立铣刀讲义PPT课件

.,1,硬质合金立铣刀的刃数对加工性能的影响？,刃数的选择,刃数由立铣刀的切削方式来选择.比如,切削宽同刀径同一的槽切削,需要大容量的排屑槽,通常,采用2刃的刀具.而切削宽小的侧面切削,则选择刀具刚性优先的多刃立铣刀.刃数增加,刚性与加工效率(刀具寿命)可以提高,但同时,切屑的排出将变弱.不过,切削条件的合适选择可以克服排屑的弱点,多刃化是未来发展的方向.,.,2,涂层对刀具性能的影响与作用？,涂层的作用与影响,切削加工,刀刃与工件的接触处易产生800-1200度的高温,高温产生的切削热传到刀刃,发生刀具磨损传到工件,工件变形切屑带走切削热.相对于,是我们期待的.在排出切屑的同时,切屑与刀具的前刀面产生的摩擦而使温度上升,在前刀面产生月牙洼磨损(表现在深度),另一方面,后刀面与工件的摩擦热急剧上升,造成后刀面磨损.而涂层既保持了刀具机体的强度与韧性,又保持了表面更高的硬度和耐磨性,同时,保持高的红硬性.,.,3,MQL(微量冷却润滑),冷却方式的选择,冷却液加到工件上,高速铣削时在刀具的先端周围往往会形成一个真空,所以冷却液如果加在刀具上还没有冲到就会被甩出去,起不到冷却的效果.,真空距离,冷却液冲在刀具的前后两侧冷却效果较好.,把微量的冷却液加在高压气体中喷到刀具上起到冷却的效果.对于环境的污染也降到最低程度,X,O,.,4,高速加工首选等高切削,切削路径对刀具的影响,为了得到最长的刀具寿命，在铣削过程中应使切削刃尽可能长时间地保持连续切削,最好是顺铣.在这方面采用等高线铣削是最好方法,它能让刀具始终沿着一个方向切削,受力变化是最小的.,而仿形铣削路径常常是逆铣和顺铣的混合（之字形），这意味切削中会频繁地吃刀和退刀,切削刃和切削过程便更容易受到工作负载和方向改变的不利影响，工作负载和方向的变会引起切削力和刀具弯曲的变化,使刀具产生崩刃或异常磨损.,等高切削,仿形切削,.,5,为了提高效率可用往复走刀,切削路径对刀具的影响,环绕铣削,往复铣削,特别在粗加工程序中往复型铣削比环绕型铣削可提高加工时间1倍左右,.,6,加工效果不好可尝试改变刀路,切削路径对刀具的影响,等高层铣,侧视图,渐进侧铣,俯视图,有时槽加工使用等高层铣加工效果不好,刀尖易崩(切深小),刀具产生振动.这时可尝试采用侧面渐进的方法,加大切削深度,使用刀具的侧刃铣削,选择多刃型增加刀具的刚性.,.,7,球头刀圆鼻刀的优劣区分,圆鼻刀,球头刀,1.效率高,底刃和侧刃都可以用,2.平面加工提高光洁度可选用圆鼻刀,优:,R角越大,刃口与工件接触面越多,光洁度和寿命越好,步距相比球头的大,1.编程简单,电脑计算方便,劣:,2.加工范围大,凹球面也能加工到,凹面无法加工出,1.加工局部有限制,1.效率低,劣:,优:,步距小,.,8,小径长颈型铣刀的加工事项,抑制加工时的振颤,方法:,一.降低施加与刀具的负载,1.减少切深量,刚切削时切深可以少一点,随着加工深度变大,切深可以随着增加,二.提高刀具的刚性,尽可能选用刃长和伸出长度较短的立铣刀,或锥颈型的铣刀,三.减少切削负荷,通过改变刀具的刃部形状减少切削负荷,2.降低进给,刚切入工件时每刃进给稍微降低,待全部切入,刀具稳定后恢复正常进给,刀具刚性小,刀具刚性大,切削载荷大,切削载荷小,.,9,铣削和车削的比较,切削速度和磨损的关系,排屑比较,车削由于是工件转动,因此切削多数都是连续切削,所以排屑比较困难,容易缠屑,铣削是刀具转动,因此刃和刃是断续切削,铁屑都是段状,所以排屑较车削优异,.,10,影响切削的因素,材料,铣刀,刀柄,CNC机床,材质,精度,加工形状,夹持方式,种类,尺寸精度,材质,保持精度,主轴连接方式,主轴特性,驱动特性,.,11,侧面加工、槽加工、底面加工使用同一刀具(不分别使用),按加工种类刀具备齐,刀具管理会变得繁杂,有没有可能用1支刀具就可进行多种工程的加工?,螺旋角、刃数不同刀具的特征,一般来说市场上广泛流通的螺旋角30的2刃,4刃刀具也可侧面、槽和底面加工.不过2刃的立铣刀进行侧面加工.若进给不提高,不能成为有效的加工.