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数控加工刀具的选择及切削用量的确定


毕业设计说明书
课题名称:数控加工刀具的选择及切削用量的确定

系 (部) 专 班 姓 学 业 级 名 号

数控工程系 数控技术 数控 3092

指导教师

2011

~ 2012

学年第 1 学期

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r /> 摘



在数控机床加工中,数控刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺的重要内 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。 现在,如 Pro/ENGINEER、UG、Cimatron、MasterCAM 等许多 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,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, 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。众所周知, 在借助 CAM 软件进行数控编程的过程中,刀具的选择和切削用量的确定是十分重要,它 不仅对被加工零件的质量影响巨大, 甚至可以决定着机床功效的发挥和安全生产的顺利 进行。所以无论是手工编程或计算机辅助编程,在编制加工程序时,选择合理的刀具和 切削用量,是编制高质量加工程序的前提。 关键词:刀具;切削用量;数控加工。

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目 摘 引



要 ................................................................. 2 言 ....................................................... 4

1.数控车床刀具的选择及切削用量的确定 ......................... 5
1.1 数控车床类刀具知识 ................................................ 5 1.1.1 刀具材料性能 ................................................. 5 1.1.2 常用刀具材料 ................................................. 6 1.1.3 如何选择车床刀具 ............................................ 12 1.2 数控车床切削用量的选择及其如何确定 ............................... 13

2 数控铣加工中的刀具和切削用量合理选择....................... 15
2.1 刀具的选择 ....................................................... 15 2.1.1 一般应遵循以下原则: ........................................ 18 2.2 数控铣床切削用量的选择 ............................................ 18 2.2.1 如何选择切削用量 ............................................ 18 2.2.2 切削用量的选择原则 .......................................... 19

3 CNC 加工中心刀具的选择与切削用量的确定 ..................... 22
3.1 数控加工刀具的选择 ................................................ 22 3.2 数控加工切削用量的确定 ........................................... 23

4 图样设计(4-1)及程序编程 ................................. 24 结 致 论 ...................................................... 28 谢 ...................................................... 29

参 考 文 献 ................................................. 30

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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, 不仅影响数控机床的 加工效率,而且影响工件加工质量。随着 CAD\CAM 软件技术的发展,使得数控加工中直 接利用 CAD 或 PRO/E 软件设计的数据成为可能,特别是微机与数控机床的联接,使得设 计、工艺规划、编程的整个过程全在计算机上完成。例如选择刀具、确定加工路线、设 定切削用量等,编程人员只要设置了有关的参数,就可以自动生成 CNC 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,一般不需要输出专门的工艺文件。 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,能够正确选择刀刃具及切削用量。 铣床的出口量下降比较严重,部分产品出口转内销,进一步加剧了国内市场竞争。 而对于产品档次比较高的企业来说,受到的冲击就不是很明显,特别是高精尖的高档机 床依旧是供不应求。这些都在说明,国内机床市场转型已迫在眉睫。

