加工中心刀具介紹

1、Basic HSM - M7-Cutting Tools-E-R1.ppt 1 討討 論論 內(nèi)內(nèi) 容容l切削刀具的基本分類切削刀具的基本分類l切削刀具的基本幾何結(jié)構(gòu)切削刀具的基本幾何結(jié)構(gòu)l切削刀具的幾何精度切削刀具的幾何精度l高速切削加工參數(shù)的計(jì)算方法高速切削加工參數(shù)的計(jì)算方法l切削測(cè)試實(shí)例切削測(cè)試實(shí)例Basic HSM - M7-Cutting Tools-E-R1.ppt 2切削刀具的基本分類切削刀具的基本分類l按端部幾何形狀分按端部幾何形狀分: 1. 平底端銑刀平底端銑刀. 2. 平底平底R(shí)角端銑刀角端銑刀.l 3. 球頭端銑刀球頭端銑刀. 4. 可轉(zhuǎn)位鑲嵌式端銑刀可轉(zhuǎn)位鑲嵌式端銑刀Ba

2、sic HSM - M7-Cutting Tools-E-R1.ppt 3切削刀具的基本幾何結(jié)構(gòu)切削刀具的基本幾何結(jié)構(gòu)(1)Basic HSM - M7-Cutting Tools-E-R1.ppt 4切削刀具的基本幾何結(jié)構(gòu)切削刀具的基本幾何結(jié)構(gòu)(2)Basic HSM - M7-Cutting Tools-E-R1.ppt 5切削刀具的基本幾何結(jié)構(gòu)切削刀具的基本幾何結(jié)構(gòu)(3)Basic HSM - M7-Cutting Tools-E-R1.ppt 6切削刀具的幾何精度討論切削刀具的幾何精度討論l用于精加工的切削刀具, 切削刃必須具有很好的輪廓精度l刀具的幾種可能輪廓偏差 輪廓精確 由于研磨

3、過(guò)程不夠精確,而導(dǎo) 致在刃部產(chǎn)生不規(guī)則碎面 由于研磨過(guò)程不夠精確而導(dǎo)致的半徑偏差l如果對(duì)工件精度要求非常高, 應(yīng)該在刀具生產(chǎn)商那里購(gòu)買獲得標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證的刀具dndndnBasic HSM - M7-Cutting Tools-E-R1.ppt 71234刀具無(wú)徑向跳動(dòng)缺陷刀具無(wú)徑向跳動(dòng)缺陷刀具徑向跳動(dòng)明顯超差刀具徑向跳動(dòng)明顯超差每刃切削量每刃切削量刃 1刃 2刃 3刃 4RthRthnvfvf1234n徑向跳動(dòng)誤差對(duì)加工效果的影響徑向跳動(dòng)誤差對(duì)加工效果的影響B(tài)asic HSM - M7-Cutting Tools-E-R1.ppt 8保證刀具的徑向跳動(dòng)誤差最小保證刀具的徑向跳動(dòng)誤差最小l在保證刀柄

4、及刀具系統(tǒng)的最大懸伸長(zhǎng)度不超過(guò)規(guī)定值的前提下, 要使主軸能夠精確運(yùn)轉(zhuǎn),必須于刀柄及切削刃處分別檢測(cè)刀具的徑向跳動(dòng)誤差.如果徑向跳動(dòng)誤差過(guò)大就會(huì)導(dǎo)致主軸的嚴(yán)重震動(dòng). Basic HSM - M7-Cutting Tools-E-R1.ppt 9如何選擇合適的切削刀具如何選擇合適的切削刀具l分析具體加工條件, 如主軸及機(jī)床性能, 刀具的夾持系統(tǒng),潤(rùn)滑方式等.l分析工件材料特性l分析加工表面質(zhì)量及加工精度要求, 成本等l綜和考慮各種因素, 做出最優(yōu)化的選擇.Basic HSM - M7-Cutting Tools-E-R1.ppt 10l高速切削加工參數(shù)的計(jì)算方法高速切削加工參數(shù)的計(jì)算方法Basic

