机加工刀具的选择讲解
数控刀具的选择方法

数控刀具的选择方法1、数控刀具的选择数控机床刀具的选择和确定是数控加工中的重要内容,它不仅影响数控机床的加工效率,而且直接影响加工质量。
它与普通机床相比,对刀具提出了更高的要求,这体现在要求精度高、刚性好、装夹调整方便、切削性能强、寿命长等方面。
数控刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的,应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其他相关因素正确选用刀具及刀柄。
刀具选择总的原则是:安装调整方便、刚性好、寿命长和精度高。
在满足加工要求的前提下尽量选择较短的刀柄,以提高刀具加工的刚性。
选择刀片或刀具时应考虑的因素是多方面的。
随着机床种类、型号的不同,生产经验和习惯的不同以及其他种种因素而得到的效果是不相同的,归纳起来应该考虑到以下几个方面。
(1)刀片形状的选择加工的零件形状是选择刀片形状的第一依据。
刀片安装在刀柄上,刀具主、副切削刃不得与工件的已加工表面或待加工表面发生干涉。
刀具形状与切削区的刀尖角的大小有直接关系,因此刀片形状直接影响刀尖强度,刀尖角越大,刀尖强度越高。
按刀尖角大小顺序排为:R、O、H、P、S、L、M、A、B、W、C、E、T、K、D、V。
另外,刀尖角越大,车削中对工件的径向分力越大,越易引起切削振动,故精加工时宜采用较小的刀尖角型号。
在保证刀具强度、工件精度的前提下,可选用切削刃较多的W型、T型刀片。
此外,某些刀片形状的使用范围有其专用性。
如D型、V型车削刀片一般只在仿形车削时才使用。
R型刀片在仿形、车削盘类零件(车轮)、曲面加工时采用。
(2)刀片主切削刃后角的选择当刀片后角选N型0°时,刀片可正反使用,这样可以降低刀片成本。
此时刀柄上的刀片安装面不是水平的,当刀片与刀体组合后,刀具形成正的后角,只是刃倾角为负。
由于数控机夹刀片一般都有断屑槽,故前角也为正值。
因此N型刀片被较多选用,选用时注意考虑槽形。
另外,由于该型刀具的刃倾角为负,在进行曲面加工时,刀具上切削点位置不同,且不在同一中心高上,故在进行较大的精密曲面加工时会造成误差。
数控刀具选择常用的十五条原则,选错后悔!

1、加工中最重要的刀具都意味着生产出现停顿。
但并不意味着每把刀具都具有同样重要的地位。
切削加工时间最长的刀具对生产周期的影响更大,任何一把刀具停止工作。
因此同等前提下,应当给予这把刀具更多关注。
此外,还应该注意加工关键部件及加工公差范围要求最严格的刀具。
另外,对切屑控制相对差的刀具,如钻头、切槽刀、螺纹加工刀具也应重点关注。
因为切屑控制不佳可引起停机。
2、与机床相匹配因此选择正确的刀具非常重要。
通常,刀具分右手刀及左手刀。
右手刀具适合于逆时针旋转(CCW机床(沿主轴方向看);左手刀具适合于顺时针旋转(CW机床。
如果你有几台车床,一些夹持左手刀具,其他左右手兼容,那么请选择左手刀具。
而对于铣削而言,人们通常倾向于选择通用性更强的刀具。
但是尽管此类刀具涵盖的加工范围更大,也令你即刻损失了刀具的刚性,增大了刀具挠曲变形,降低了切削参数,同时更容易引起加工振动。
另外,机床更换刀具的机械手对刀具的尺寸及重量也有所限制。
若你购买的主轴带内冷却通孔的机床,也请选择带内冷却通孔的刀具。
3、与被加工材料相匹配因此大多数刀具基于优化碳钢加工设计。
刀片牌号需依据被加工材料进行选择。
刀具制造商提供一系列的刀体及相配合的刀片用于加工诸如高温合金、钛合金、铝、复合材料、塑料及纯金属等非铁材料。
当你需要加工上述材料时,碳钢是机械加工中最常见的被加工材料。