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1.数控车床刀具的选择及切削用量的确定
1.1 数控车床类刀具知识 由于机床、刀具、夹具、工件等组成的切削加工工艺系统中,刀具是最活跃的成员。 刀具性能的好坏取决于其材料和结构。其中,刀具材料起决定作用,它直接影响切削生 产率、刀具寿命、加工成本、加工精度和表面质量等高低。刀具材料包括刀体材料和刀 具切削部分材料两部分,但通常刀具材料是指刀具切削部分材料。 1.1.1 刀具材料性能 刀具材料性能 刀具材料不仅是影响刀具切削性能的重要因素,而且它对刀具耐用 度、切削用量、生产率、加工成本等有着重要的影响。因此,在机械加工过程中,不数 控车床但要熟悉各种刀具材料的种类、性能和用途,还必须能根据不同的工件和加工条 件,对刀具材料进行合理的选择。 切削时,刀具在承受较大压力的同时,还与切屑、 工件产生剧烈的摩擦,由此而产生较高的切削温度;在加工余量不均匀和切削断续表面 时,加工中心刀具还将受到冲击,产生振动。为此,刀具切削部分的材料应具备下列基 本性能。 刀具材料性能:刀具材料不仅是影响刀具切削性能的重要因素,而且它对刀具耐用 度、切削用量、生产率、加工成本等有着重要的影响。因此,在机械加工过程中,不但 要熟悉各种刀具材料的种类、性能和用途,还必须能根据不同的工件和加工条件,对刀 具材料进行合理的选择。大压力的同时,还与切屑、工件产生剧烈的摩擦,由此而产生 较高的切削温度; 在加工余量不均匀和切削断续表面时, 刀具还将受到冲击, 产生振动。 为此,刀具切削部分的材料应具备下列基本性能。 1.硬度和耐磨性:刀具材料的硬度必须大于工件材料的硬度,一般情况下,要求其 常温硬度在 60HRC 以上。通常,刀具材料的硬度越高,耐磨性也越好,刀具切削部分抗 磨损的能力也就越强。耐磨性还取决于材料的化学成分、显微组织。刀具材料组织中硬 质点的硬度越高,数量越多,晶粒越细,分布越均匀,则耐磨性越好。此外,刀具材料 对工件材料的抗黏附能力越强,耐磨性也越好。 2.强度和韧性:由于切削力、冲击和振动等作用,数控车床刀具材料必须具有足够
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的抗弯强度和冲击韧性,以避免刀具材料在切削过程中产生断裂和崩刃。 3.耐热性与化学稳定性:耐热性是指刀具材料在高温下保持其硬度、耐磨性、强度 和韧性的能力。耐热性越好,则允许的切削速度越高,同时抵抗切削刃塑性变形的能力 也越强。 化学稳定性是指刀具材料在高温下不易和工件材料、周围介质发生化学反应的能 力。化学稳定性越好,刀具的磨损越慢。 4.工艺性能:刀具材料应具备好的制造性能、热处理性能、焊接性能、磨削加工性 能等。 5.经济性能:在具有上述性能的同时,刀具材料尽可能满足资源充足、价格低廉的 要求。 6.适应性能:随着科学的发展,各种高强度、高硬质、耐腐蚀和抗拉工程材料越来 越多的被采用,刀具材料应能适应新型难加工材料的需要。 1.1.2 常用刀具材料 1.刀体材料 一般刀体军用普通碳钢或合金钢制作。如焊接车、镗刀的刀柄,钻头、铰刀的刀体 常用 45 钢或 40Cr 制造。 尺寸较小的刀具或切削负荷较大的刀具宜用合金钢或高速钢整 体制成,如螺纹刀具、成型铣刀、拉刀等;尺寸较小的精密刀具(如小镗刀、小铰刀) 也可用硬质合金整体制成。 机夹、可转位硬质合金刀具、镶硬质合金钻头、可转位铣刀等可用合金工具钢,如 9SiCr 或 GCr15 等制成刀体。 2.切削部分材料 目前刀具材料分四大类:工具钢(包括碳素工具钢、合金工具钢、高速钢) 、硬质 合金、陶瓷及超硬刀具材料等。刀具材料的硬度按照由大到小的顺序为:金刚石刀具、 立方氮化硼刀具、陶瓷刀具、硬质合金刀具、高速钢刀具。刀具材料的抗弯强度按照由 大到小的顺序为:高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具、合金石刀具和立方氮化硼刀 具。各种刀具材料的物理力学性能见以下表格。下面分别介绍各种刀具材料的组成、性 能、使用等

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各种刀具材料的物理力学性能
材料种类 相对密度 或密度/ (g/cm3) 硬度 /HRC(HRA) [HV] 抗弯强 度σ bb/GPa 冲击韧度α 2 k/(MJ/m ) 热导率λ / [W/ (m· K) ] 耐热性 / °C 切削速度 大致比值

工 具 钢 硬 质 合 金

碳素工 具钢 合金工 具钢 高速钢

7.6~7.8 7.7~7.9 8.0~8.8

60~65 (81.2~84) 2.16 60~65 2.35 (81.2~84) 63~70 1.96~ (83~86.6) 4.41 1.08~ (89~91.5) 2.16 (89~92.5) 0.882~ 1.37 ≈1.47



≈41.87

200~250 300~400

0.32~0.4 0.48~0.6 1~1.2

钨钴类 钨钛钴 类 含有碳 化钼、 铌类 碳化钛 基类 氧化铝 陶瓷 氧化铝 碳化物 混合陶 瓷 氮化硅 陶瓷

14.3~ 15.3 9.35~ 13.2 — 5.56~ 6.3

- 0.098~ 0.588 0.019~ 0.059 0.0029~ 0.0068 — —

≈41.87 16.75~ 25.1 75.4~87.9 20.9~62.8

600~700

800

3.2~4.8 4~4.8

(≈92)

