數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)1

1、第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)目錄3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)一、數(shù)控車(chē)床的加工對(duì)象二、數(shù)控車(chē)削加工工藝性分析三、數(shù)控車(chē)削刀具的選用四、加工工藝路線的確定五、加工工藝參數(shù)的確定3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)一、數(shù)控銑床及加工中心的加工對(duì)象二、數(shù)控銑削加工工藝性分析三、數(shù)控銑床及加工中心刀具系統(tǒng)四、加工工藝路線的確定五、加工工藝參數(shù)的確定第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)概述數(shù)控機(jī)床的加工工藝與普通機(jī)床加工工藝要復(fù)雜得多。數(shù)控機(jī)床的加工工藝與普通機(jī)床加工工藝要復(fù)雜得多。在數(shù)控加工前，要將在數(shù)控加工前，要將機(jī)床的運(yùn)動(dòng)過(guò)程

2、機(jī)床的運(yùn)動(dòng)過(guò)程、零件的工藝特點(diǎn)零件的工藝特點(diǎn)、刀具的形狀刀具的形狀、切削用量和走刀路線切削用量和走刀路線等都要編入程序。等都要編入程序。數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：1 1、根據(jù)零件的特征，選擇數(shù)控加工機(jī)床。、根據(jù)零件的特征，選擇數(shù)控加工機(jī)床。2 2、分析零件加工工藝，確定零件的裝夾方式。、分析零件加工工藝，確定零件的裝夾方式。3 3、選擇加工刀具。、選擇加工刀具。4 4、確定走刀路線。、確定走刀路線。5 5、確定數(shù)控加工工藝參數(shù)。、確定數(shù)控加工工藝參數(shù)。6 6、編寫(xiě)數(shù)控加工工藝卡。、編寫(xiě)數(shù)控加工工藝卡。第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工

3、工藝設(shè)計(jì)一、數(shù)控車(chē)床的加工對(duì)象數(shù)控車(chē)床典型加工類別 車(chē)外圓 車(chē)端面 鉆孔/鉸孔/攻螺紋 切槽 切斷車(chē)內(nèi)孔/鏜孔車(chē)型面車(chē)螺紋車(chē)錐面第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)一、數(shù)控車(chē)床的主要加工對(duì)象1、精度要求高的回轉(zhuǎn)體零件高精度的機(jī)床主軸高精度的機(jī)床主軸高速電機(jī)主軸高速電機(jī)主軸加工尺寸精度高達(dá)加工尺寸精度高達(dá)0.001mm0.001mm或更小，特種精密數(shù)控車(chē)床可或更小，特種精密數(shù)控車(chē)床可加工出幾何輪廓精度高達(dá)加工出幾何輪廓精度高達(dá)0.0001mm0.0001mm、表面粗糙度、表面粗糙度RaRa達(dá)達(dá)0.02m0.02m的零件。的零件。第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)

4、控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)2、表面形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)3.帶特殊螺紋的回轉(zhuǎn)體零件滾珠絲杠滾珠絲杠車(chē)削變（增車(chē)削變（增/ /減）螺距螺紋、要求等螺距與變螺距之間平滑減）螺距螺紋、要求等螺距與變螺距之間平滑過(guò)渡的螺紋，以及高精度的模數(shù)螺旋零件（如圓柱、圓弧蝸桿）過(guò)渡的螺紋，以及高精度的模數(shù)螺旋零件（如圓柱、圓弧蝸桿）和端面（盤(pán)形）螺旋零件等。和端面（盤(pán)形）螺旋零件等。 第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)主要內(nèi)容按按工工藝藝方方法法分分（）有自動(dòng)裝卸機(jī)械手的六軸（）有自

5、動(dòng)裝卸機(jī)械手的六軸數(shù)控車(chē)床數(shù)控車(chē)床4.4.以特殊方式加工的零件以特殊方式加工的零件(1)雙主軸雙刀架六軸數(shù)控車(chē)床雙主軸雙刀架六軸數(shù)控車(chē)床第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)二、數(shù)控車(chē)削加工工藝性分析制定工藝方案之前必須要先分析零件圖樣，它直接影響零制定工藝方案之前必須要先分析零件圖樣，它直接影響零件加工程序的編制及加工結(jié)果。工藝分析主要有件加工程序的編制及加工結(jié)果。工藝分析主要有:1、零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析、零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指零件對(duì)加工方法的適應(yīng)性，即所設(shè)零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指零件對(duì)加工方法的適應(yīng)性，即所設(shè)計(jì)的零件結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工成型，如

6、工件的裝夾、對(duì)刀、測(cè)量等計(jì)的零件結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工成型，如工件的裝夾、對(duì)刀、測(cè)量等等。等。結(jié)構(gòu)工藝性不好會(huì)使加工困難，浪費(fèi)材料和工時(shí)，有時(shí)甚結(jié)構(gòu)工藝性不好會(huì)使加工困難，浪費(fèi)材料和工時(shí)，有時(shí)甚至無(wú)法加工。所以應(yīng)該對(duì)零件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行工藝性審查。如圖至無(wú)法加工。所以應(yīng)該對(duì)零件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行工藝性審查。如圖3.5 所示，所示，圖圖 b所示結(jié)構(gòu)工藝性較好所示結(jié)構(gòu)工藝性較好。（a a）不合理（）不合理（b b）合理）合理圖圖3.53.5結(jié)構(gòu)工藝性示例結(jié)構(gòu)工藝性示例 第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)2 2、零件輪廓幾何要素分析、零件輪廓幾何要素分析手工編程時(shí)要計(jì)算基點(diǎn)手工編程

7、時(shí)要計(jì)算基點(diǎn)( (圖紙中，基本線型的交點(diǎn)圖紙中，基本線型的交點(diǎn)) )坐標(biāo)，自坐標(biāo)，自動(dòng)編程中要對(duì)零件輪廓進(jìn)行動(dòng)編程中要對(duì)零件輪廓進(jìn)行CADCAD造型。造型。 因此，在分析零件圖時(shí)，要分析幾何元素的給定條件是否充因此，在分析零件圖時(shí)，要分析幾何元素的給定條件是否充分。分。由于設(shè)計(jì)等多方面的原因，可能會(huì)在圖樣上出現(xiàn)加工輪廓的由于設(shè)計(jì)等多方面的原因，可能會(huì)在圖樣上出現(xiàn)加工輪廓的條件不充分，或條件不充分，或尺寸缺陷，將增加了編程的難度，有的甚至無(wú)法尺寸缺陷，將增加了編程的難度，有的甚至無(wú)法編程。編程。 （a a） （b b） 圖圖3.63.6幾何要素的缺陷幾何要素的缺陷 如圖如圖3.6a3.6a所示的

8、圓弧所示的圓弧R10R10與斜線的關(guān)系要求為相切，但經(jīng)計(jì)與斜線的關(guān)系要求為相切，但經(jīng)計(jì)算后卻為相交關(guān)系。算后卻為相交關(guān)系。又如圖又如圖3.6b3.6b所示，圖樣上給定幾何條件自所示，圖樣上給定幾何條件自相矛盾，圖上標(biāo)出的各段長(zhǎng)度之和不等于其總長(zhǎng)。相矛盾，圖上標(biāo)出的各段長(zhǎng)度之和不等于其總長(zhǎng)。第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)3 3、精度及技術(shù)要求分析、精度及技術(shù)要求分析（1 1）分析精度及各項(xiàng)技術(shù)要求是否齊全、是否合理。）分析精度及各項(xiàng)技術(shù)要求是否齊全、是否合理。 （2 2）若本工序的數(shù)控車(chē)削加工精度達(dá)不到要求（可采取磨）若本工序的數(shù)控車(chē)削加工精度達(dá)不到要

