如下:直徑:10mm刃数:6前角:-13 塗層:TiAlN,加工中心,機床资料
7、:HSM 600U工作行程 X 800 mmY600 mmZ500 mmB+110/-30Cn x 360 主軸Speed 30000rpmPower 40%ED32KW進給 進給速度 40 m/min加速效率 XYZ17 m/s2Control unitHeidenhainiTNC 530WorktableClamping surfaceTable loadTool ChangerMagazine tool cap.,試驗項目,Vc 100m/min,Vc 150m/min,Vc 250m/min,Vc 300m/min,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，証明加工温度不同Fz的改變，亦會影响切削温度,END,