— —

900 1000~ 1100 1100

6~10 6~10

陶 瓷

3.6~4.7

(92~93.3) 0.78~ 1.08 0.44~ 0.686 0.71~ (91~95) 0.88

1200 0.0049~ 0.0117 4.19~ 20.93 37.68 — — — 75.55 146.54 1400~ 1500 700~800 1100

8~12 6~10

3.26

[5000] [800~ 9000] [10000]

0.735~ 0.83 ≈0.294 0.21~8

1300



料超 硬 材

立方氮 化硼 人造金 刚石

3.44~ 3.49 3.47~ 3.56

— ≈25

3. 高速钢 高速钢 (High Speed Steel, 简称 HSS) 是一种加入较多的钨 (W) 锰 、 (Mo) 铬 、 (Cr) 、 钒(V)等合金元素的高合金工具钢,有较高的热稳定性,切削温度达 500~650℃时仍

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能进行切削,有较高的强度、韧性、硬度和耐磨性。其制造工艺简单,容易磨成锋利的 切削刃,可锻造,这对于一些形状复杂的工具,如钻头、成形刀具、数控车床拉刀、齿 轮刀具等尤为重要,是制造这些刀具的主要材料。高速钢刀具在强度、韧性及工艺性等 方面具有优良的综合性能,在复杂大局,尤其是制造孔加工刀具、铣刀、螺纹刀具、拉 刀、切齿刀具等一些刃形复杂刀具时,高速钢占据着重要的地位。由于钨(W) 、钴(Co) 等主要元素的资源紧缺,高速钢刀具在所有刀具材料的比重逐渐下降,今后高速钢的使 用比例还将逐渐减少。高速钢刀具的发展方向包括:发展各种少钨(W)的通用型高速 钢,扩大使用各种无钴(Co) 、少钴(Co)的高性能高速钢,目前,推广使用粉末冶金 高速钢(PMHSS)和涂层高速钢。 高速钢的品种繁多:按切削性能可分为普通高速钢和高性能高速钢:按化学成分可 分为钨系、 钨钼系和钼系高速钢; 按制造工艺不同, 分为熔炼高速钢和粉末冶金高速钢。 ⑴ 普通高速钢 通用型高速钢约占高速钢总产量的 75%~80%。 按钨钼的含量可分为钨系、 钨钼系两 类。这类高速钢碳(C)的质量分数为 0.7%~0.9%,钨钼钢中钨(W)的质量分数的不同, 可分为 12%或 18%的钨钢、钨(W)的质量分数为 6%或 8%的钨钼钢、钨(W)的质量分数 为 2%或不含钨(W)的钼钢。普通型高速钢具有一定的硬度(63~66HRC)和耐磨性、搞 的强度和韧性、良好的塑性和加工工艺性,因此广泛用于制造各种复杂刀具。 ① 钨钢 我国长期使用的通用型高速钢中的钨钢, 其典型牌号为 W18Cr4V, 具有较

好的综合性能,在 600℃时的高温硬度为 48.5HRC,可用于制造各种复杂刀具。它具有 可磨削性好、脱碳敏感性小等优点,但由于碳化物含量较高、分布较不均匀、颗粒较大、 强度和韧性不高,特别是热塑性差,不宜做大截面的刀具。钨钢已很少采用,逐渐淘汰, 而由钨钼系高速钢取代。 ② 钨钼钢 钨钼钢是指将钨钢中的一部分钨用钼代替所获得的一种高速钢。钨钼