9、求（可采取磨削），則應(yīng)給后續(xù)工序留有加工余量；削），則應(yīng)給后續(xù)工序留有加工余量； （3 3）數(shù)控編程時(shí)，常取零件尺寸的數(shù)控編程時(shí)，常取零件尺寸的“中值中值”，如圖，如圖3.73.7所所示示。 （a a）（）（b b）圖圖3.73.7零件精度分析零件精度分析 （4 4）分析圖樣上的形狀和位置公差要求。）分析圖樣上的形狀和位置公差要求。（5 5）分析表面粗糙度要求。）分析表面粗糙度要求。 （6 6）分析零件材料與熱處理要求。）分析零件材料與熱處理要求。以上分析的目的是：以上分析的目的是：劃分加工階段和選擇加工方法劃分加工階段和選擇加工方法( (如如: :粗車(chē)粗車(chē) 半半精車(chē)精車(chē) 精車(chē)或磨削等精車(chē)或磨

10、削等) )以及選擇夾具與刀具等。以及選擇夾具與刀具等。 第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)4 4、定位和裝夾、定位和裝夾（1 1）定位基準(zhǔn)的選擇）定位基準(zhǔn)的選擇 1 1）粗基準(zhǔn)的選擇原則是：）粗基準(zhǔn)的選擇原則是：如圖如圖3.93.9，同時(shí)有加工表面和不加工表面時(shí)，為保證工件，同時(shí)有加工表面和不加工表面時(shí)，為保證工件的壁厚均勻，的壁厚均勻，應(yīng)選擇不加工表面外圓為粗基準(zhǔn)應(yīng)選擇不加工表面外圓為粗基準(zhǔn)；有多個(gè)不加工表；有多個(gè)不加工表面，應(yīng)選擇其中與加工表面相互位置要求高的表面為粗基準(zhǔn)。面，應(yīng)選擇其中與加工表面相互位置要求高的表面為粗基準(zhǔn)。如圖如圖3.103.10

11、，幾處毛面均要加工時(shí)，幾處毛面均要加工時(shí)，應(yīng)以余量小的表面為粗應(yīng)以余量小的表面為粗基準(zhǔn)基準(zhǔn)，圖，圖3.103.10選選 5555；若要保證某重要表面余量均勻，則以該表；若要保證某重要表面余量均勻，則以該表面為粗基準(zhǔn)面為粗基準(zhǔn) 。作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)盡量平整，不應(yīng)有飛翅、澆口、冒口作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)盡量平整，不應(yīng)有飛翅、澆口、冒口及其他缺陷，這樣可減少定位誤差，并使零件夾緊可靠。及其他缺陷，這樣可減少定位誤差，并使零件夾緊可靠。除第一道工序采用粗基準(zhǔn)外（同一尺寸方向上），其余工除第一道工序采用粗基準(zhǔn)外（同一尺寸方向上），其余工序都應(yīng)使用精基準(zhǔn)，如圖序都應(yīng)使用精基準(zhǔn)，如圖3.113.11，只能用，只

12、能用30(30(毛面毛面) )定位一次定位一次 。 圖圖3.93.9圖圖3.103.10圖圖3.113.11數(shù)銑工藝設(shè)計(jì)第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)2 2）精基準(zhǔn)的選擇）精基準(zhǔn)的選擇 主要從保證工件的位置精度和裝夾方便這兩方面來(lái)考慮。主要從保證工件的位置精度和裝夾方便這兩方面來(lái)考慮。其選擇原則是：其選擇原則是：基準(zhǔn)重合原則：基準(zhǔn)重合原則：可避免基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的定位誤差?？杀苊饣鶞?zhǔn)不重合而產(chǎn)生的定位誤差?；鶞?zhǔn)統(tǒng)一原則：基準(zhǔn)統(tǒng)一可避免或減少因基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換而帶基準(zhǔn)統(tǒng)一原則：基準(zhǔn)統(tǒng)一可避免或減少因基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換而帶來(lái)的加工誤差，有利于保證工件各加工表面的位置精度，

13、并可來(lái)的加工誤差，有利于保證工件各加工表面的位置精度，并可以簡(jiǎn)化夾具的設(shè)計(jì)和制造。以簡(jiǎn)化夾具的設(shè)計(jì)和制造。自為基準(zhǔn)原則：自為基準(zhǔn)原則：有時(shí)精加工或光整加工工序要求余量小有時(shí)精加工或光整加工工序要求余量小且均勻，則應(yīng)以加工表面本身作為定位基準(zhǔn)，稱為自為基準(zhǔn)原且均勻，則應(yīng)以加工表面本身作為定位基準(zhǔn)，稱為自為基準(zhǔn)原則。則。如拉孔、鉸孔、研磨、無(wú)心磨如拉孔、鉸孔、研磨、無(wú)心磨等。等?；榛鶞?zhǔn)原則：互為基準(zhǔn)原則：當(dāng)被加工工件上有兩個(gè)相互位置精度要當(dāng)被加工工件上有兩個(gè)相互位置精度要求很高的表面時(shí)，采用這兩個(gè)表面互相作為定位基準(zhǔn)，反復(fù)加求很高的表面時(shí)，采用這兩個(gè)表面互相作為定位基準(zhǔn)，反復(fù)加工另一表面，稱為互

14、為基準(zhǔn)。工另一表面，稱為互為基準(zhǔn)。互為基準(zhǔn)可使兩加工表面間獲得互為基準(zhǔn)可使兩加工表面間獲得較高的相互位置精度較高的相互位置精度，且加工余量小而均勻。如加工精密齒輪，且加工余量小而均勻。如加工精密齒輪的的磨齒磨齒工序，先以齒面為定位基準(zhǔn)磨內(nèi)孔；然后以孔為定位基工序，先以齒面為定位基準(zhǔn)磨內(nèi)孔；然后以孔為定位基準(zhǔn)磨齒面，這樣不僅使加工余量均勻，并能保證齒面與孔之間準(zhǔn)磨齒面，這樣不僅使加工余量均勻，并能保證齒面與孔之間較高的相互位置精度。較高的相互位置精度。精基準(zhǔn)選擇應(yīng)保證工件定位準(zhǔn)確、裝夾方便精基準(zhǔn)選擇應(yīng)保證工件定位準(zhǔn)確、裝夾方便。第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工

15、藝設(shè)計(jì)（2 2）夾具的選用）夾具的選用 數(shù)控車(chē)床夾具數(shù)控車(chē)床夾具有二大類：軸類有二大類：軸類工件的夾具和工件的夾具和盤(pán)類盤(pán)類工件的夾具。工件的夾具。 數(shù)控車(chē)床上常用的夾具：數(shù)控車(chē)床上常用的夾具：通用三爪自定心卡盤(pán)，四爪單動(dòng)卡通用三爪自定心卡盤(pán)，四爪單動(dòng)卡盤(pán)，液壓、電動(dòng)及氣動(dòng)等自動(dòng)控制夾具；盤(pán)，液壓、電動(dòng)及氣動(dòng)等自動(dòng)控制夾具； 1 1）用于軸類工件的夾具：自動(dòng)夾緊撥動(dòng)卡盤(pán)）用于軸類工件的夾具：自動(dòng)夾緊撥動(dòng)卡盤(pán)( (圖圖3.123.12 ) )、撥齒頂、撥齒頂尖尖( (圖圖3.133.13 ) ) 、三爪撥動(dòng)卡盤(pán)和快速可調(diào)萬(wàn)能卡盤(pán)等。、三爪撥動(dòng)卡盤(pán)和快速可調(diào)萬(wàn)能卡盤(pán)等。 1坯件 2頂尖 3套筒 4