请选择相匹配材质的刀具。
绝大多数品牌都有各种系列刀具,标明适合加工什么材料。
如DaElement3PP系列就主要用来加工铝合金、86P系列专门来加工不锈钢、6P系列专门来加工高硬钢。
4、刀具规格铣刀规格太大。
大规格的车刀刚性更佳;而大规格的铣刀不仅价格更高,常见的错误是所选的车刀规格太小。
且空切时间更长。
总体而言,大规格的刀具价格高于小规格刀具。
5、选择可换刀片式还是重新修磨式刀具条件允许下,遵循的原则很简单:尽量避免修磨刀具。
除了少数钻头和端面铣刀外。
尽量选择可换刀片式或可换刀头式刀具。
数控刀具及其选用(共31张PPT)

常用数控刀具的材料
高速钢
普通高速钢 高性能高速钢
数
控
刀
硬质合金
具
的
材
料
金属陶瓷
YG类硬质合金〔ISO-K类〕
YT类硬质合金〔ISO-P类〕
YW类硬质合金〔ISO-M类〕 纯氧化铝类〔白色陶瓷〕 TiC添加类〔黑色陶瓷〕
聚晶金刚石〔PCD〕
聚晶立方碳化硼〔PCBN〕
2.2 可转位刀片的应用及代码
可转位刀具是将预先加工好并带有假设干个切 削刃的多边形刀片,用机械夹固的方法夹紧在刀体 上的一种刀具。由刀片和刀体组成。
刀具选择的根本原那么:安装调整方便、刚 性好、耐用度和精度高;在满足加工要求的前提 下,尽量选择较短的刀柄,以提高刀具加工的刚 性。
具体应用见P62-63数控车削、数控铣削刀具的选择。
数控刀具的选择
刀具选择应考虑的主要因素有:
被加工工件的材料、 性能
如金属、非金属,其硬度、刚度、塑性、韧性及耐 磨性等。
2.1.1 数控刀具的种类
按刀具 材料分
高速 钢刀具
硬质合 金刀具
聚晶金 刚石刀具
立方氮 化硼刀具
陶瓷刀具
涂层刀具
2.1.1 数控刀具的种类
车刀
按加工 工艺来分
钻削刀具
镗刀
铣刀
外圆、内孔、螺纹、 钻头、铰刀、 整体式、模块式、 面铣、立铣、
车槽、车成型面
丝锥
镗头类
成型铣刀
2.1.2 数控刀具的特点
TSG整体式镗铣类工具系统
TSG整体式镗铣类工具系统:
把锥柄和刀杆制成一体;
工具系统的柄部形式有直柄和锥柄两种。
TMG镗铣类模块式工具系统
TMG工具系统是把整体式刀具分解成柄部〔主柄模块〕、 中间连接块〔连接模块〕、工作头部〔工作模块〕三个主 要局部,然后通过各种连接结构,在保证刀杆连接精度、 强度、刚性的前提下,将这三局部连接成整体。
机械加工中的刀具选择与切削参数优化

机械加工中的刀具选择与切削参数优化在机械加工过程中,刀具的选择和切削参数的优化是确保加工质量和效率的关键因素。
正确选择合适的刀具和合理调整切削参数可以提高机械加工的生产效率、降低加工成本,并确保产品的精度和质量。
本文将重点探讨机械加工中刀具选择与切削参数优化的相关知识和技巧。
一、刀具选择在机械加工中,常见的刀具包括铣刀、钻头、车刀等,不同的切削任务需要选择不同类型的刀具。
以下是一些常用的刀具及其适用场合:1. 铣刀:铣刀适用于对工件进行平面、曲面和开槽等加工,可分为立铣刀、立铣刀、面铣刀等。
不同的铣刀具有不同的刃数和刀柄形状,在选择时需要根据具体的加工要求进行选择。
2. 钻头:钻头适用于对工件进行钻孔加工,其常见类型有直柄钻头、芯钻、铰刀等。
选择钻头时需要考虑要加工的孔径、孔深和加工材料等因素。
3. 车刀:车刀适用于对工件进行车削加工,可分为内圆车刀、外圆车刀、切槽车刀等。
选择车刀时需要根据加工要求和工件形状进行选择。
在刀具选择时,还需要考虑刀具的材料和涂层。
常见的刀具材料有高速钢、硬质合金、陶瓷等,而涂层则可以提高刀具的硬度、耐磨性和切削性能。
二、切削参数优化切削参数的优化是机械加工中的一个重要环节,它直接影响加工效率和产品质量。