钢的典型牌号是 W6Mo5Cr4V2(简称 M2) 。W6Mo5Cr4V2 的碳化物颗粒细小均匀,强度、韧 性和高温塑性都比 W18Cr4V 好。其主要缺点是含钒量稍多,磨削加工性比 W18Cr4V 差, 脱碳敏感性大、淬火温度范围较窄。钨钼钢为 W9Mo3Cr4V(简称 W9) ,其热稳定性略高 于 W6Mo5Cr4V2 钢,抗弯强度和韧性都比 W6Mo5Cr4V2 好,具有良好的可加工性能。这种 钢易轧、易锻,热处理范围较宽。脱碳敏感性小、磨削性能较好。此外,我国还开发了 W3MO2Cr4Si 和 W3MO2Cr4SiN 等低合金高速钢,其价格比 W6Mo5Cr4V2 钢便宜 15%~20%。
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实验证明,用它们制作低、中速切削的刀具、如中心钻、丝锥、小直径麻花钻等,其切 削性能不比 W6Mo5Cr4V2 差。 ⑵ 粉末冶金高速钢 普通高速钢和高性能高速钢都是用熔炼方法制成的。粉末冶金高速钢(PMHSS)是将 高频感应炉熔炼出的钢液,用高压氩气使之雾化,再急冷得到细小均匀的晶体组织(高 速钢粉末) ,用此粉末在高温、高压下压制成刀坯,或先制成钢坯再经过锻造、轧制成 刀具形状,再通过各种加工而成刀具。与熔融法制造的高速钢相比具有以下有点: ① 粉末冶金高速钢没有碳化物偏析的缺陷, ,不论刀具截面尺寸有多大,其碳化物 晶粒小且均匀,达 2~3μ m(一般熔炼为 8~20μ m) 。因此,粉末冶金高速钢具有较高 的力学性能,其强度和韧性分别是熔炼钢的 2 倍和 2.5~3 倍。 ② 与熔炼钢塑钢相比, 粉末冶金高速钢的常温度能提高 1~1.5HRC, 热处理后硬度 可达 69.5~70HRC,600℃时的高温硬度比熔炼钢高 2~3HRC,高温硬度提高尤为显著。 由于 PMHSS 碳化物颗粒均匀,分布的表面积较大,且不易从切削刃上剥落,故 PMHSS 刀 具的耐磨性也提高 20%~30%。 ③ 由于碳化物细小均匀且含钒量适当提高,PMHSS 的可磨削性较好。 ④ 由于物理力学性能各向同性,可减少热处理变形和应力。PMHSS 适合制造钻头、 拉刀、螺纹刀、滚刀、插齿刀等复杂刀具。早粉末冶金高速钢表面进行 PVD 涂层 TiC、 TiCN、TiAIN 后,切削速度可进一步提高。

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我国常用高速钢的主要牌号和性能
牌号 W18Cr4V 通用高速钢 W6Mo5Cr4V2 W9Mo3Cr4V W6Mo5Cr4V2AI 含铝高速钢 W10Mo4Cr4V3AI W12Mo3CrV3Co5Si 含钴高速钢 W9Mo3Cr4V3co10 W7Mo4Cr4V2Co5 W2Mo9Cr4VCo8 W12Cr4V4Mo 含钒高速钢 W6Mo5Cr4V3 W9Cr4V5 68~69 69~70 66~69 65~68 66~70 63~66 63~66 63~66 3010 2350~2650 2310 2450~2950 3140 3140 3140 0.23~0.3 0.23~0.3 0.1 0.24 0.245 0.2~0.8 0.1~0.22 54 54 55 54 55 52 51.7 硬度/HRC 63~66 63~66 65~67 68~69 抗弯强度σ bb/MPa 3000~3400 3500~4000 4000~4500 3430~3730 冲击韧度α k 2 (MJ/m ) 0.18~0.32 0.3~0.4 0.35~0.4 0.23~0.3 55 600°C 时硬 度/HRC 48.5 47~48

4.硬质合金 硬质合金是有硬度和熔点很高的碳化物(称硬质相)和金属(称粘结相)通过粉末 冶金工艺制成的。硬质合金刀具中常用的碳化物有 WC、TiC、TaC、NbC 等。常用的粘结 剂是 Co,碳化钛的粘结剂是 Mo、Ni。其物理学性能取决于合金的成份。粉末颗粒的粗 细以及合金的烧结工艺。由于有搞硬度、搞熔点的性质,常温硬度达 89~94HRA,耐热 温度达 800~1000℃。切削钢时,切削速度可达 220m/min 左右。假如熔点更高的 TaC、 NbC,可使耐热温度提高到 1000~1100°℃,切削钢时,切削速度进一步提高到 200~ 300m/min。 硬质合金以其切削性能优良被广泛用作刀具材料,如车刀、加工中心端铣刀以至深 孔钻等。它制成各种形式的刀片,然后用机械夹紧或用钎焊方式固定在刀具的切削部位 上。 硬质合金按晶粒大小可分为普通硬质合金、细晶粒硬质合金和超细硬质合金。按主 要化学成分可分为碳化钨基硬质合金和碳(氮)化钛[TiC(N) ]基硬质合金。碳化钨 基硬质合金包括钨钴类(YG) 、钨钴钛(YT)和添加稀有碳化物(YW)三类。