16、杠桿 5支撐銷 6彈簧 7錐杯 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 （b） 1殼體 2頂尖 3止退環(huán) 4螺釘 5撥齒套 （a） 圖圖3.123.12自動(dòng)夾緊撥動(dòng)卡盤(pán)圖自動(dòng)夾緊撥動(dòng)卡盤(pán)圖3.133.13撥齒頂尖結(jié)構(gòu)圖撥齒頂尖結(jié)構(gòu)圖 第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)2 2）用于盤(pán)類工件的夾具這類夾具適用于無(wú)尾座卡盤(pán)式數(shù)）用于盤(pán)類工件的夾具這類夾具適用于無(wú)尾座卡盤(pán)式數(shù)控車(chē)床，主要有可調(diào)卡爪式卡盤(pán)和快速可調(diào)卡盤(pán)。控車(chē)床，主要有可調(diào)卡爪式卡盤(pán)和快速可調(diào)卡盤(pán)。 圖圖3.143.14可調(diào)卡爪式卡盤(pán)圖可調(diào)卡爪式卡盤(pán)圖3.153.15快速可調(diào)卡盤(pán)快速可調(diào)卡盤(pán)

17、 1卡爪 2基體卡座 3差動(dòng)螺桿 1 2 3 1殼體 2基體 3螺桿 4鋼球 5卡爪 6基體卡座 1 2 3 6 5 4 第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)三、數(shù)控車(chē)削刀具的選用數(shù)控加工對(duì)刀具的要求數(shù)控加工對(duì)刀具的要求1 1）剛度好、強(qiáng)度高，以適應(yīng)粗加工時(shí)的大切深和快速進(jìn)給要求）剛度好、強(qiáng)度高，以適應(yīng)粗加工時(shí)的大切深和快速進(jìn)給要求2 2）高精度，以適應(yīng)數(shù)控加工的精度和自動(dòng)換刀要求）高精度，以適應(yīng)數(shù)控加工的精度和自動(dòng)換刀要求3 3）較高的可靠性和耐用度，保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率）較高的可靠性和耐用度，保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率4 4）具有好的斷屑和排屑性能）

18、具有好的斷屑和排屑性能, ,保證機(jī)床正常運(yùn)轉(zhuǎn)保證機(jī)床正常運(yùn)轉(zhuǎn)5 5）安裝調(diào)整方便）安裝調(diào)整方便1、數(shù)控加工對(duì)刀具的要求第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)數(shù)控加工刀具的基本特征數(shù)控加工刀具的基本特征 數(shù)控加工刀具必須適應(yīng)數(shù)控機(jī)床高速、高效和數(shù)控加工刀具必須適應(yīng)數(shù)控機(jī)床高速、高效和自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)。自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)。 一般包括：通用刀具、通用連接刀柄及少量專一般包括：通用刀具、通用連接刀柄及少量專用刀柄。刀柄要聯(lián)接刀具并裝在機(jī)床動(dòng)力頭上，因用刀柄。刀柄要聯(lián)接刀具并裝在機(jī)床動(dòng)力頭上，因此數(shù)控刀具已逐漸標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。此數(shù)控刀具已逐漸標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。第三章數(shù)

19、控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì) 2、數(shù)控刀具的分類按照刀具結(jié)構(gòu)分：整體式：鉆頭、立銑刀等鑲嵌式：包括刀片采用焊接和機(jī)夾式機(jī)夾式特殊形式：復(fù)合式、減振式等 機(jī)夾式又機(jī)夾式又分為不轉(zhuǎn)位和分為不轉(zhuǎn)位和可轉(zhuǎn)位二種，可轉(zhuǎn)位二種，可轉(zhuǎn)位刀具得可轉(zhuǎn)位刀具得到廣泛應(yīng)用，到廣泛應(yīng)用，數(shù)量上已達(dá)到數(shù)量上已達(dá)到整個(gè)數(shù)控刀具整個(gè)數(shù)控刀具的的30%30%40%40%，金屬切除率占金屬切除率占總數(shù)的總數(shù)的80%80%90%90%。第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)數(shù)控刀具的分類按照刀具材料分：高速鋼刀具 硬質(zhì)合金刀具 金剛石刀具 其他：立方氮化硼

20、、陶瓷刀具等 第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì) 數(shù)控刀具的分類按照切削工藝分：車(chē)削刀具：外圓、內(nèi)孔、螺紋、成形車(chē)刀等銑削刀具：面銑刀、立銑刀、螺紋銑刀等鉆削刀具：鉆頭、鉸刀、絲錐等鏜削刀具：粗鏜刀、精鏜刀等車(chē)削刀具圖片鉆削刀具圖片鏜削刀具圖片銑削刀具圖片第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì) 3、刀具材料選擇切削刀具材料的硬度和韌性切削刀具材料的硬度和韌性 1923年發(fā)明的硬質(zhì)合金(WC-Co)，其后因添加了TiC、TaC而改善了耐磨性，1969年開(kāi)發(fā)了CVD技術(shù)，使涂層硬質(zhì)合金快速普及。自1974年起，開(kāi)發(fā)了 Ti

21、C-TiN系金屬陶瓷對(duì)于金屬切削用刀具材料，一般有硬度、強(qiáng)度、紅硬性、對(duì)于金屬切削用刀具材料，一般有硬度、強(qiáng)度、紅硬性、導(dǎo)熱性等指標(biāo)要求。其中硬度和強(qiáng)度是二項(xiàng)極其重要的指標(biāo)，導(dǎo)熱性等指標(biāo)要求。其中硬度和強(qiáng)度是二項(xiàng)極其重要的指標(biāo)，理想的刀具材料當(dāng)然是硬度、強(qiáng)度兼?zhèn)洹Ｒ虼死硐氲牡毒卟牧袭?dāng)然是硬度、強(qiáng)度兼?zhèn)?。因此，?shù)控加工中數(shù)控加工中,刀刀具材料應(yīng)用最多的是硬質(zhì)合金和涂層硬質(zhì)合金刀具。具材料應(yīng)用最多的是硬質(zhì)合金和涂層硬質(zhì)合金刀具。 第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì) 刀具材料選擇1）高速鋼刀具紅硬溫度：紅硬溫度：6006000 0C C硬度：硬度：63-70H

22、RC63-70HRC 高速鋼高速鋼(HSS(HSS，鋼中含較多的鎢、鉻、鉑、鋇，鋼中含較多的鎢、鉻、鉑、鋇釩等合金元素釩等合金元素) )刀具過(guò)去曾經(jīng)是切削工具的主流，刀具過(guò)去曾經(jīng)是切削工具的主流，隨著數(shù)控機(jī)床等現(xiàn)代制造設(shè)備的廣泛應(yīng)用，大力開(kāi)隨著數(shù)控機(jī)床等現(xiàn)代制造設(shè)備的廣泛應(yīng)用，大力開(kāi)發(fā)了各種涂層和不涂層的高性能、高效率的高速鋼發(fā)了各種涂層和不涂層的高性能、高效率的高速鋼刀具，高速鋼在強(qiáng)度、韌性、熱硬性及工藝性等方刀具，高速鋼在強(qiáng)度、韌性、熱硬性及工藝性等方面有著優(yōu)良的綜合性能。高速鋼刀具面有著優(yōu)良的綜合性能。高速鋼刀具在形狀復(fù)雜的刀具制造中，特別是切齒刀具、拉刀制造中仍有較大的比重。 高速鋼刀

