加工中心刀具介绍

BasicHSM-M7-CuttingTools-E-R1.ppt1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BasicHSM-M7-CuttingTools-E-R1.ppt2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BasicHSM-M7-CuttingTools-E-R1.ppt3切削刀具的基本几何结构(1)BasicHSM-M7-CuttingTools-E-R1.ppt4切削刀具的基本几何结构(2)BasicHSM-M7-CuttingTools-E-R1.ppt5切削刀具的基本几何结构(3)BasicHSM-M7-CuttingTools-E-R1.ppt6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dndndnBasicHSM-M7-CuttingTools-E-R1.ppt71234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4RthRthnvfvf1234n径向跳动误差对加工效果的影响BasicHSM-M7-CuttingTools-E-R1.ppt8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.BasicHSM-M7-CuttingTools-E-R1.ppt9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.BasicHSM-M7-CuttingTools-E-R1.ppt10高速切削加工参数的计算方法BasicHSM-M7-CuttingTools-E-R1.ppt11[rpm]1000Deff*πVcN1.主轴转数的计算:2.工作台进给速度的计算:3.材料去除速率的计算[mm/min]zfNvnzf/min][cm1000vaaQ3fep三項重要公式BasicHSM-M7-CuttingTools-E-R1.ppt12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&aeBasicHSM-M7-CuttingTools-E-R1.ppt13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DNBasicHSM-M7-CuttingTools-E-R1.ppt14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BasicHSM-M7-CuttingTools-E-R1.ppt15Source:Xu040060080010000,51,01,52,0切削速度vc[m/min]平均峰---谷高度值Rz[m]Rth=0,57µm切削参数每刃进给量:fz=0,3mm径向进给量:ae=0,1mm侧刃铣削/顺铣刀具刀具前角:g=0°避空角:a=12°刀具材料:K5F工件材料X22CrMoV121280HB动态粗糙度r=2±0,5µmr=49±1,3µmr:刀角半径200apRthbrdRth=-d2d2-br24动态粗糙度切削速度对表面光洁度的影响BasicHSM-M7-CuttingTools-E-R1.ppt16不同切削速度下,所产生的铁屑颜色比较BasicHSM-M7-CuttingTools-E-R1.ppt17何谓有效刀具直径以及有效刀具直径的计算DEFaa2Deffppasin*DeffD)sin*2(2DeffaRRDDefDDefDDefDBasicHSM-M7-CuttingTools-E-R1.ppt18每刃进给量的定义BasicHSM-M7-CuttingTools-E-R1.ppt19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BasicHSM-M7-CuttingTools-E-R1.ppt20轴向进给量的计算BasicHSM-M7-CuttingTools-E-R1.ppt21例子:材料硬度系数:54HRcC2=0.1刀長/直徑系数:L/Ø=8C3=0.2刀長:L=50mm刀直徑:Ø=6mm軸向深度ap=0.06ap=RxC2xC3=3mmx0.1x0.2=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BasicHSM-M7-CuttingTools-E-R1.ppt22Roughing/Roughing/Roughing/Roughing/Roughing/Roughing/FinishingAe及Fz對光潔度的影响光潔度/平行切削方向光潔度/切削方向BasicHSM-M7-CuttingTools-E-R1.ppt23Ae及Fz對光潔度的影响BasicHSM-M7-CuttingTools-E-R1.ppt24fz=0.04ae=0.20fz=0.20ae=0.04fz=0.20ae=0.20fz=0.04ae=0.04fz=0.08ae=0.08Ae及Fz對光潔度的影响BasicHSM-M7-CuttingTools-E-R1.ppt25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[rpm]1000Deff*πVcN[mm/min]zfNvnzf/min][cm1000vaaQ3fepnzBasicHSM-M7-CuttingTools-E-R1.ppt26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BasicHSM-M7-CuttingTools-E-R1.ppt27加工測試目的:測試刀具在切削S136的能力BasicHSM-M7-CuttingTools-E-R1.ppt28材料:ASSABS136/AISI420/JISSUS420/GB3-4Cr13化學成份%:C0.33Si0.8Mn0.5Cr13.6V0.3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:HRC54材料BasicHSM-M7-CuttingTools-E-R1.ppt29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:TiAlNBasicHSM-M7-CuttingTools-E-R1.ppt30加工中心機床资料:HSM600U工作行程X800mmY600mmZ500mmB+110°/-30°Cnx360°主軸Speed3’0000rpmPower40%ED32KW進給進給速度40m/min加速效率XYZ17m/s2ControlunitHeidenhainiTNC530WorktableClampingsurfaceTableloadToolChangerMagazinetoolcap.BasicHSM-M7-CuttingTools-E-R1.ppt31試驗項目Vc100Vc150Vc250Vc300Ap10mmAp10mmAp10mmAp10mmAe0.1Ae0.1Ae0.1Ae0.1Fz0.1Fz0.1Fz0.1Fz0.1N3185N4777N7962N9554F1911F2866F4777F5732Vc100Vc150Vc250Vc300Ap10mmAp10mmAp10mmAp10mmAe0.2Ae0.2Ae0.2Ae0.2Fz0.1Fz0.1Fz0.1Fz0.1N3185N4777N7962N9554F1911F2866F4777F5732Vc100Vc150Vc250Vc300Ap10mmAp10mmAp10mmAp10mmAe0.3Ae0.3Ae0.3Ae0.3Fz0.1Fz0.1Fz0.1Fz0.1N3185N4777N7962N9554F1911F2866F4777F5732BasicHSM-M7-CuttingTools-E-R1.ppt32Vc100m/minBasicHSM-M7-CuttingTools-E-R1.ppt33Vc150m/minBasicHSM-M7-CuttingTools-E-R1.ppt34Vc250m/minBasicHSM-M7-CuttingTools-E-R1.ppt35Vc300m/minBasicHSM-M7-CuttingTools-E-R1.ppt36結論1.當Vc從150上升至250時嘈音明顯改善2.不同Vc值有不同鐵屑顏色，証明加工温度不同3.Fz的改變，亦會影响切削温度BasicHSM-M7-CuttingTools-E-R1.ppt37END