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ISO(国际标准化组织)将切削用硬质合金分为三类: ⑴ K 类,包括 K10~K40,相当于我国的 YG 类(主要成分为 WC—Co) ⑵ P 类,包括 P01~P50,相当于我国的 YT 类(主要成分为 WC—TiC—Co) ⑶ M 类,包括 M10~M40,相当于我过的 YW 类[主要成分为 WC—TiC—TaC(NbC)— Co] 每种中的牌号分别以一个 01~50 之间的数字表示从高的硬度到最大韧性之间的一 。 系列合金,以供各种背加工材料的不同切削工序加工条件时选用。

5.其他刀具材料 ⑴ 涂层刀具:涂层刀具是在韧性较好的硬质合金基体或高速钢刀具基体上,加工 中心涂覆一薄层耐磨性好的难熔金属化合物而获得的。常用的涂层材料有 TiC、TiN 等。 ⑵ 陶瓷:陶瓷刀具材料可分为四大类:CA 氧化铝基氧化物陶瓷(白陶瓷);CM 氧 化铝基金属碳化物复合陶瓷(黑陶瓷);CN 氮化硅基氮化物陶瓷(非氧化物陶瓷);CC 陶 瓷涂层刀具。目前氧化铝基氮化硅基陶瓷刀具材料应用最为广泛。其主要的特性如下: ① 硬度高、耐磨性好 ② 耐高温、耐热性好 ③ 化学稳定性 ④ 摩擦系数低 ⑤ 原料丰富 ⑶ 金刚石:金刚石与立方氮化硼称为超硬刀具。金刚石是碳的同素异形体,是目 前最硬的物质,显微硬度可达 10000HV。其主要特点如下: ① 极高的硬度和耐磨性 ② 各向异性 ③ 具有很低的摩擦系数 ④ 具有很高的导热性能 ⑤ 具有较低的线胀系数 ⑷ 立方氮化硼: 数控车床立方氮化硼(CBN)是由六方氮化硼(白石墨)在高温高压下 转化而成的。其主要优点如下: ① 高的硬度材料和耐磨性 具有与金刚石相近的硬度和强度。硬度可达 3000~

5000HV。耐磨性为硬质合金刀具的 50 倍,为陶瓷刀具的 25 倍。特别适合用于加工高硬
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度材料,能获得较好的工件表面质量,实现“以车代磨” ② 具有很高的热稳定性 热硬度可达 1400~1500℃,比金刚石的热硬性(700~

800℃) 几乎高 1 倍。 可用比硬质合金刀具高 3~5 倍的速度高速切削高温合金和淬硬钢。 ③ 优良的化学稳定性 CBN 的化学惰性大,在还原的气体介质中,对酸和碱都是

稳定性的, 在大气和水蒸气中, 900℃以下钨任何变化, 在 切稳定。 它与铁系材料在 1200~ 1300℃时也不起化学作用,与各种材料的粘结和扩散作用比硬质合金小得多。它具有很 高的抗氧化能力,在 1000℃时也不会产生氧化现象。 ④ 具有较好的导热性 CBN 的热导性虽然赶不上金刚石,但是在各类刀具材料中

PCBN 的热导性仅次于金刚石,大大高于高速钢和硬质合金。CBN 的热导率都是铜的 3.2 倍,是硬质合金的 20 倍,立方氮化硼与与陶瓷的热导率的比率为 37.1,热扩散率比值 为 65.5,而且随着温度的升高,PCBN 刀具的切削温度要低于硬质合金刀具。 ⑤具有脚底的摩擦系数 CBN 与不同材料间的摩擦系数约为 0.1~0.3,比硬质合金

的摩擦系数(0.4~0.6)小得多。低的摩擦系数可导致切削时切削力减少,切削温度降 低,加工表面质量提高。 1.1.3 如何选择车床刀具 1.数控车床用的机床车刀一般分为三类: 即尖形车刀、圆形车刀和成型车刀。尖形刀具指车刀由直线形切刃为特征的车刀, 圆形车刀指构成主切削形状为一个圆度误差或线轮廓误差很小的圆弧的车刀, 成型车刀 是指切削刃形状与加工零件的轮廓一致的车刀。 2.机床主轴转速的确定 机床切削加工时机床主轴转速应根据已经选定的背吃刀量、 进给量及刀具耐用度选 择切削速度.可用经验公式计算,也可参考有关机床切削用量手册选取。 数控车床加工螺纹, 因其传动链的改变, 原则上其转速只要能保证主轴每转一周时, 刀具沿主进给轴(多为 z 轴)方向位移一个螺距即可. 大多数经济型数控车床数控系统推 荐 车螺纹时主轴转速如下:n≤1200/p—k 式中:P 为被加工螺纹螺距(mm);A 为保险系数一般为 80。 3.进给速度 v 的确定 进给速度的大小直接影响表粗糙度的值和车削效率, 因此机床进给速度的确定应在