5、 HSM - M7-Cutting Tools-E-R1.ppt 11rpm 1000 Deff*VcNl1. 主軸轉(zhuǎn)數(shù)的計(jì)算:l2. 工作臺(tái)進(jìn)給速度的計(jì)算:l3.材料去除速率的計(jì)算mm/min zfNvnzf/mincm 1000vaaQ3fep三項(xiàng)重要公式三項(xiàng)重要公式Basic HSM - M7-Cutting Tools-E-R1.ppt 12高速切削過(guò)程中的幾個(gè)重要術(shù)語(yǔ)和加工參數(shù)的解釋高速切削過(guò)程中的幾個(gè)重要術(shù)語(yǔ)和加工參數(shù)的解釋l1. 切削速度Vcl2. 有效刀具直徑Deffl3. 每刃進(jìn)給量fzl4. 軸向及徑向進(jìn)給量ap & aeBasic HSM - M7-Cutting

6、 Tools-E-R1.ppt 13切削速度的定義切削速度的定義: Vc=N* *Deff /1000Vc是指在特定刀具的情況下是指在特定刀具的情況下, 適合某工件材料高速加工的合適的切削速度適合某工件材料高速加工的合適的切削速度值值, 它是指刀具的線速度它是指刀具的線速度.lVc 示意圖 D NBasic HSM - M7-Cutting Tools-E-R1.ppt 14如何正確設(shè)定切削速度如何正確設(shè)定切削速度Vc值值l1. 由刀具供應(yīng)商提供l2. 參考已有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)l3. 通過(guò)大量切削實(shí)驗(yàn)建立自已的數(shù)據(jù)庫(kù)l-l Vc值是正確設(shè)定其它切削參數(shù)的重要依據(jù)Basic HSM - M7-Cutt

7、ing Tools-E-R1.ppt 15Source: Xu 040060080010000,51,01,52,0切削速度 vc m/min平均峰-谷高度值 Rz mRth = 0,57 m切削參數(shù)切削參數(shù)每刃進(jìn)給量: fz = 0,3 mm 徑向進(jìn)給量: ae = 0,1 mm側(cè)刃銑削 / 順銑刀具刀具刀具前角: g = 0避空角: a = 12 刀具材料: K5F 工件材料工件材料X22CrMoV121280 HB動(dòng)態(tài)粗糙度r = 2 0,5 mr = 49 1,3 mr: 刀角半徑200apRthbrdRth = -d2d2 - br24動(dòng)態(tài)粗糙度動(dòng)態(tài)粗糙度切削速度對(duì)表面光潔度的影響切

8、削速度對(duì)表面光潔度的影響B(tài)asic HSM - M7-Cutting Tools-E-R1.ppt 16不同切削速度下不同切削速度下, 所產(chǎn)生的鐵屑顏色比較所產(chǎn)生的鐵屑顏色比較Basic HSM - M7-Cutting Tools-E-R1.ppt 17何謂有效刀具直徑以及有效刀具直徑的計(jì)算何謂有效刀具直徑以及有效刀具直徑的計(jì)算DEF aa2Deffppasin*DeffD)sin*2(2DeffaRRD DefD DefD DefDBasic HSM - M7-Cutting Tools-E-R1.ppt 18每刃進(jìn)給量的定義每刃進(jìn)給量的定義Basic HSM - M7-Cutting T

9、ools-E-R1.ppt 19如何正確設(shè)定刀具的每刃進(jìn)給量如何正確設(shè)定刀具的每刃進(jìn)給量l由切削刀具供應(yīng)商提供l參考別人研究所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)l通過(guò)大量切削實(shí)驗(yàn)獲得l-l 每刃進(jìn)給量的設(shè)定正確與否, 對(duì)刀具所受切削載荷的合理分布有著極其重要的影響B(tài)asic HSM - M7-Cutting Tools-E-R1.ppt 20軸向進(jìn)給量的計(jì)算軸向進(jìn)給量的計(jì)算Basic HSM - M7-Cutting Tools-E-R1.ppt 21l例子:l材料硬度系數(shù): 54HRc C2 = 0.1 l刀長(zhǎng) / 直徑 系數(shù) : L/= 8 C3 = 0.2l刀長(zhǎng):L = 50mml刀直徑: = 6mml軸向深

10、度 ap = 0.06 lap = R x C2 x C3 = 3mm x 0.1 x 0.2 = 0.06mml因應(yīng)主軸、刀具及材料，會(huì)影響實(shí)際的結(jié)果。軸向進(jìn)給量的計(jì)算軸向進(jìn)給量的計(jì)算Basic HSM - M7-Cutting Tools-E-R1.ppt 22Ae及Fz對(duì)光潔度的影響光潔度 /平行切削方向光潔度 /切削方向Basic HSM - M7-Cutting Tools-E-R1.ppt 23Ae及Fz對(duì)光潔度的影響B(tài)asic HSM - M7-Cutting Tools-E-R1.ppt 24fz = 0.04ae = 0.20fz = 0.20ae = 0.04fz = 0.

