刀具切削参数设定基础PPT课件

.,1,刀具切削参数设定基础,一.刀具切削三要素二.切削过程三.切削方向四.刀具半径补偿及其应用五.表面粗糙度,.,2,一.切削三要素,1、线速度Vc：刀片每分钟在工件已加工面移动的长度。表示单位：m/min。切削过程中线速度的具体表现主要是主轴转速。换算公式为：S=VcX1000/3.14DD：被加工工件切削直径2、切削深度ap：待加工工件表面至已加工工件表面的距离。表示单位：mm。3、进给量F：工件每旋转一转，在切削方向上移动的距离。表示单位：mm/r。,.,3,.,4,转速：,切削速度：,进给速度：,n转速，r/minVc切削速度，m/mind铣刀直径，mmf进给量，mm/rZ-齿数,.,5,1.线速度Vc,1、切削速度对刀具耐用度的影响很大，提高切削速度，可缩短加工时间，提高加工效率。但线速度过高，切削温度会上升，刀具耐用度也将大大缩短。每家公司的刀具使用寿命都有一个具体时间，一般按该公司样本规定的线速度加工时，每刃连续加工1520分钟即到寿命。如果线速度高于样本规定线速度的20，刀具寿命将降低为原来的1/2；如果提高到50，刀具寿命将只有原来的1/5。2、低切削速度（切速20-40m/min）加工时，工件易产生振动，刀具耐用度亦低。3、同种材料硬度高，切削速度应下降；硬度低，切削速度应上升。4、切削速度提高，表面粗糙度好；切削速度下降，表面粗糙度差。例：某上盖材质为45钢，调质硬度HRC28-32。在加工M105X2的螺纹时采用的转速为800转，目前螺纹刀具的每个切削刃只能加工810件工件。主要原因：线速度过高导致刀具寿命大幅度降低。目前刀具的线速度为Vc=3.14X800/1000=251.2米/分钟。如果按照45钢非调制件进行加工，刀具线速度应该在180200m/min，而调制到HRC28-32，线速度应降到120m/min左右加工较为合适。其中考虑到螺距较大、加工时的切削力较大所造成的影响。,.,6,2.切削深度ap,切深是根据工件的余量，形状，机床功率，刚度及刀具刚度确定。切深变化对刀具寿命影响很大。1.切深过大，切削力超过刀刃的承受力，从而产生崩刃，导致刀尖报废；2.切深过小，微切深时，刀具并没有进行正常切削，只是在工件表面刮擦，导致切削加工时产生硬化层，是刀具耐用度降低的原因，而且工件的表面粗糙度差；3.切削铸铁表面和黑皮表面层时，应该在机床功率允许的条件下，尽量增大切深，否则切削刃尖端就会因切削工件表面硬化层，而使切削刃发生崩刃，发生异常磨损。例如，对于一种热轧的D80圆钢件进行扒皮车削时，假设圆钢件由于椭圆导致最大外形尺寸和最小外形尺寸分别为82、78，此时第一刀切削深度必须小于78。刀尖由于一直保持连续加工，可以有效保证刀尖不崩刃，从而提高刀具的使用寿命。4.不同材质的工件或同一材质但热处理硬度不同的工件，加工时的切深会有所不同，要根据实际情况决定。5.经验有效切削刃长度：C型刀片：2/3*刃长lW型刀片：1/4*刃长lV型刀片：1/4*刃长lT型刀片：1/2*刃长lD型刀片：1/2*刃长l,.,7,3.进给量F,在车削过程中工件每转一转，车刀前进的量即进给量。进给量与加工表面粗糙度有很大的关系，通常按表面粗糙度要求确定进给1.进给量应大于倒棱宽度，否则无法断屑,一般取倒棱宽度的两倍左右2.进给量大，切屑层厚度增加，切削力增大3.进给量大，相应需要较大的切削功率进给量的影响1.进给量小，后面磨损大，刀具耐用度很快降低2.进给量大，切削温度升高，后刀面磨损增大，但它对刀具耐用度的影响比切削速度小3.进给量大，加工效率高。4.进给量在0.1-0.4之间，对后刀面的影响较小，视具体情况而定。经验公式f粗=0.5*刀尖半径,.,8,切削参数与断屑的关系,.,9,断屑与进给量、倒棱宽度的关系,.,10,二.切削过程,切屑的形成及三个变形区切屑过程实质：弹性变形塑性变形分离,.,11,三个变形区始滑移线OA始滑移线OM第变形区剪切区第变形区滞流区第变形区塑变区,.,12,常见的切屑形态带状切屑：切削力变化比较小，切削过程较平稳。节状切屑：切削过程不够平稳，表面粗糙度Ra值较大。崩碎切屑：切削过程极不稳定，刀具刃口易崩刃或磨损。,.,13,三.切削方向,逆铣：铣刀旋向（或铣削力）与进给方向相反顺铣：铣刀旋向与进给方向一致,F,V,.,14,逆铣适用于粗加工，顺铣适用于精加工逆铣可以保护刀具，延长刀具使用寿命顺铣可以保护已加工面，保证产品表面粗糙度,.,15,四.刀具半径补偿,（1）刀具半径补偿的方法G41刀具半径左补偿G42刀具半径右补偿G40取消刀具半径补偿,注意：正确选择G41和G42，以保证顺铣和逆铣的加工要求！,.,16,建立格式：,取消格式：,注意：1、G41/42只能与G00或G01一起使用，且刀具必须移动！,注意：2、D为刀具半径补偿号码，一般补偿量应为正值，若为负值，则G41和G42正好互换。,建立、取消刀具半径补偿指令格式：,.,17,刀具半径补偿过程中的刀心轨迹,外轮廓加工内轮廓加工,注意：铣刀的直线移动量及铣削内侧圆弧的半径值要大于或等于刀具半径，否则补偿时会产生干涉，系统会报警，停止执行。,.,18,刀具半径补偿的应用,1）编程时直接按工件轮廓尺寸编程。刀具在因磨损、重磨或更换新刀后直径会发生改变，但不必修改程序，只需改变半径补偿参数。2）刀具半径补偿值不一定等于刀具半径值，同一加工程序，采用同一刀具可通过修改刀补的办法实现对工件轮廓的粗、精加工；同时也可通过修改半径补偿值获得所需要的尺寸精度。,刀具直径变化，加工程序不变！,利用刀具半径补偿进行粗精加工！,.,19,五.表面粗糙度,表面粗糙度：零件微观表面高低不平的程度。产生的原因：1）切削时刀具与工件相对运动产生的磨擦；2）机床、刀具和工件在加工时的振动；3）切削时从零件表面撕裂的切屑产生的痕迹；4）加工时零件表面发生塑性变形。,.,20,表面粗糙度对零件质量的影响：零件的表面粗糙度对机器零件的性能和使用寿命影响较大，主要有以下几个方面：1）零件表面粗糙，将使接触面积减小，单位面积压力加大，触变形加大，磨擦阻力增大，磨损加快；2)表面粗糙度影响配合性质。对于间隙配合，表面粗糙易磨损，造成间隙迅速加大；对于过盈配合，在装配时，可使微小峰挤平，有效过盈量减少，使配合件强度降低；3）零件表面粗糙，低谷处容易聚积腐蚀性物质，且不易清除造成表面腐蚀；4）当零件承