23、具因其切削效率低，所以在其他類型的刀具中已被硬質(zhì)合金刀具所替代。第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)刀具材料選擇2）硬質(zhì)合金刀具）硬質(zhì)合金刀具紅硬溫度：紅硬溫度：10000C硬度：硬度：7882HRC或或13001800HV1)普普通硬通硬質(zhì)合質(zhì)合金金2)新新型硬型硬質(zhì)合質(zhì)合金金超細(xì)晶粒超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金涂層硬涂層硬質(zhì)合金質(zhì)合金金屬陶瓷金屬陶瓷粒徑在粒徑在1m1m以下，這種材料具有以下，這種材料具有硬度高、韌性好、切削可靠性硬度高、韌性好、切削可靠性高等優(yōu)異性能高等優(yōu)異性能保持了普通硬質(zhì)合金機(jī)體的強(qiáng)度保持了普通硬質(zhì)合金機(jī)體的強(qiáng)度和韌性，又使表面有很高

24、的硬度和韌性，又使表面有很高的硬度和耐磨性和耐磨性TiC(N)TiC(N)基硬質(zhì)合金，其性能介于基硬質(zhì)合金，其性能介于陶瓷和硬質(zhì)合金之間陶瓷和硬質(zhì)合金之間由碳化物組成由碳化物組成（WC、TiC、TaC、NbC等）等）第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)硬質(zhì)合金的分類和標(biāo)志硬質(zhì)合金的分類和標(biāo)志硬質(zhì)合金的分類和標(biāo)志P類類藍(lán)色藍(lán)色（包括包括P01P50)系高合金化的硬質(zhì)合系高合金化的硬質(zhì)合金牌號(hào)。這類合金主要用于加工長(zhǎng)切屑的黑金牌號(hào)。這類合金主要用于加工長(zhǎng)切屑的黑色金屬色金屬(硬度高硬度高，韌性差，韌性差)黃色黃色（包括（包括M10M40）系中合金化的硬質(zhì)）系中

25、合金化的硬質(zhì)合金牌號(hào)。這類合金為通用型，適于加工長(zhǎng)合金牌號(hào)。這類合金為通用型，適于加工長(zhǎng)切屑或短切屑的黑色金屬及有色金屬切屑或短切屑的黑色金屬及有色金屬(中硬中硬)按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO分類，分類，三大類，分別用三大類，分別用P、M、K表示表示 ，有顏色標(biāo)志。有顏色標(biāo)志。M類類K類類紅色紅色（包括（包括K10K40）系單純）系單純WC的硬質(zhì)合的硬質(zhì)合金牌號(hào)。主要用于加工短切屑的黑色金屬、金牌號(hào)。主要用于加工短切屑的黑色金屬、有色金屬及非金屬材料有色金屬及非金屬材料(韌性好，韌性好，硬度差硬度差)第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì) 國(guó)標(biāo)硬質(zhì)合金牌號(hào)相近

26、ISO牌號(hào)國(guó)標(biāo)硬質(zhì)合金牌號(hào)相近ISO牌號(hào)國(guó)標(biāo)硬質(zhì)合金牌號(hào)相近ISO牌號(hào)YG3K01YT30P01YW1M10YG6K20YT15P10YW2M20YG8K30YT14P20YT5P30我國(guó)部分硬質(zhì)合金牌號(hào)與我國(guó)部分硬質(zhì)合金牌號(hào)與ISOISO硬質(zhì)合金牌號(hào)對(duì)照表硬質(zhì)合金牌號(hào)對(duì)照表 第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì) 刀具材料選擇3）陶瓷刀具）陶瓷刀具紅硬溫度：紅硬溫度：14500C硬度硬度:78HRCn不僅能對(duì)高硬度材料進(jìn)行粗、精加工，也可進(jìn)行銑削、刨削、不僅能對(duì)高硬度材料進(jìn)行粗、精加工，也可進(jìn)行銑削、刨削、斷續(xù)切削和毛坯拔荒粗車(chē)等沖擊力很大的加工；斷續(xù)切削

27、和毛坯拔荒粗車(chē)等沖擊力很大的加工；n可加工傳統(tǒng)刀具難以加工或根本不能加工的高硬材料；可加工傳統(tǒng)刀具難以加工或根本不能加工的高硬材料；n刀具耐用度比傳統(tǒng)刀具高幾倍甚至幾十倍，減少了加工中的刀具耐用度比傳統(tǒng)刀具高幾倍甚至幾十倍，減少了加工中的換刀次數(shù)；換刀次數(shù)；n可進(jìn)行高速切削或?qū)崿F(xiàn)可進(jìn)行高速切削或?qū)崿F(xiàn)“以車(chē)、銑代磨以車(chē)、銑代磨”，切削效率比傳統(tǒng)，切削效率比傳統(tǒng)刀具高刀具高3-103-10倍。倍。有：氧化鋁有：氧化鋁Al2O3、氮化硅氮化硅si2N4等等第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)刀具材料選擇4）超硬刀具）超硬刀具 是指比陶瓷材料更硬的刀具材料是指比陶

28、瓷材料更硬的刀具材料。包括：?jiǎn)尉Ы饎偸⒕?。包括：?jiǎn)尉Ы饎偸?、聚晶金剛石晶金剛? (PCDPCD) )、聚晶立方氮化硼、聚晶立方氮化硼( (PCBNPCBN) )和和CVDCVD金剛石金剛石( (是低壓是低壓下人造的下人造的) )等。超硬刀具主要是以金剛石和立方氮化硼為材料等。超硬刀具主要是以金剛石和立方氮化硼為材料制作的刀具，其中以人造金剛石復(fù)合片制作的刀具，其中以人造金剛石復(fù)合片(PCD)(PCD)刀具及立方氮化刀具及立方氮化硼復(fù)合片硼復(fù)合片(PCBN)(PCBN)刀具占主導(dǎo)地位。許多切削加工概念，如綠刀具占主導(dǎo)地位。許多切削加工概念，如綠色加工、以車(chē)代磨、以銑代磨、硬態(tài)加工、高速切削、

29、干式色加工、以車(chē)代磨、以銑代磨、硬態(tài)加工、高速切削、干式切削等都因超硬刀具的應(yīng)用而興起，故超硬刀具已成為切削切削等都因超硬刀具的應(yīng)用而興起，故超硬刀具已成為切削加工中不可缺少的重要工具。加工中不可缺少的重要工具。 1)立方氮化硼：立方氮化硼：紅硬溫度紅硬溫度15000C ， 硬度硬度:73009000HV2)人造金剛石人造金剛石: 紅硬溫度紅硬溫度8000C ， 硬度硬度:5000HV3)天然金剛石天然金剛石: 紅硬溫度紅硬溫度8000C ， 硬度硬度:10000HV特別提醒：金剛石中的特別提醒：金剛石中的C與鐵的親和力強(qiáng)，不能加工黑色金屬與鐵的親和力強(qiáng)，不能加工黑色金屬第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)

30、3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)4.數(shù)控車(chē)削刀具的選用數(shù)控車(chē)削刀具的選用數(shù)控車(chē)削刀具的分類數(shù)控車(chē)削刀具的分類按照按照車(chē)刀車(chē)刀刀尖刀尖形狀形狀分分尖形車(chē)刀尖形車(chē)刀圓弧形車(chē)刀圓弧形車(chē)刀成形車(chē)刀成形車(chē)刀外圓車(chē)刀外圓車(chē)刀端面車(chē)刀端面車(chē)刀車(chē)車(chē)/斷槽刀斷槽刀內(nèi)孔車(chē)刀內(nèi)孔車(chē)刀螺紋車(chē)刀螺紋車(chē)刀成形車(chē)刀成形車(chē)刀按用按用途分途分 145彎頭車(chē)刀 290外圓車(chē)刀 3外螺紋車(chē)刀 475外圓車(chē)刀 5成形車(chē)刀 690左切外圓車(chē)刀 7車(chē)槽刀(切斷刀) 8內(nèi)孔車(chē)槽刀 9內(nèi)螺紋車(chē)刀 10不通孔車(chē)刀 11通孔車(chē)刀 數(shù)控車(chē)削刀具類型數(shù)控車(chē)削刀具類型 右偏外圓車(chē)刀右偏外圓車(chē)刀：刀具從右到左車(chē)削工件外圓。刀具從右到