以下是一些常见的切削参数及其优化方法:1. 切削速度:切削速度是指刀具在单位时间内通过工件表面的线速度,它与切削力、刀具寿命和表面质量密切相关。
在选择切削速度时,需要考虑加工材料的硬度、刀具材料和涂层的性能等因素。
一般来说,切削速度适中可以提高加工效率,过高或过低都会对加工效果产生不利影响。
2. 进给速度:进给速度是指工件在单位时间内相对于刀具的移动速度,它与切削力、切屑处理和表面质量密切相关。
在选择进给速度时,需要考虑切削力的大小、切削液的使用和刀具的负荷承受能力等因素。
适当调整进给速度可以改善加工表面的光洁度和减少切削力。
3. 切削深度:切削深度是指刀具在每次切削中与工件接触的距离,它与切削力、切削温度和表面质量有关。
机床加工过程中的刀具选型技巧

机床加工过程中的刀具选型技巧机床加工是现代制造业中必不可少的一环,而刀具作为机床加工过程中的关键工具,对于加工质量和效率起着决定性的作用。
正确选择和使用刀具可以提高加工效率、降低成本、保证产品质量。
本文将介绍机床加工过程中的刀具选型技巧,以帮助读者更好地应对加工过程中的挑战。
一、了解加工材料特性首先,在选择刀具之前,有必要对待加工材料的特性有所了解。
不同的材料具有不同的硬度、韧性、导热性等特点,这些特点将直接影响刀具的选择。
例如,对于硬度较高的材料,应选用硬质合金刀具或刚性足够的切削刀具,以确保刀具的寿命和加工效果。
二、选择合适的刀具类型根据不同的加工需求,可以选择不同类型的刀具。
常见的刀具类型有立铣刀、立铣头、车刀、钻刀等。
选择合适的刀具类型能够更好地适应加工工艺和材料特性。
例如,在进行铣削加工时,可以选择立铣头进行面铣或者选用铣刀进行侧铣。
三、考虑加工条件在选择刀具时,还需要考虑加工条件。
加工条件包括切削速度、进给速度、切削深度等因素。
不同的切削条件将对刀具产生不同的影响。
一般来说,较高的切削速度和进给速度可以提高加工效率,但对刀具的寿命和稳定性要求更高。
因此,在实际选择刀具时,需要综合考虑加工条件的方方面面,以达到最佳的加工效果。
四、关注刀具材料与涂层刀具的材料和涂层也是刀具选型的重要考虑因素。
常见的刀具材料有高速钢、硬质合金和陶瓷等,而涂层可以增加刀具的耐磨性和热稳定性。
选择合适的刀具材料和涂层可以延长刀具的使用寿命和提高切削质量。
五、了解刀具参数除了上述因素外,还需要了解刀具的一些参数,如刀具直径、切削边数、刀柄类型等。
这些参数将直接影响切削力、切削表面质量和加工稳定性。
在选择刀具时,需要根据具体加工需求来合理配置这些参数,以获得最佳的加工效果。
六、定期维护刀具刀具的维护也是保证刀具寿命和加工质量的关键。
定期清洁、修磨和涂覆刀具润滑剂可以延长刀具的使用寿命。
此外,在加工过程中,还应定期检查刀具的磨损情况,并及时更换损坏的刀具,以确保加工的准确性和效率。
CNC机床加工中的刀具材料选择与应用

CNC机床加工中的刀具材料选择与应用近年来,随着数控机床技术的不断发展,CNC机床在各行各业的应用日益广泛。
作为CNC机床中不可或缺的一部分,刀具的材料选择与应用对于工件加工质量、生产效率、刀具寿命等方面都起着至关重要的作用。
本文将围绕CNC机床加工中的刀具材料选择与应用进行探讨。
一、刀具材料的分类在CNC机床加工中,刀具材料主要可分为硬质合金、高速钢、陶瓷刀具、超硬材料等几大类。
1. 硬质合金硬质合金是一种由钨钴合金和硬质金属碳化物制成的刀具材料,具有高硬度、良好的耐磨性和抗冲击性能。
它是目前应用较广泛的刀具材料之一,适用于大多数金属材料的精密加工。
2. 高速钢高速钢是一种含有多种合金元素的刀具材料,具有良好的热硬性和切削性能。