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保证表面质量的前提下,选择较高的进给速度。一般根据零件的表面粗糙度、刀具及工 件材料等因素,查阅切印用量手册选取。

1.2 数控车床切削用量的选择及其如何确定
1.2.1 数控车床切削用量的选择 切削用量(ap、f、v)选择是否合理,对于能否充分发挥机床潜力与刀具切削性能, 实现优质、高产、低成本和安全操作具有很重要的作用。 这里主要针对车削用量的选择原则进行论述: 1.粗车时, 首先考虑选择一个尽可能大的背吃刀量 ap, 其次选择一个较大的进给量 f ,最后确定一个合适的切削速度 v。增大背吃刀量 ap 可使走刀次数减少,增大进给 量 f 有利于断屑,因此根据以上原则选择粗车切削用量对于提高生产效率,减少刀具消 耗,降低加工成本是有利的。 2.精车时,加工精度和表面粗糙度要求较高,加工余量不大且较均匀,因此选择精 车切削用量时,应着重考虑如何保证加工质量,并在此基础上尽量提高生产率。因此精 车时应选用较小(但不太小)的背吃刀量 ap 和进给量 f,并选用切削性能高的刀具材料 和合理的几何参数,以尽可能提高切削速度 v。 ⑴ 背吃刀量 ap 的确定 :在工艺系统刚度和机床功率允许的情况下,尽可能选取 较大的背吃刀量,以减少进给次数。当零件精度要求较高时,则应考虑留出精车余量, 其所留的精车余量一般比普通车削时所留余量小,常取 0.1~0.5 ㎜。 ⑵ 进给量 f(有些数控机床用进给速度 Vf) :进给量 f 的选取应该与背吃刀量和 主轴转速相(有些数控机床用进给速度 Vf) 进给量 f 的选取应该与背吃刀量和主轴转 速相适应。在保证工件加工质量的前提下,可以选择较高的进给速度(2000 ㎜/min 以 下) 。在切断、车削深孔或精车时,应选择较低的进给速度。当刀具空行程特别是远距 离“回零”时,可以设定尽量高的进给速度。 粗车时,一般取 f=0.3~0.8 ㎜/r,精车 时常取 f=0.1~0.3 ㎜/r,切断时 f=0.05~0.2 ㎜/r。

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硬质合金外圆车刀切削速度的参考值

ap/㎜ (0.3,2) 工件材料 热处理状态 (0.08,0.3) 低碳钢、 易切钢 中碳钢 合金结构钢 工具钢 灰铸铁 高锰钢 铜及铜合金 铝及铝合金 铸铝合金 (wsi13%) 200-250 300-600 100-180 热轧 热轧 调质 热轧 调质 退火 HBS<190 HBS=190-225 140-180 130-160 100-130 100-130 80-110 90-120 90-120 80-110 (2,6) f/( ㎜.r-1) (0.3,0.6) vc(m.min-1) 100-120 90-110 70-90 70-90 50-70 60-80 60-80 50-70 10-20 120-180 200-400 80-150 90-120 150-200 80-150 70-90 60-80 50-70 50-70 40-60 50-70 50-70 40-60 (0.6,1) (6,10)

注:切削钢及灰铸铁时刀具耐用度约为 60min。 3.车螺纹时主轴的转速 在车削螺纹时,车床的主轴转速将受到螺纹的螺距 P(或 导程)大小、驱动电机的升降频特性,以及螺纹插补运算速度等多种因素影响,故对于 不同的数控系统,推荐不同的主轴转速选择范围。大多数经济型数控车床推荐车螺纹时 的主轴转速 n(r/min)为 n≤(1200/P)-k ——保险系数,一般取为 80。 此外,在安排粗、精车削用量时,应注意机床说明书给定的允许切削用量范围,对 于主轴采用交流变频调速的数控车床,由于主轴在低转速时扭矩降低,尤其应注意此时 的切削用量选择。 式中 P——被加工螺纹螺距,㎜; k

