数控刀具材料分类及选择学习教案.pptx

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1、会计学1数控刀具材料数控刀具材料(cilio)分类及选择分类及选择第一页，共47页。n n四 刀具分类(fn li)n n(1)切刀 包括各种车刀、刨刀、插刀、镗刀、成形车刀等n n (2)孔加工刀具 包括各种钻头、扩孔钻、铰刀、复合孔加工刀具(如钻-铰复合刀具)等。n n (3)拉刀 包括圆拉刀、平面拉刀、成形拉刀(如花键拉刀)等。第1页/共47页第二页，共47页。n n(4)铣刀 包括加工平面的圆柱铣刀、面铣刀等；加工沟槽的立铣刀、键槽(jinco)铣刀、三面刃铣刀、锯片钝刀等；加工特形面的模数铣刀、凸(凹)圆弧铣刀、成形铣刀等。n n(5)螺纹刀具 包括螺纹车刀、丝锥、板牙、螺纹切头，搓

2、丝板等。第2页/共47页第三页，共47页。n n(6)齿轮刀具 包括齿轮滚刀，蜗轮滚刀、插齿刀、剃齿刀、花键滚刀等。n n(7)磨具 包括砂轮、砂带、砂瓦、油石(yush)和抛光轮等。n n(8)其它刀具 包括数控机床专用刀具、自动线专用刀具等。第3页/共47页第四页，共47页。n n单刃(单齿)刀具和多刃(多齿)刀具；n n标准(biozhn)刀具(如麻花钻、铣刀、丝锥等)和非标准(biozhn)刀具(如拉刀、成形刀具等)；n n定尺寸刀具(如扩孔钻、铰刀等)和非定尺寸刀具(如外圆车刀、直刨刀等)；n n整体式刀具、装配式刀具和复合式刀具等第4页/共47页第五页，共47页。n n形状、结构和

3、功能各不相同的各种刀具都有功能相同的组成部分n n工作部分和夹持部分n n工作部分承担切削加工，夹持部分将工作部分与机床连接在一起，传递切削运动和动力(dngl)，并保证刀具正确的工作位置 第5页/共47页第六页，共47页。n n五 刀具材料及合理选用n n刀具材料是指刀具切削部分的材料。合理选择刀具材料影响到：n n（1）切削加工(ji gng)生产率n n（2）刀具耐用度n n（3）刀具消耗和加工(ji gng)成本n n（4）加工(ji gng)精度和表面质量第6页/共47页第七页，共47页。n n选择刀具材料时，各性能之间相互矛盾，如硬度高，则强度低；耐磨(nai m)，则加工工艺困难

4、，要抓住主要矛盾。n n刀具材料类型：n n 工具钢（高速钢）n n 硬质合金 n n 陶瓷n n 超硬材料第7页/共47页第八页，共47页。n n刀具材料(cilio)有n n碳素工具钢n n合金工具钢n n高速钢n n硬质合金n n陶瓷n n金刚石n n立方氮化硼 第8页/共47页第九页，共47页。n n碳素工具钢(如T10A、T12A)及合金工具钢(如9SiCr、CrWMn)，因耐热性较差通常仅用于手工工具和切削速度较低的刀具n n陶瓷、金刚石和立方(lfng)氮化硼等目前仅用于较为有限的场合 n n高速钢和硬质合金 最广泛使用第9页/共47页第十页，共47页。n n高速钢是一种加入了较

5、多的钨、钼、铬、钒等合金元素的高合金工具钢。n n别名(bimng)：n n （风钢）良好的淬透性，空气中冷却就可n n 得到高硬度。n n （锋钢）刃容锋利。n n （白钢）磨光后，表面光亮。第10页/共47页第十一页，共47页。特点特点(tdin)：n n1、较高的热稳定性：切削温度(wnd)高达500-n n 650，与碳素工具钢，合金工具钢相比，切削速度提高1-3倍，耐用度提高10-40倍，可加工有色金属至高温合金（范围广）。n n2、高强度，韧性：抗弯强度为硬质合金的2-3倍数，是陶瓷的5-6倍，韧性比它们高几 十倍。第11页/共47页第十二页，共47页。n n3、一定的硬度（HRC