它具有较高的耐磨性和高温强度,适用于高温切削加工,如铸铁、不锈钢等材料。
3. 陶瓷刀具陶瓷刀具是由陶瓷材料制成的刀具,具有高硬度、耐磨性和热稳定性。
它适用于高速切削和干切削加工,如高硬度合金、玻璃纤维增强塑料等难加工材料。
4. 超硬材料超硬材料是一种由金刚石或立方氮化硼制成的刀具材料,具有极高的硬度和热稳定性。
它适用于超硬材料的切削加工,如钛合金、高硬度合金等。
二、刀具材料的选择原则在CNC机床加工中,刀具材料的选择需要考虑以下几个方面的因素:1. 加工材料根据需要加工的材料特性选择刀具材料,例如加工铸铁时可选择高速钢刀具,加工钛合金时可选择超硬材料刀具等。
2. 加工方式根据加工方式选择刀具材料,例如高速切削时可选择陶瓷刀具,干切削时可选择超硬材料刀具等。
3. 切削速度根据切削速度选择刀具材料,例如在高速切削时为了提高刀具寿命和加工效率,可选择高硬度、耐磨性好的刀具材料。
4. 切削力和切削温度根据切削力和切削温度选择刀具材料,例如降低切削力和切削温度可选择具有较好热稳定性的刀具材料。
三、刀具材料的应用案例以下是几种常见刀具材料在CNC机床加工中的应用案例:1. 硬质合金硬质合金刀具主要适用于钢材加工,如机械零件的车削、镗削等,可以提供较高的加工质量和寿命。
机械加工中数控机床刀具切削参数的选择方法

机械加工中数控机床刀具切削参数的选择方法引言:数控机床作为现代制造业中不可或缺的关键设备, 切削参数的选择直接影响加工质量和效率。
机械加工中,数控机床刀具的切削参数选择是非常重要的一个环节,它直接影响到加工质量、加工效率和刀具寿命。
因此,正确选择切削参数对于提高加工效率和降低加工成本具有重要意义。
本文将介绍机械加工中数控机床刀具切削参数的选择方法。
一、切削速度的选择切削速度是数控机床刀具切削过程中最重要的一个参数,对于切削质量、切削力、切削温度等方面都有直接影响。
选择切削速度主要取决于工件材料的硬度、切削刃口的材料和硬度以及数控机床的能力。
一般来说,硬度较高的材料需要较低的切削速度,而硬度较低的材料则可以选择较高的切削速度。
在合理范围内选择切削速度,不仅可以提高加工效率,还可以保证刀具寿命和加工质量。
切削速度的选择应根据材料和刀具的特性进行调整,经验公式可以作为初步的参考。
二、进给率的选择进给率是切削过程中刀具每单位时间切削的长度,也是衡量切削效率的重要指标。
进给率的选择应考虑切削工艺、切削质量要求以及刀具的特性。
通常情况下,进给率过大容易导致过载,切削力过大,切削质量下降;进给率过小则会浪费加工时间,低效率。
因此,选择合适的进给率对于保持加工质量和提高加工效率至关重要。
在选择进给率时,应考虑切削深度、材料的硬度以及机床的刚性等因素。
三、切削深度的选择切削深度是刀具进入工件的深度,它直接影响加工效率和切削力。
切削深度的选择应根据工件材料的硬度、机床的刚性、刀具的强度等因素综合考虑。
对于硬度较高的材料,一般采用较小的切削深度以减小切削力,避免刀具损坏。
而对于硬度较低的材料,可以适当增加切削深度以提高加工效率。
切削深度的选择过大或过小都会对加工效果带来不利影响,应根据实际情况进行综合考虑。
四、切削角度的选择切削角度是切削刃部分与工件接触的角度。
切削角度的选择要根据切削力、切削声音、加工精度等因素进行综合考虑。
数控机床刀具的选择

(2)硬质合金(Cemented Carbide)
1)普通硬质合金
①钨钴类(YG)
WC+Co,强度好,硬度和耐磨性较差, 用于加工脆性材料、有色金属和非金属 材料。常用牌号:YG3、YG6、YG8、 YG6X。数字表示Co的百分含量, Co多 韧性好,用于粗加工; Co少用于精加 工。