31、左車(chē)削工件外圓。左偏外圓車(chē)刀：刀具從左到右車(chē)削工件外圓。左偏外圓車(chē)刀：刀具從左到右車(chē)削工件外圓。第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì) 可轉(zhuǎn)位車(chē)刀的選用刀片的夾緊方式刀片的夾緊方式各種夾緊方式是為各種夾緊方式是為適用于不同的應(yīng)用適用于不同的應(yīng)用范圍設(shè)計(jì)的。為了范圍設(shè)計(jì)的。為了幫助您選擇具體工幫助您選擇具體工序的最佳刀具，按序的最佳刀具，按照適合性對(duì)它們分照適合性對(duì)它們分類，適合性有類，適合性有1-3個(gè)等級(jí)，個(gè)等級(jí)，3為最佳為最佳選擇。選擇。山特車(chē)刀的夾緊方式選擇山特車(chē)刀的夾緊方式選擇第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)

32、可轉(zhuǎn)位車(chē)刀的選用刀片形狀的選擇刀片形狀的選擇正型（前角）刀片：正型（前角）刀片：對(duì)于內(nèi)輪廓加工，小型機(jī)床加工，工藝系統(tǒng)剛性較差和工件結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜應(yīng)優(yōu)先選擇正型刀片。負(fù)型（前角）刀片：負(fù)型（前角）刀片：對(duì)于外圓加工，金屬切除率高和加工條件較差時(shí)應(yīng)優(yōu)先選擇負(fù)型刀片。 第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì) 可轉(zhuǎn)位車(chē)刀的選用刀片形狀的選擇刀片形狀的選擇根據(jù)加工輪廓選擇刀片形狀一般外圓車(chē)削常用刀尖角為80凸三角形、四方形和80 菱形刀片；仿形加工常用55 、35 菱形和圓形刀片；在機(jī)床剛性、功率允許的條件下，大余量、粗加工應(yīng)選擇刀尖角較大的刀片，反之選擇刀尖角較小

33、的刀片。第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì) 可轉(zhuǎn)位車(chē)刀的選用第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì) 可轉(zhuǎn)位車(chē)刀的選用思考題 刀具的主要角度有哪些？對(duì)切削加工有何影響？刀具的主要角度有哪些？對(duì)切削加工有何影響？前角前角、后角后角、主偏角主偏角、副偏角副偏角、刃傾角刃傾角第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì) 可轉(zhuǎn)位車(chē)刀的選用大負(fù)前角用于大負(fù)前角用于l切削硬材料 l需切削刃強(qiáng)度大，以適應(yīng)斷續(xù)切削、切削含黑皮表面層的加工條件 大正前角用于大正前角用于l切削軟質(zhì)材料l易切削材料l被加工材料及

34、機(jī)床剛性差時(shí) 前角前角對(duì)切削力、切屑排出、切削、刀具耐用度影響都很大前角的影響前角的影響l正前角大，切削刃鋒利l前角每增加1，切削功率減少1l正前角大，刀刃強(qiáng)度下降；負(fù)前角過(guò)大，切削力增加刀具前角的作用刀具前角的作用車(chē)刀主要角度的選擇車(chē)刀主要角度的選擇第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)前角的合理選擇 在刀具強(qiáng)度允許下，應(yīng)盡可能取較大的前角。在刀具強(qiáng)度允許下，應(yīng)盡可能取較大的前角。對(duì)成型刀具應(yīng)采用較小的前角或零前角，以減少刀對(duì)成型刀具應(yīng)采用較小的前角或零前角，以減少刀具刃磨后產(chǎn)生的誤差。具體選擇原則如下：具刃磨后產(chǎn)生的誤差。具體選擇原則如下： （1 1）工

35、件材料加工塑性材料時(shí)，為減小切削變）工件材料加工塑性材料時(shí)，為減小切削變形，降低切削力和切削溫度，應(yīng)選較大的前角；而形，降低切削力和切削溫度，應(yīng)選較大的前角；而加工脆性材料時(shí)，為增加刃口強(qiáng)度，應(yīng)取較小的前加工脆性材料時(shí)，為增加刃口強(qiáng)度，應(yīng)取較小的前角。工件的強(qiáng)度低、硬度低，應(yīng)選較大的前角；反角。工件的強(qiáng)度低、硬度低，應(yīng)選較大的前角；反之，應(yīng)取較小的前角一。用硬質(zhì)合金刀具切削特硬之，應(yīng)取較小的前角一。用硬質(zhì)合金刀具切削特硬材料或高強(qiáng)度鋼時(shí)，應(yīng)取負(fù)前角。材料或高強(qiáng)度鋼時(shí)，應(yīng)取負(fù)前角。 （2 2）刀具材料刀具材料的抗彎強(qiáng)度和沖擊韌度）刀具材料刀具材料的抗彎強(qiáng)度和沖擊韌度較高時(shí)，應(yīng)取較大的前角。如高速

36、鋼刀具的前角比較高時(shí)，應(yīng)取較大的前角。如高速鋼刀具的前角比硬質(zhì)合金的前角約大硬質(zhì)合金的前角約大5 51010陶瓷刀具的韌性差，陶瓷刀具的韌性差，其前角應(yīng)更小多在其前角應(yīng)更小多在1515 4 4范圍范圍) )；立方氮；立方氮化硼由于脆性更大，都采用負(fù)前角高速切削?；鹩捎诖嘈愿?，都采用負(fù)前角高速切削。第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)前角的合理選擇 （3 3）加工性質(zhì)粗加工，特別是斷續(xù)切削時(shí)，）加工性質(zhì)粗加工，特別是斷續(xù)切削時(shí)，為提高切削刃的強(qiáng)度，應(yīng)選擇較小的前角。精加工為提高切削刃的強(qiáng)度，應(yīng)選擇較小的前角。精加工時(shí)，為使刀具鋒利，提高表面加工質(zhì)量，應(yīng)選

37、擇較時(shí)，為使刀具鋒利，提高表面加工質(zhì)量，應(yīng)選擇較大的前角。大的前角。 （4 4）機(jī)床功率和工藝系統(tǒng)剛度當(dāng)機(jī)床功率不）機(jī)床功率和工藝系統(tǒng)剛度當(dāng)機(jī)床功率不足或工藝系統(tǒng)的剛度較差時(shí)。應(yīng)取較大的前角，以足或工藝系統(tǒng)的剛度較差時(shí)。應(yīng)取較大的前角，以減小切削力和切削功率，減輕振動(dòng)。減小切削力和切削功率，減輕振動(dòng)。 （5 5）成型刀具和在數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)線上不宜頻）成型刀具和在數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)線上不宜頻繁更換的刀具為保證工作的穩(wěn)定性（如不發(fā)生崩刃繁更換的刀具為保證工作的穩(wěn)定性（如不發(fā)生崩刃等）和刀具耐用度，應(yīng)選較小的前角或零度前角。等）和刀具耐用度，應(yīng)選較小的前角或零度前角。 另外，前角的選擇還與刀面形狀及其他