11、20ae = 0.20fz = 0.04ae = 0.04fz = 0.08ae = 0.08Ae及Fz對(duì)光潔度的影響B(tài)asic HSM - M7-Cutting Tools-E-R1.ppt 25高速加工中高速加工中,各切削參數(shù)的計(jì)算方法各切削參數(shù)的計(jì)算方法l依據(jù)兩個(gè)已知量: Vc和fz, 即可計(jì)算出其它參數(shù).l1. 主軸轉(zhuǎn)數(shù)的計(jì)算:l2. 工作臺(tái)進(jìn)給速度的計(jì)算:l 指刀具的刃數(shù)l3.材料去除速率的計(jì)算rpm 1000 Deff*VcNmm/min zfNvnzf/mincm 1000vaaQ3fepnzBasic HSM - M7-Cutting Tools-E-R1.ppt 26加工參數(shù)

12、的設(shè)定原則加工參數(shù)的設(shè)定原則l1. 在高速加工過(guò)程中, 必須對(duì)加工參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化, 不可隨意設(shè)定.l2. 必須正確設(shè)定切削速度Vc值l3. 必須正確設(shè)定每刃進(jìn)給量fz-l 合理的取值既可將刀具的切削效能發(fā)揮至極限, 使刀具得到充分利用, 提高加工質(zhì)量和效率; 又不會(huì)影響刀具的使用壽命, 從而達(dá)到節(jié)約成本, 實(shí)現(xiàn)真正高速加工的目的Basic HSM - M7-Cutting Tools-E-R1.ppt 27加工測(cè)試加工測(cè)試目的:測(cè)試刀具在切削S136的能力Basic HSM - M7-Cutting Tools-E-R1.ppt 28材料: ASSAB S136/ AISI 420/ JIS S

13、US420/ GB 3-4Cr13化學(xué)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、耐蝕性和拋光性。 應(yīng)用:用于制造生產(chǎn)PVC等腐蝕性較強(qiáng)的塑料模具，透明塑膠模拋光性能要求較高的塑料模。硬度: HRC 54 材料材料Basic HSM - M7-Cutting Tools-E-R1.ppt 29刀具刀具本次實(shí)驗(yàn)的測(cè)試所使用的刀具如下:直徑: 10mm刃數(shù): 6前角: -13 塗層: TiAlNBasic HSM - M7-Cutting Tools-E-R1.ppt 30加工中心加工中心 機(jī)床資料機(jī)床資料: HS

14、M 600U 工作行程工作行程 X 800 mm Y600 mm Z500 mm B+ 110 / -30 Cn x 360 主軸主軸 Speed 30000rpm Power 40% ED32KW 進(jìn)給進(jìn)給 進(jìn)給進(jìn)給速度速度 40 m/min 加速加速效率效率 XYZ17 m/s2 Control unit HeidenhainiTNC 530 Worktable Clamping surface Table load Tool Changer Magazine tool cap.Basic HSM - M7-Cutting Tools-E-R1.ppt 31試驗(yàn)項(xiàng)目試驗(yàn)項(xiàng)目Vc100Vc1

15、50Vc250Vc300Ap10mmAp10mmAp10mmAp10mmAe0.1Ae0.1Ae0.1Ae0.1Fz0.1Fz0.1Fz0.1Fz0.1N3185N4777N7962N9554F1911F2866F4777F5732Vc100Vc150Vc250Vc300Ap10mmAp10mmAp10mmAp10mmAe0.2Ae0.2Ae0.2Ae0.2Fz0.1Fz0.1Fz0.1Fz0.1N3185N4777N7962N9554F1911F2866F4777F5732Vc100Vc150Vc250Vc300Ap10mmAp10mmAp10mmAp10mmAe0.3Ae0.3Ae0.3Ae0.3Fz0.1Fz0.1Fz0.1Fz0.1N3185N4777N7962N9554F1911F2866F4777F5732Basic HSM - M7-Cutting Tools-E-R1.ppt 32Vc 100m/minBasic HSM - M7-Cutting Tools-E-R1.ppt 33Vc 150m/minBasic