2)新型硬质合金 ①钨钛钽(铌)钴类
在YG类中添加 TaC 或 NbC,可提高 高温硬度、强度、耐磨性。用于加工 难切削材料和断续切削。
②通用合金(YW)
在YT类中添加合金,可提高抗 弯强度,冲击韧性,耐热性及高 温强度,抗氧化性等。
(3)新型刀具材料
① 涂层刀具
刀具基体材料上涂一薄层耐磨性 高的难熔金属化合物而得到的刀具材 料.
具 装三面刃铣刀
装面铣刀
M
装有扁尾莫氏锥柄刀具
TQW
倾斜式微调镗刀
XDZ
装直角端铣刀
G C 规格
攻螺纹夹头
TQC
倾斜式粗镗刀
XD
装端铣刀
切内槽工具
TZC
直角形粗镗刀
用数字表示工具的规格,其含义随工具不同而异。有些工具该数字为轮廓尺寸D-L;有些工具 该数字表示应用范围。还有表示其他参数值的,如锥度号等。
②钨钛钴类(YT)
TiC+WC+Co类(YT):常用牌号有YT5、 YT14、YT15、YT30等。此类硬质合金硬度、 耐磨性、耐热性都明显提高,但韧性、抗冲 击振动性差,主要用于加工钢料,不宜加工脆 性材料。含TiC量多,含Co量少,耐磨性好, 适合精加工;含TiC量少,含Co量多,承受 冲击性能好,适合粗加工。
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刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容,它不仅影响数控机床的加工效率,而且直接影响加工质量。
CAD/CAM技术的发展,使得在数控加工中直接利用CAD的设计数据成为可能,特别是微机与数控机床的联接,使得设计、工艺规划及编程的整个过程全部在计算机上完成,一般不需要输出专门的工艺文件。
现在,许多CAD/CAM软件包都提供自动编程功能,这些软件一般是在编程界面中提示工艺规划的有关问题,比如,刀具选择、加工路径规划、切削用量设定等,编程人员只要设置了有关的参数,就可以自动生成NC程序并传输至数控机床完成加工。
因此,数控加工中的刀具选择和切削用量确定是在人机交互状态下完成的,这与普通机床加工形成鲜明的对比,同时也要求编程人员必须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则,在编程时充分考虑数控加工的特点。
本文对数控编程中必须面对的刀具选择和切削用量确定问题进行了探讨,给出了若干原则和建议,并对应该注意的问题进行了讨论。
一、数控加工常用刀具的种类及特点数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点,一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。
刀柄要联接刀具并装在机床动力头上,因此已逐渐标准化和系列化。
数控刀具的分类有多种方法。
根据刀具结构可分为:①整体式;②镶嵌式,采用焊接或机夹式连接,机夹式又可分为不转位和可转位两种;③特殊型式,如复合式刀具,减震式刀具等。
根据制造刀具所用的材料可分为:①高速钢刀具;②硬质合金刀具;③金刚石刀具;④其他材料刀具,如立方氮化硼刀具,陶瓷刀具等。
从切削工艺上可分为:①车削刀具,分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种;②钻削刀具,包括钻头、铰刀、丝锥等;③镗削刀具;④铣削刀具等。
为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求,近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用,在数量上达到整个数控刀具的30%~40%,金属切除量占总数的80%~90%。