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2 、数控铣加工中的刀具和切削用量合理选择
2.1 刀具的选择 1.数控铣加工常用刀具的种类 数控铣加工刀具种类很多,为了适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点, 所用刀具正朝着标准化、通用化和模块化的方向发展,主要包括铣削刀具和孔加工刀具 两大类。为了满足高效和特殊的铣削要求,又发展了各种特殊用途的专用刀具。 ⑴ 圆柱铣刀 圆柱铣刀主要用于卧式铣床加工平面。圆柱铣刀一般为整体式。铣刀的材料为高速 钢,主切削刃分布在圆柱表面上,无副切削刃。铣刀有粗齿和细齿之分。粗齿铣刀的齿 数少,刀齿强度大,容削空间也大,可重磨次数多,适合于粗加工。细齿铣刀的齿数多, 工作平稳,适合于精加工。圆柱铣刀的直径范围 d=50~100mm,齿数一般为 z=6~14 齿, 螺旋角β =30°~45°。 ⑵ 面铣刀 面铣刀主要爱用于立式铣床加工平面和台阶面等。 面铣刀的主要切削刃分布在铣刀 的圆柱面上或圆锥面上,副切削刃分布在铣刀的端面上。面铣刀按结构可以分为整体式 面铣刀、硬质合金整体焊接式面铣刀、硬质合金可转换式面铣刀等形式。 ① 整体式面铣刀:由于这种面铣刀的材料为高速钢,所以其切削速度和进给量都 受到一定的限制,生产率较低,并且由于该铣刀的刀齿损坏后很难修复,所以整体式面 铣刀的应用较少。 ② 硬质合金整天焊接式面铣刀:这种面铣刀有硬质合金刀片与合金钢刀体焊接而 成,结构紧凑,切削效率高。由于它的刀齿损坏后也很难修复,所以这种铣刀的应用也 不多。 ③ 硬质合金可转位式面铣刀:这种面铣刀是将硬质合金可转位刀片直接装夹在刀 体槽中,切削刃磨钝后,只需将刀片转位或更新的刀片即可继续使用。硬质合金可转位 式面铣刀有加工质量稳定、切削效率高、刀具寿命长、刀片的调整和更换方便以及刀片 重复定位精度高特点,所以该铣刀是生产上应用最广泛的刀具之一。 ⑶ 立铣刀 立铣刀是数控铣削加工中应用最广泛的一种铣刀,它主要用于立式铣床上加工凹