38、幾何參另外，前角的選擇還與刀面形狀及其他幾何參數(shù)有關(guān)，尤其是和刃傾角有密切關(guān)系。帶負(fù)倒棱的數(shù)有關(guān)，尤其是和刃傾角有密切關(guān)系。帶負(fù)倒棱的刀具允許采用較大前角；大前角刀具常與負(fù)刃傾角刀具允許采用較大前角；大前角刀具常與負(fù)刃傾角匹配來(lái)保證切削刃強(qiáng)度和抗沖擊能力。匹配來(lái)保證切削刃強(qiáng)度和抗沖擊能力。第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)硬質(zhì)合金車(chē)刀合理前角的參考數(shù)值工件工件材料材料合理前角合理前角工件工件材料材料合理前角合理前角粗車(chē)粗車(chē)精車(chē)精車(chē)粗車(chē)粗車(chē)精車(chē)精車(chē)低碳鋼低碳鋼5102530灰鑄鐵灰鑄鐵1015510中碳鋼中碳鋼10151520銅及合金銅及合金1015510

39、合金鋼合金鋼10151520鋁及合金鋁及合金30353540淬火鋼淬火鋼-15-5鈦合金鈦合金510奧氏體奧氏體不銹鋼不銹鋼15202025第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)后角的影響后角的影響l后角大，后刀面磨損小 l后角大，刀尖強(qiáng)度下降 小后角用于小后角用于l切削硬材料 l需切削刃強(qiáng)度高時(shí)大后角用于大后角用于l切削軟材料 l切削易加工硬化的材料 車(chē)刀主要角度的選擇車(chē)刀主要角度的選擇刀具后角的作用刀具后角的作用可轉(zhuǎn)位車(chē)刀的選用第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)后角的合理選擇 實(shí)驗(yàn)證明，合理的后角主要取決于切削厚度

40、。實(shí)驗(yàn)證明，合理的后角主要取決于切削厚度。具體選擇原則如下：具體選擇原則如下： （1 1）工件材料工件的強(qiáng)度、硬度較高時(shí)，為）工件材料工件的強(qiáng)度、硬度較高時(shí)，為增加切削刃的強(qiáng)度，應(yīng)選擇較小的后角。工件材料增加切削刃的強(qiáng)度，應(yīng)選擇較小的后角。工件材料的塑性、韌性較大時(shí)，為減小刀具后刀面的摩擦，的塑性、韌性較大時(shí)，為減小刀具后刀面的摩擦，可取較大的后角。加工脆性材料時(shí)，切削力集中在可取較大的后角。加工脆性材料時(shí)，切削力集中在刃口附近，應(yīng)取較小的后角。刃口附近，應(yīng)取較小的后角。 （2 2）加工性質(zhì)粗加工或斷續(xù)切削時(shí)，為了強(qiáng)）加工性質(zhì)粗加工或斷續(xù)切削時(shí)，為了強(qiáng)化切削刃，應(yīng)選擇較小的后角（化切削刃，應(yīng)選

41、擇較小的后角（4 46）；精加）；精加工或連續(xù)切削時(shí)，刀具的磨損主要發(fā)生在刀具后刀工或連續(xù)切削時(shí)，刀具的磨損主要發(fā)生在刀具后刀面，應(yīng)選擇較大的后角（面，應(yīng)選擇較大的后角（ 812 ）。）。第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)后角的合理選擇 (3) (3)工藝系統(tǒng)剛性當(dāng)工藝系統(tǒng)剛性較差，易出現(xiàn)工藝系統(tǒng)剛性當(dāng)工藝系統(tǒng)剛性較差，易出現(xiàn)振動(dòng)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)減小后角，以增強(qiáng)刀具對(duì)振動(dòng)的阻振動(dòng)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)減小后角，以增強(qiáng)刀具對(duì)振動(dòng)的阻尼作用；對(duì)于尺寸精度要求較高的精加工刀具，應(yīng)尼作用；對(duì)于尺寸精度要求較高的精加工刀具，應(yīng)選較小的后角，以減小刀具重磨后尺寸的變化。通選較小的后角

42、，以減小刀具重磨后尺寸的變化。通常，為了提高刀具耐用度，可加大后角，但為了降常，為了提高刀具耐用度，可加大后角，但為了降低重磨費(fèi)用，對(duì)重磨刀具可適興減小后角。低重磨費(fèi)用，對(duì)重磨刀具可適興減小后角。副后角的選擇原則副后角的選擇原則 副后角可減少副后面與己加工表面間的摩擦。為副后角可減少副后面與己加工表面間的摩擦。為了使制造、刃磨方便，一般車(chē)刀、刨刀等的副后角等了使制造、刃磨方便，一般車(chē)刀、刨刀等的副后角等于主后角。對(duì)特殊刀具，為了保證其強(qiáng)度，只能取較于主后角。對(duì)特殊刀具，為了保證其強(qiáng)度，只能取較小的副后角。例如切斷刀、鋸片刀等，副后角通常取小的副后角。例如切斷刀、鋸片刀等，副后角通常?。?8 8

43、1212 ）第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)硬質(zhì)合金車(chē)刀合理后角的參考數(shù)值工件工件材料材料合理前角合理前角工件工件材料材料合理前角合理前角粗車(chē)粗車(chē)精車(chē)精車(chē)粗車(chē)粗車(chē)精車(chē)精車(chē)低碳鋼低碳鋼8101012灰鑄鐵灰鑄鐵4668中碳鋼中碳鋼5768銅及合金銅及合金4668合金鋼合金鋼5768鋁及合金鋁及合金8101012淬火鋼淬火鋼810鈦合金鈦合金1015奧氏體奧氏體不銹鋼不銹鋼68810第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)主偏角的作用主偏角的作用主偏角的影響l 進(jìn)給量相同時(shí)，余偏角大，刀片與切屑接觸的長(zhǎng)度增加，切削厚度變薄

44、，使切削力分散作用在長(zhǎng)的刀刃上，刀具耐用度得以提高l 主偏角小，分力a也隨之增加，加工細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，易發(fā)生撓曲l 主偏角小，切屑處力性能變差l 主偏角小，切削厚度變薄，切削寬度增加，將使切屑難以碎斷大主偏角用于l切深小的精加工 l切削細(xì)而長(zhǎng)的工件 l機(jī)床剛性差時(shí) 小主偏角用于l工件硬度高，切削溫度大時(shí) l大直徑零件的粗加工 l機(jī)床剛性高時(shí) 余偏角余偏角等于90減主偏主偏角角，其作用是緩和沖擊力，對(duì)進(jìn)給力，背向力，切削厚度都有影響可轉(zhuǎn)位車(chē)刀的選用車(chē)刀主要角度的選擇車(chē)刀主要角度的選擇第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)主偏角及副偏角的功用（1 1）減小主偏角和副偏

45、角，可降低殘）減小主偏角和副偏角，可降低殘留面積高度，減小已加工表面的粗糙度值。留面積高度，減小已加工表面的粗糙度值。 （2 2）減小主偏角和副偏角，可提高刀）減小主偏角和副偏角，可提高刀尖強(qiáng)度尖強(qiáng)度. .改善散熱條件改善散熱條件. .提高刀具耐用度。提高刀具耐用度。 （3 3）減小主偏角和副偏角，均使徑向）減小主偏角和副偏角，均使徑向力增大，容易引起工藝系統(tǒng)的振動(dòng)，加大工力增大，容易引起工藝系統(tǒng)的振動(dòng)，加大工件的加工誤差和表面粗糙度值件的加工誤差和表面粗糙度值，第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)主偏角合理選擇 在一般情況下，只要工藝系統(tǒng)剛度允許，主偏在