数控刀具与普通机床上所用的刀具相比,有许多不同的要求,主要有以下特点:⑴刚性好(尤其是粗加工刀具),精度高,抗振及热变形小;⑵互换性好,便于快速换刀;⑶寿命高,切削性能稳定、可靠;⑷刀具的尺寸便于调整,以减少换刀调整时间;⑸刀具应能可靠地断屑或卷屑,以利于切屑的排除;⑹系列化,标准化,以利于编程和刀具管理。
二、数控加工刀具的选择刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。
应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。
刀具选择总的原则是:安装调整方便,刚性好,耐用度和精度高。
在满足加工要求的前提下,尽量选择较短的刀柄,以提高刀具加工的刚性。
选取刀具时,要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。
生产中,平面零件周边轮廓的加工,常采用立铣刀;铣削平面时,应选硬质合金刀片铣刀;加工凸台、凹槽时,选高速钢立铣刀;加工毛坯表面或粗加工孔时,可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀;对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工,常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。
在进行自由曲面加工时,由于球头刀具的端部切削速度为零,因此,为保证加工精度,切削行距一般取得很能密,故球头常用于曲面的精加工。
而平头刀具在表面加工质量和切削效率方面都优于球头刀,因此,只要在保证不过切的前提下,无论是曲面的粗加工还是精加工,都应优先选择平头刀。
另外,刀具的耐用度和精度与刀具价格关系极大,必须引起注意的是,在大多数情况下,选择好的刀具虽然增加了刀具成本,但由此带来的加工质量和加工效率的提高,则可以使整个加工成本大大降低。
在加工中心上,各种刀具分别装在刀库上,按程序规定随时进行选刀和换刀动作。
因此必须采用标准刀柄,以便使钻、镗、扩、铣削等工序用的标准刀具,迅速、准确地装到机床主轴或刀库上去。
编程人员应了解机床上所用刀柄的结构尺寸、调整方法以及调整范围,以便在编程时确定刀具的径向和轴向尺寸。
目前我国的加工中心采用TSG工具系统,其刀柄有直柄(三种规格)和锥柄(四种规格)两种,共包括16种不同用途的刀柄。
在经济型数控加工中,由于刀具的刃磨、测量和更换多为人工手动进行,占用辅助时间较长,因此,必须合理安排刀具的排列顺序。
一般应遵循以下原则:①尽量减少刀具数量;②一把刀具装夹后,应完成其所能进行的所有加工部位;③粗精加工的刀具应分开使用,即使是相同尺寸规格的刀具;④先铣后钻;⑤先进行曲面精加工,后进行二维轮廓精加工;⑥在可能的情况下,应尽可能利用数控机床的自动换刀功能,以提高生产效率等。
三、数控加工切削用量的确定合理选择切削用量的原则是,粗加工时,一般以提高生产率为主,但也应考虑经济性和加工成本;半精加工和精加工时,应在保证加工质量的前提下,兼顾切削效率、经济性和加工成本。
具体数值应根据机床说明书、切削用量手册,并结合经验而定。
⑴切削深度t。
在机床、工件和刀具刚度允许的情况下,t就等于加工余量,这是提高生产率的一个有效措施。
为了保证零件的加工精度和表面粗糙度,一般应留一定的余量进行精加工。
数控机床的精加工余量可略小于普通机床。
⑵切削宽度L。
一般L与刀具直径d成正比,与切削深度成反比。