6、63-70）：耐磨性好，适合各类切削刀具的要求，也可用于在刚 性较差的机床上加工。n n4、刀具制造工艺简单：能锻造，制作形状复杂刀具，大型(dxng)成型刀具（这一点极为重要）如钻头、丝锥、成型刀具、拉刀、齿轮刀具。n n5、材料性能较硬质合金和陶瓷稳定，在自动机床上使用可靠。因此，尽管各种新型刀具材料不断出现，高速钢仍占现用刀具材料的一半以上。第12页/共47页第十三页，共47页。n n高速钢分：普通高速钢（通用型）、高性能高速钢和粉末冶金高速钢）n n普通高速钢：分钨钢，钨钼钢两类，V不高于40-60%。n n高性能高速钢：再加入(jir)一些合金、性能高。n n高性能高速钢如9W6Mo

7、SCr4V2n nW6MoSCr4V3n n比通用型高速钢具有更好的切削性能，适合于 加工奥氏体不锈钢、高温合金、钍合金和高强度铡等难加工材料 第13页/共47页第十四页，共47页。n n粉末冶金高速钢：制造工艺不同，性能高.n n540 HRA8287n n760 HRA7785n n800-1000时，尚能进行切削n n 刀具耐用度提高几几十倍，同时切削速度提高410倍。n n缺点：比高速钢强度低，冲击(chngj)韧性差，不能承受切削振动和冲击(chngj)负荷。第14页/共47页第十五页，共47页。n n硬质合金硬度可达8993HRA（74-82HRC）n n切削温度达8001000n

8、 n切削速度可达100300mminn n韧性差，抗弯强度低，不能承受较大的冲击(chngj)载荷 n n涂层刀具材料n n在硬质合金或高速钢基体上，涂敷一层几微米厚的高硬度、高耐磨性的金属化合物(如碳化钛、氮化钛、氧化铝等)而制成的。n n涂层硬质合金的刀具寿命至少可提高l3倍n n涂层高速钢的刀具寿命可提高210倍第15页/共47页第十六页，共47页。刀具(doj)的选择第16页/共47页第十七页，共47页。目的目的(md)n n通过刀具选择过程，理解影响刀具选择的主要(zhyo)因素第17页/共47页第十八页，共47页。普通内外普通内外(niwi)圆车削圆车削刀具选择刀具选择第18页/共

9、47页第十九页，共47页。普通内外普通内外(niwi)圆车削刀具选圆车削刀具选择择第19页/共47页第二十页，共47页。工件工件(gngjin)的影响的影响n n形状形状(xngzhun)n n刚性刚性n n材质材质n n毛坯条件毛坯条件n n装夹装夹n n尺寸公差尺寸公差要求要求n n表面质量表面质量要求要求第20页/共47页第二十一页，共47页。机床机床(jchung)的影响的影响n n机床类型机床类型n n刀位数量刀位数量n n刀具装夹方式和刀具装夹方式和尺寸尺寸n n切削方向切削方向n n转速转速(zhun s)范范围围n n主轴功率主轴功率第21页/共47页第二十二页，共47页。刀杆

10、的影响刀杆的影响(yngxing)n n主偏角主偏角n n进给方向进给方向n n截面形状和尺寸截面形状和尺寸(ch cun)n n长度长度n n刀片夹紧方式刀片夹紧方式n n刀杆几何角度刀杆几何角度55第22页/共47页第二十三页，共47页。选择选择(xunz)与加工任与加工任务相适应的车刀片务相适应的车刀片第23页/共47页第二十四页，共47页。选择刀具材料的基本选择刀具材料的基本(jbn)要要求求n n熟悉工件与刀具材料特性熟悉工件与刀具材料特性n n被选用的刀具材料与工件被选用的刀具材料与工件材料相互材料相互“匹配匹配”n n既充分发挥刀具特性既充分发挥刀具特性n n又较经济的满足加工又

11、较经济的满足加工(ji gng)要求要求第24页/共47页第二十五页，共47页。切削刀具切削刀具(doj)用硬质合金分用硬质合金分类及标志类及标志P类用于加工长切屑的钢件M类用于加工不锈钢件K类用于加工短切屑的铸铁件N类用于加工短切屑的非铁材料S类用于加工难加工材料H类用于加工硬材料第25页/共47页第二十六页，共47页。通用通用(tngyng)材质材质第26页/共47页第二十七页，共47页。专用专用(zhunyng)材质材质第27页/共47页第二十八页，共47页。选择选择(xunz)刀片槽形刀片槽形第28页/共47页第二十九页，共47页。刀片刀片(dopin)上的标记上的标记断屑槽代号应用范