46、一般情況下，只要工藝系統(tǒng)剛度允許，主偏角應(yīng)盡量選取較小的值。角應(yīng)盡量選取較小的值。（1 1）粗加工和半精加工時(shí)，硬質(zhì)合金車(chē)刀應(yīng)選）粗加工和半精加工時(shí)，硬質(zhì)合金車(chē)刀應(yīng)選擇較大的主偏角，有利于減小振動(dòng)，提高刀具的耐擇較大的主偏角，有利于減小振動(dòng)，提高刀具的耐用度，易于斷屑，例如效果顯著的強(qiáng)力切削車(chē)刀的用度，易于斷屑，例如效果顯著的強(qiáng)力切削車(chē)刀的主偏角取主偏角取7575。（2 2）當(dāng)工藝系統(tǒng)的剛度較好時(shí)，主偏角可取?。┊?dāng)工藝系統(tǒng)的剛度較好時(shí)，主偏角可取小值（值（30304545）；當(dāng)工藝系統(tǒng)的剛度較差或強(qiáng)力）；當(dāng)工藝系統(tǒng)的剛度較差或強(qiáng)力切削時(shí)，一般取（切削時(shí)，一般取（60607575）例如，車(chē)削細(xì)長(zhǎng)

47、軸、）例如，車(chē)削細(xì)長(zhǎng)軸、薄壁套簡(jiǎn)時(shí)，為減小背向力，取薄壁套簡(jiǎn)時(shí)，為減小背向力，取9090Kr93Kr93，以降低工藝系統(tǒng)的彈性變形和振動(dòng)。以降低工藝系統(tǒng)的彈性變形和振動(dòng)。第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)主偏角合理選擇（3 3）在加工高強(qiáng)度、高硬度的工件，例如淬硬）在加工高強(qiáng)度、高硬度的工件，例如淬硬鋼和冷硬鑄鐵時(shí)，主偏角應(yīng)取鋼和冷硬鑄鐵時(shí)，主偏角應(yīng)取10103030，以增加，以增加刀頭的強(qiáng)度、減少單位長(zhǎng)度切削刃上的切削力和提刀頭的強(qiáng)度、減少單位長(zhǎng)度切削刃上的切削力和提高刀具的耐用度。高刀具的耐用度。 （4 4）選擇主偏角還要視工件形狀及加工條件而）選擇

48、主偏角還要視工件形狀及加工條件而定。例如，車(chē)削階梯軸時(shí)，可選主偏角為定。例如，車(chē)削階梯軸時(shí)，可選主偏角為9090的車(chē)的車(chē)刀；單件小批生產(chǎn)時(shí)，希望用一把車(chē)刀車(chē)削外圓、刀；單件小批生產(chǎn)時(shí)，希望用一把車(chē)刀車(chē)削外圓、端面和倒角等所有表面，可選通用性好的主偏角端面和倒角等所有表面，可選通用性好的主偏角4545或或9090車(chē)刀；需從工件中間切入的車(chē)刀或仿形車(chē)刀；需從工件中間切入的車(chē)刀或仿形加工的車(chē)刀，則應(yīng)適當(dāng)增加主偏角和副偏角。加工的車(chē)刀，則應(yīng)適當(dāng)增加主偏角和副偏角。第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì) 副偏角的作用副偏角的作用副偏角副偏角具有減少已加工表面與刀具摩擦

49、的功能。一般為515副偏角的影響l 副偏角小，切削刃強(qiáng)度增加，但刀尖易發(fā)熱l 副偏角小，背向力增加，切削時(shí)易產(chǎn)生振動(dòng) l 粗加工時(shí)副偏角宜小些 ；而精加工時(shí)副偏角則宜大些車(chē)刀主要角度的選擇車(chē)刀主要角度的選擇可轉(zhuǎn)位車(chē)刀的選用第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)副偏角合理選擇主要根據(jù)工件已加工表面粗糙度的要求和刀具強(qiáng)度來(lái)選擇，主要根據(jù)工件已加工表面粗糙度的要求和刀具強(qiáng)度來(lái)選擇，在不引起振動(dòng)的情況下，盡量取小值。在不引起振動(dòng)的情況下，盡量取小值。（1 1）一般刀具的副偏角，在不引起振動(dòng)的情況下，可?。┮话愕毒叩母逼?，在不引起振動(dòng)的情況下，可取較小的值。例如，車(chē)

50、刀、刨刀均可?。ㄝ^小的值。例如，車(chē)刀、刨刀均可取（5 51010）。）。 （2 2）精加工時(shí)。副偏角應(yīng)取得更小些（）精加工時(shí)。副偏角應(yīng)取得更小些（5 51010）；而）；而粗加工時(shí)，取粗加工時(shí)，取10101515 （3 3）當(dāng)工藝系統(tǒng)的剛度較差或從工件中間切入時(shí)，可?。┊?dāng)工藝系統(tǒng)的剛度較差或從工件中間切入時(shí)，可取30304545。（4 4）在加工高強(qiáng)度、高硬度材料或斷續(xù)加工時(shí)，應(yīng)取較）在加工高強(qiáng)度、高硬度材料或斷續(xù)加工時(shí)，應(yīng)取較小的副偏角小的副偏角 （4 46 6），以提高刀尖強(qiáng)度，改善散熱條件。），以提高刀尖強(qiáng)度，改善散熱條件。 （5 5）切斷刀、鋸片刀和槽銑刀等刀具，為了保證刀頭強(qiáng)）切斷刀

51、、鋸片刀和槽銑刀等刀具，為了保證刀頭強(qiáng)度和重磨后刀頭寬度變化較小，只能取很小的副偏角（度和重磨后刀頭寬度變化較小，只能取很小的副偏角（1 12 2）。）。 （6 6）在精加工時(shí)，可在副切削刃上磨出一段副偏角為）在精加工時(shí)，可在副切削刃上磨出一段副偏角為0 0、長(zhǎng)度為（長(zhǎng)度為（1.21.21.51.5）f f（進(jìn)給量）的修光刃，以減小己加工表（進(jìn)給量）的修光刃，以減小己加工表面的粗糙度值。面的粗糙度值。第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)硬質(zhì)合金車(chē)刀合理主、副偏角的參考數(shù)值加工情況加工情況參考值參考值主偏角主偏角副偏角副偏角粗車(chē)粗車(chē)工藝系統(tǒng)剛度好工藝系統(tǒng)剛度

52、好45、60 75 510工藝系統(tǒng)剛度差工藝系統(tǒng)剛度差65、75 901015車(chē)削細(xì)長(zhǎng)軸、薄壁零件車(chē)削細(xì)長(zhǎng)軸、薄壁零件90、93610精車(chē)精車(chē)工藝系統(tǒng)剛度好工藝系統(tǒng)剛度好4505工藝系統(tǒng)剛度差工藝系統(tǒng)剛度差60 75 05車(chē)削淬硬鋼、冷硬鑄鐵車(chē)削淬硬鋼、冷硬鑄鐵1030410從工件中間切入從工件中間切入45603045切斷刀、切槽刀切斷刀、切槽刀609012第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì) 刃傾角的作用刃傾角的作用刃傾角的影響l刃傾角為負(fù)時(shí)，切屑流向工件；為正l時(shí)，反向排出l刃傾角為負(fù)時(shí)，切削刃強(qiáng)度增大，但切削背向力也增加，易產(chǎn)生振動(dòng)刃傾角刃傾角是前刀