经济型数控加工中,一般L的取值范围为:L=(0. 6~0.9)d。
⑶切削速度v。
提高v也是提高生产率的一个措施,但v与刀具耐用度的关系比较密切。
随着v的增大,刀具耐用度急剧下降,故v的选择主要取决于刀具耐用度。
另外,切削速度与加工材料也有很大关系,例如用立铣刀铣削合金刚30CrNi2MoVA时,v可采用8m/min左右;而用同样的立铣刀铣削铝合金时,v可选200m/min以上。
⑷主轴转速n(r/min)。
主轴转速一般根据切削速度v来选定。
计算公式为:式中,d为刀具或工件直径(mm)。
数控机床的控制面板上一般备有主轴转速修调(倍率)开关,可在加工过程中对主轴转速进行整倍数调整。
⑸进给速度vF 。
vF应根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料来选择。
vF的增加也可以提高生产效率。
加工表面粗糙度要求低时,vF可选择得大些。
在加工过程中,vF也可通过机床控制面板上的修调开关进行人工调整,但是最大进给速度要受到设备刚度和进给系统性能等的限制。
随着数控机床在生产实际中的广泛应用,数控编程已经成为数控加工中的关键问题之一。
在数控程序的编制过程中,要在人机交互状态下即时选择刀具和确定切削用量。
因此,编程人员必须熟悉刀具的选择方法和切削用量的确定原则,从而保证零件的加工质量和加工效率,充分发挥数控机床的优点,提高企业的经济效益和生产水平。
高速加工作为一种先进的切削技术,自二十世纪八十年代以来得到了日益广泛的应用。
高速加工采用远高于常规加工的切削速度和进给速度,不仅可提高加工效率,缩短加工工时,同时还可获得很高的加工精度。
随着高速加工主轴技术的发展,与其配套的新型刀具不断出现,对高速加工用刀具工艺参数的优化研究也不断深入。
目前,德国、美国、日本等工业发达国家对高速加工技术的研究和应用处于世界领先地位,特别是德国对高速加工的研究起步较早,成果较多。
早在1984 年,德国国家研究技术部(DFG)就出资700 万马克资助德国Darmstadt 工业大学生产技术和机床研究所(PTW,Institute of Productionand Engineering and Ma chine Tools)与41 家公司进行了为期 4 年的合作,全面开展对高速加工切削机理、高速加工工艺、高速加工用机床与刀具的研究。
由于政府的高度重视和大力资助,研究工作取得了丰硕成果。
德国不少公司很快掌握了高速加工技术,并不断支持和推动该项技术的深入研究与发展。
本文对德国PTW研究所近年来在高速加工刀具工艺参数优化方面的最新研究成果作一介绍,希望能为国内的高速加工研究及应用提供有益的参考。
2 高速加工的特点高速加工(High Speed Cutting,简称HSC)通常是指在高于常规加工速度5~10倍的条件下进行的切削加工。
在高速加工中,必须根据不同的加工材料、加工方式、加工工艺、刀具参数并考虑刀具使用寿命和加工表面质量来选择切削速度。
表1为加工不同工件材料时HSC 铣削与常规加工的切削速度比较。
表 2 为采用不同加工方式切削合金钢时HS C 与常规加工的切削速度比较。
表1 加工不同材料时HSC铣削与常规加工的切削速度比较被加工材料常规切削速度(m/min)HSC切削速度(m/min)纤维增强塑料~800 1200~9000 轻金属~800 200~5000 铜合金~400 1200~45000 铸铁~300 1000~3000 普通工具钢~250 700~2000 钛合金~80 200~1000 镍基合金~20 100~300表2 加工合金钢时HSC 与常规加工的切削速度比较加工方式常规切削速度HSC切削速度。