12、围刀尖半径英制公制来源于ISO工程制图(zh t)表面光洁度符号粗加工粗加工中等加工中等加工精加工精加工超精加工超精加工MMP PF-精加工精加工(ji gng)M-中等加工中等加工(ji gng)R-粗加工粗加工(ji gng)U-通用加工通用加工(ji gng)N-负前角负前角 P-正前角正前角 S-锋利刃锋利刃W-修光刃修光刃H 重加工重加工英制：英制：2代表代表2/64in.1/32in.公制：公制：08代表代表第29页/共47页第三十页，共47页。车刀片(dopin)选择实验实例第30页/共47页第三十一页，共47页。车刀片选择车刀片选择(xunz)练习练习n n精车图示的细长轴精车

13、图示的细长轴n n加工余量加工余量:0.5 mm:0.5 mmn n根据表面粗糙度要求必须使用的进给率根据表面粗糙度要求必须使用的进给率f=0.1 f=0.1 mm(mm(刀尖刀尖R0.4)R0.4)n n连续切削，表面已经连续切削，表面已经(y(y jing)jing)经过加工经过加工n n材料材料 C45 C45n n机床刚性不好机床刚性不好n n工件装夹不够牢固工件装夹不够牢固第31页/共47页第三十二页，共47页。第32页/共47页第三十三页，共47页。6个工件个工件(gngjin)材料组材料组n n第一步选择(xunz)刀片的断屑槽型-LF第33页/共47页第三十四页，共47页。6个

14、工件个工件(gngjin)材料组材料组n n第一步选择(xunz)刀片的断屑槽型n n第二步选择(xunz)刀片的材质-LFKT315第34页/共47页第三十五页，共47页。6个工件个工件(gngjin)材料组材料组n n第一步选择(xunz)刀片的断屑槽型n n第二步选择(xunz)刀片的材质n n第三步选择(xunz)切削速度-LFKT315第35页/共47页第三十六页，共47页。选车刀(ch do)DCMT070204-LF KT315第36页/共47页第三十七页，共47页。车刀片选择车刀片选择(xunz)结结果果 细长轴用正型刀具，钢，得：槽形为 LF 同页-LF，连续切削(qixio

15、)，得：材质：KT315 Vc=270m/min 选车刀样本DCMT070204-LF KT315 Vc=270m/min第37页/共47页第三十八页，共47页。车削(ch xu)实验一第38页/共47页第三十九页，共47页。目的目的(md)n n了解可转位车刀的结构，掌握(zhngw)可转位车刀的装卸方法 第39页/共47页第四十页，共47页。实验实验(shyn)器材器材n n可转位车刀杆n n可转位刀片n n垫片n n垫片螺钉n n扳手(bn shou)n n压板n n开口销n n夹紧螺钉第40页/共47页第四十一页，共47页。实验实验(shyn)步骤步骤n n实验教师讲解并演示(ynsh

16、)可转位车刀的结构和装卸方法n n实验学员按要求进行可转位车刀的装卸 第41页/共47页第四十二页，共47页。车削(ch xu)实验二第42页/共47页第四十三页，共47页。目的目的(md)n n了解切削(qixio)参数对断屑的影响第43页/共47页第四十四页，共47页。实验实验(shyn)器材器材n n数控车床n n45钢制工件(例如：直径(zhjng)80mm)n n可转位车刀 CNMG120412-RNn n计算器n n直尺 第44页/共47页第四十五页，共47页。实验实验(shyn)步骤步骤 n n实验教师讲解切削参数对断屑的影响，给定实验数据：实验教师讲解切削参数对断屑的影响，给定

17、实验数据：n n第一组数据：第一组数据：n n切削速度：切削速度：350m/min350m/minn n进给率：进给率：0.6 mm/r0.6 mm/rn n切削深度：切削深度：5mm5mmn n实验学员测量工件直径并按给定实验数据计算实验学员测量工件直径并按给定实验数据计算(j sun)(j sun)机机床转速和进给速度床转速和进给速度n n按计算按计算(j sun)(j sun)得到的机床转速和进给速度修改加工程序得到的机床转速和进给速度修改加工程序n n分别按两组数据进行切削，收集相应的切屑装入透明小胶分别按两组数据进行切削，收集相应的切屑装入透明小胶袋贴于切削实验报告。袋贴于切削实验报告。第二组数据：切削速度：350m/min进给(jn i)率：0.25 mm/r切削深度：第45页/共47页第四十六页，共47页。实验实验(shyn)结果结果第二组数据：切削(qixio)速度：350m/min进给率：0.25 mm/r切削(qixio)深度：n=1393r/minVf=348mm/min第一组数据：切削(qixio)速度：350m/min进给率：0.6 mm/r切削(qixio)深度：n=1393r/minVf=863mm/min第46页/共47页第四十七页，共47页。