同时4刃的立铣刀进行槽加工,排屑槽太窄,容易发生切屑堆积,无法排出.,3刃立铣刀兼具2刃4刃中间的特长,侧面、槽加工两方面都可对应,3刃立铣刀下记理由使它的形状能抑制振颤与刚性同时兼有、侧面加工和槽加工同时可对应,第一:不同于偶数刃,切削刃没有处在对角线上,具有振颤不易发生的特点,第二:衡量刚性的指标有刃径的芯厚与维持刚性的形状等.,30平刀芯厚占65%;45平刀芯厚占70%;15的芯厚以上的随形状可实现刚性,问题,.,12,侧面加工的加工面精度改善?,立铣刀进行侧面切削加工时,加工面变粗糙、无法加工出直角等,达到所定的加工面精度困难.选用何种刀具、采用什么方法加工才能解决这方面的问题?,无法得到所要加工精度的原因,即便高刚性的硬质合金立铣刀,刃长以及颈长尺寸过度的情况,刀刃(长)部分的退让、振颤容易发生,造成加工精度、工具寿命低下.刀刃(长)部分的退让在加工被削材的过程中,刀具先端发生扰曲(弯曲)现象,加工面变成弓形其他的原因,刀具的保持刚性以及跳动精度低的情况也有可能是切削条件不合理造成的.,使用高刚性刀具,使用高刚性刀具切削刃部的退让可以抑制.短刃长、大直径、多刃数是保持高刚性的刀具,多段加工的有效性,短刃刀具具有高刚性,侧面加工时柄部易发生干涉.为了避免干涉,(避空)比刀具刃径小、设定颈长的细长刀具使用是非常有必要的.若有这类刀具,Z方向的多段加工成为可能.同时切削速度、进给速度可以实现高速,实现加工时间缩短.,加工面不留段差的方法,切削面加工痕迹,立铣刀外周刃端在切削中过切而造成的切削痕,通过外周刃端设置R形状的方式而防止过切.,问题,一段加工,多段加工,R形状,.,13,曲面加工的高精度?,模具的曲面形状加工时为了缩短手工修模所需要的时间、切削加工时尽可能达到高精度,什么方法有效?,高速铣削的有效性,球头铣刀加工曲面形状而获得良好加工面,必须选择小的进给/刃与步距.为了使用如此的切削条件,实际进给速度低下,刀具路径增多,使得加工时间变长.为了抑制加工时间的延长,提高加工面光洁度,有必要提高转速.转速的提高可以改善刀具的切削特性、抑制毛刺的发生、获得高质量的加工面.,如此微小的切削量同高速回转为条件的高速铣削加工、低切削抵抗而安定加工成为可能、工具磨损的耐久性提高为特长.对于刀具路径多的精加工可长时间维持高精度加工.,高速加工立铣刀的选择,问题,(1)立铣刀的选定要点为了高速铣削铣刀刃应选用负前角和刀尖保护型等刃部经过刚性处理的.但是负前角的加工软材料和正前角的比较就要差的多.所以加工铝合金,铜电极等硬度不高的材料就要使用正前角大的,切削刃锋利的铣刀.(2)夹持工具的选定要点铣刀安装时悬伸长度和装夹精度是非常重要的.,.,14,高硬度钢的铣削加工?,高硬度钢的立铣刀切削,刀具寿命会变短.造成刀具更换频繁地进行、尺寸补正多次修正,解决办法请赐教.,适应于高硬度材加工的刀具与刀柄的选定,先端强度高的形状、刃数多刚性高形状的刀具会有效.,不是进给而是切削量调整,涂层硬质合金刀具选定耐高温、耐热性等优异涂层比较重要.MISUMITS涂层硬度高、耐氧化温度高的优点而具有卓越刀具的耐磨性.同时,刀柄采用夹持力高的热膨胀刀柄有效.至今热膨胀刀柄因具备高的跳动精度、精加工为中心利用的情况多.强夹持力、不易振颤也广泛用于粗加工、易发生崩刃的高硬度钢加工也可实现稳定加工.,如果刀具非正常磨损、崩刃而造成的急剧磨损的情况有必要进行刀具的选定、切削条件的修正.为了提高刀刃强度,用负前角形状会有效,同时选择硬度高的细小的超超微粒硬质合金材料.另外高硬度的CBN也将会增加.而切削条件的修正不是进给速度大幅下调,而是首先下调切削量.为了保持刀具的耐磨性,实现良好的加工面,切削速度方面选择高速要比低速有利(重要).切削量下调以便在高速领域可实现稳定的加工.,问题,.,15,耐热合金切削加工时的要点?,i合金、Co合金、钛合金,耐热合金的特性,刀具选定的要点,热传导率低、高温强度高、易加工硬化、与工具材料亲和力大的材料.尤其是i合金等超耐热合金、钛合金等的难削材具有硬、粘的特性.热传导率低、切削热传导于切屑困难而集中于切削点、切削刀刃的热影响大.,正前角刀具适合.使用负前角刀具切削耐热合金易造成刀具损伤,刀具寿命因不安定而变短等情况.前角大不仅可以减低切削抵抗,而且可以抑制切削热的发生,有利于提高刀具寿命.,加工方法的要点,粗加工来说在加工精度没有确认的范围内高进给是有效的.切削量加