53、面傾斜的角度。重切削時(shí)，切削開(kāi)始點(diǎn)的刀尖上要承受很大的沖擊力，為防止刀尖受此力而發(fā)生脆性損傷，故需有刃傾角。推薦車(chē)削時(shí)為35；銑削時(shí)1015 車(chē)刀主要角度的選擇車(chē)刀主要角度的選擇可轉(zhuǎn)位車(chē)刀的選用第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)刀尖圓弧半徑的影響刀尖圓弧半徑的影響l刀尖圓弧半徑大，表面粗糙度下降l刀尖圓弧半徑大，刀刃強(qiáng)度增加 l刀尖圓弧半徑過(guò)大，切削力增加，易產(chǎn)生振動(dòng)l刀尖圓弧半徑大，刀具前、后面磨損減小 l刀尖圓弧半徑過(guò)大，切屑處理性能惡化刀尖圓弧半徑刀尖圓弧半徑對(duì)刀尖的強(qiáng)度及加工表面粗糙度影響很大，一般適宜值選進(jìn)給量的23倍刀尖圓弧小用于刀尖圓弧小用

54、于切深小的精加工細(xì)長(zhǎng)軸加工機(jī)床剛性差時(shí)刀尖圓弧大用于刀尖圓弧大用于需要刀刃強(qiáng)度高的黑皮切削，斷續(xù)切削大直徑工件的粗加工 機(jī)床剛性好時(shí)刀尖圓弧半徑的選擇刀尖圓弧半徑的選擇可轉(zhuǎn)位車(chē)刀的選用第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)切削范圍代號(hào)斷屑槽形狀 特 點(diǎn)精加工精加工切削切削FH 精加工專用斷屑槽 輕切削輕切削SH 適合用于小切深,大進(jìn)給 大的前角刃口鋒利 中切削中切削MV 適用于仿形向上切削加工 正角刀棱鋒利 準(zhǔn)重切準(zhǔn)重切削削GH 大進(jìn)給粗加工 斷續(xù)、黑皮切削 兩面均有斷屑槽 斷屑槽斷屑槽的參數(shù)直接影響到切削的卷曲和折斷，目前刀片的斷屑槽形式較多，各種斷屑槽刀

55、片的使用情況不盡相同，選用時(shí)一般參照選用時(shí)一般參照具體的產(chǎn)品樣本具體的產(chǎn)品樣本MITSUBISHI推薦的適用于加工鋼材的斷屑槽形可轉(zhuǎn)位車(chē)刀的選用斷屑槽型的選擇斷屑槽型的選擇第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)四、加工工藝路線的確定1 1、工序的劃分、工序的劃分 數(shù)控車(chē)削加工，小批量生產(chǎn)時(shí)，一般按工序集中的原數(shù)控車(chē)削加工，小批量生產(chǎn)時(shí)，一般按工序集中的原則劃分工序。大批量生產(chǎn)時(shí)，常按零件加工表面質(zhì)量及粗、則劃分工序。大批量生產(chǎn)時(shí)，常按零件加工表面質(zhì)量及粗、精加工分開(kāi)法劃分工序。精加工分開(kāi)法劃分工序。（1 1）按加工表面質(zhì)量劃分工序）按加工表面質(zhì)量劃分工序?qū)τ?/p>

56、位置精度要求較高的表面應(yīng)安排在一次裝夾下完成，對(duì)于位置精度要求較高的表面應(yīng)安排在一次裝夾下完成，以免多次裝夾產(chǎn)生安裝誤差。以免多次裝夾產(chǎn)生安裝誤差。（2 2）按粗、精加工劃分工序）按粗、精加工劃分工序?qū)γ珘挠嗔枯^大、加工精度要求較高（標(biāo)注有精度和粗糙對(duì)毛壞余量較大、加工精度要求較高（標(biāo)注有精度和粗糙度要求）、易變形的工件，應(yīng)將粗、精車(chē)加工分開(kāi)，并劃分為度要求）、易變形的工件，應(yīng)將粗、精車(chē)加工分開(kāi)，并劃分為兩道或更多的工序。兩道或更多的工序。若粗加工后余量不均勻，則要安排半精加若粗加工后余量不均勻，則要安排半精加工工; ;若要求精度很高若要求精度很高, ,則還需要安排磨削。則還需要安排磨削。（3

57、 3）按內(nèi)外交叉原則劃分工序）按內(nèi)外交叉原則劃分工序?qū)τ趦?nèi)、外表面均需要加工的零件，安排加工順序時(shí)，應(yīng)對(duì)于內(nèi)、外表面均需要加工的零件，安排加工順序時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行內(nèi)、外表面粗加工，后進(jìn)行內(nèi)、外表面的精加工。切不先進(jìn)行內(nèi)、外表面粗加工，后進(jìn)行內(nèi)、外表面的精加工。切不可將零件上的一部分表面粗、精全部加工完畢后，再加工其他可將零件上的一部分表面粗、精全部加工完畢后，再加工其他表面。表面。第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)2 2、確定走刀路線、確定走刀路線 （1 1）最短的空行程走刀路線）最短的空行程走刀路線1 1）合理選擇切削加工起點(diǎn)，使切入、切出路線最短。）合理

58、選擇切削加工起點(diǎn)，使切入、切出路線最短。2 2）合理選擇換刀點(diǎn)，以減少換刀時(shí)間。）合理選擇換刀點(diǎn)，以減少換刀時(shí)間。3 3）在不發(fā)生加工干涉的前提下，空行程走刀宜盡量采用）在不發(fā)生加工干涉的前提下，空行程走刀宜盡量采用快速移動(dòng)指令（快速移動(dòng)指令（G00G00）。）。4 4）合理安排）合理安排“回零回零”路線。路線。（2 2）最短的切削走刀路線）最短的切削走刀路線 如圖如圖3.203.20所示，所示，經(jīng)分析和判斷后可知圖經(jīng)分析和判斷后可知圖3.20c3.20c）所示的矩）所示的矩形循環(huán)走刀路線的進(jìn)給長(zhǎng)度總和最短。形循環(huán)走刀路線的進(jìn)給長(zhǎng)度總和最短。因此，在同等條件下，因此，在同等條件下，其切削所需時(shí)

59、間（不含空行程）也最短，刀具的損耗也最少。其切削所需時(shí)間（不含空行程）也最短，刀具的損耗也最少。 a）沿工件輪廓走刀）沿工件輪廓走刀 b)”三角形三角形”走刀走刀 c）”矩形矩形”走刀走刀圖圖3.20粗車(chē)進(jìn)給路線示例粗車(chē)進(jìn)給路線示例 第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)3.1數(shù)控車(chē)削加工工藝設(shè)計(jì)3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計(jì)（3 3）大余量毛坯的走刀路線）大余量毛坯的走刀路線 1 1）階梯切削走刀路線采用階梯切削法應(yīng)盡可能多地去）階梯切削走刀路線采用階梯切削法應(yīng)盡可能多地去除毛坯材料。在同樣背吃刀量的條件下，圖除毛坯材料。在同樣背吃刀量的條件下，圖3.21a3.21a余量不均勻余量不均勻, ,圖圖3.21b余量

60、均勻余量均勻, ,較好。較好。不用階梯車(chē)削法，改用雙向進(jìn)刀法，依次從軸向和徑向進(jìn)不用階梯車(chē)削法，改用雙向進(jìn)刀法，依次從軸向和徑向進(jìn)刀、并刀、并順著工件毛坯輪廓進(jìn)行走刀（如圖順著工件毛坯輪廓進(jìn)行走刀（如圖3.223.22所示），會(huì)更好所示），會(huì)更好。 圖圖3.21階梯切削走刀路線圖階梯切削走刀路線圖3.22雙向進(jìn)刀走刀路線雙向進(jìn)刀走刀路線 ap 1 （a） （b） 2 3 4 5 1 2 3 4 5 ap 階梯切削后所留余量 階梯切削后所留余量 雙向進(jìn)刀抑制 后所留余量 2 2）分層切削對(duì)于大余量的階梯軸應(yīng)分層進(jìn)行粗加工。）分層切削對(duì)于大余量的階梯軸應(yīng)分層進(jìn)行粗加工。（4 4）最后完工時(shí)切削走刀