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槽、台阶面和成型面等。立铣刀的主切削刃分布在铣刀的圆柱表面上,副切削刃分布在 铣刀的端面上,并且端面中心有孔,因此铣削时一般不能沿铣刀轴向作进给运动,而只 能沿铣刀径向作进给运动。立铣刀也有粗齿和细齿之分,粗齿铣刀的刀齿为 3~6 个, 一般用于粗加工, 细齿铣刀的刀齿为 5~10 个, 适合于精加工。 立铣刀的直径范围是 2~ 80mm,其柄部、莫氏锥柄和 7∶24 锥柄等多种形式。 ⑷ 键槽铣刀 键槽铣刀主要用于立式铣床上加工圆头封闭键槽等,该铣刀外形似立铣刀,端面无 顶尖孔,端面刀齿从外圆开止轴心,且螺旋角较小,增强了端面刀齿的强度。端面刀齿 上的切削刃为主切削刃,圆柱面上的切削刃为副切削刃。加工键槽时,每次先沿铣刀轴 向进给较小的量,然后再沿径向进给量,这样反复多次,即可完成键槽加工。由于该铣 刀的磨损是在端面和靠近端面的外援部分,所以修模时只修磨端面切削刃,这样铣刀直 径可保持不变,使加工键槽精度较高,铣刀寿命较长。键槽铣刀的直接范围为 2~63mm, 柄部有直柄和莫氏锥柄。 ⑸ 成形铣刀 成型铣刀一般是为特定形状的工件或加工内容专门设计制造的,如渐开线齿面、燕 尾槽和 T 形槽等。 数控铣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:平端立铣刀、圆角立铣刀、球头刀和锥度铣刀等。 2. 数控铣加工对刀具的要求 为了保证数控铣机床的加工精度, 提高数控铣机床的生产效率及降低刀具材料的消 耗,在选用数控铣机床刀具和刀具材料时,除满足普通机床应具备的基本条件外,还要 考虑在数控铣机床中刀具工作条件等多方面因素,如切屑的断屑性能、刀具快速调整与 更换,因此对刀具和刀具材料提出更高的要求。 ⑴铣刀刚性要好 一是为提高生产效率而采用大切削用量的需要; 二是为适应数控 铣床加工过程中难以调整切削用量的特点。当工件各处的加工余量相差悬殊时,通用铣 床遇到这种情况很容易采取分层铣削方法加以解决, 而数控铣削就必须按程序规定的走
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刀路线前进,遇到余量大时无法象通用铣床那样“随机应变” ,除非在编程时能够预先 考虑到,否则铣刀必须返回原点,用改变切削面高度或加大刀具半径补偿值的方法从头 开始加工,多走几刀。但这样势必造成余量少的地方经常走空刀,降低了生产效率,如 刀具刚性较好就不必这么办。 ⑵铣刀的耐用度要高 尤其是当一把铣刀加工的内容很多时, 如刀具不耐用而磨损 较快,就会影响工件的表面质量与加工精度,而且会增加换刀引起的调刀与对刀次数, 也会使工作表面留下因对刀误差而形成的接刀台阶,降低了工件的表面质量。 除上述两点之外,铣刀切削的几何参数的选择和排屑性能等也非常重要。切屑粘 刀形成积屑瘤在数控铣削中是十分忌讳的。总之,根据倍加工材料的切削性能及加工余 量,选择刚性好、耐用度搞的铣刀,是充分发挥数控铣床的生产效率和获得满意的加工 质量的前提。 3. 数控铣加工刀具类型的选择 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。 生产中,被加工零件的几何形状是选择刀具类型的主要依据: ⑴铣削刀具的选用:加工曲面类零件时,为了保证刀具切削刃与加工轮廓在切削点 相切,而避免刀刃与工件轮廓发生干涉,一般采用球头刀,粗加工用两刃铣刀,半精加 工和精加工用四刃铣刀;铣较大平面时,为了提高生产效率和提高加工表面粗糙度,一 般采用刀片镶嵌式盘形铣刀;铣小平面或台阶面时一般采用通用铣刀;铣键槽时,为了 保证槽的尺寸精度、一般用两刃键槽铣刀; ⑵孔加工刀具的选用: 数控机床孔加工一般无钻模, 由于钻头的刚性和切削条件差, 选用钻头直径 D 应满足 L/D≤5(L 为钻孔深度)的条件;钻孔前先用中心钻定位,保证 孔加工的定位精度;精绞前可选用浮动绞刀,绞孔前孔口要倒角;镗孔时应尽量选用对 称的多刃镗刀头进行切削,以平衡镗削振动;尽量选择较粗和较短的刀杆,以减少切削 振动。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。

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2.1.1 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。 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。

2.2

数控铣床切削用量的选择

2.2.1 如何选择切削用量 合理的切削用量应满足以下要求:在保证安全生产,不发生人身、设备事故,保 证工件加工质量的前提下,能充分地发挥机床的潜力和刀具的切削性能,在不超过机 床的有效功率和工艺系统刚性所允许的额定负荷的情况下,尽量选用较大的切削用 量。一般情况下我们对切削用量选择时应考虑到下列问题: 1. 保证加工质量:主要是保证加工表面的精度和表面粗糙度达到工件图样的要 求。 2. 保证切削用量的选择在工艺系统的能力范围内:要保证切削用量的选择在工艺 系统的能力范围内,不应超过机床允许的动力和转矩的范围,不应超过工艺系统(铣 床、刀具、工件)的刚度和强度范围,同时又能充分发挥它们的潜力。 3. 保证刀具有合理的使用寿命:在追求较高的生产效率的同时,保证刀具有合理 的使用寿命,并考虑较低的制造成本。 以上三条,要根据具体情况有所侧重。一般在粗加工时,应尽可能地发挥刀具、 机床的潜力和保证合理的刀具使用寿命。精加工时,则应首先要保证切削加工精度和 表面粗糙度,同时兼顾合理的刀具的使用寿命。

在数控机床上加工零件时,切削用量都预先编入程序中,在正常加工情况下,人工

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不予改变。只有在试加工或出现异常情况时.才通过速率调节旋钮或电手轮调整切削用 量。因此程序中选用的切削用量应是最佳的、合理的切削用量。只有这样才能提高数控 机床的加工精度、刀具寿命和生产率,降低加工成本。 影响切削用量的因素有: 1.机床:切削用量的选择必须在机床主传动功率、 进给传动功率以及主轴转速范围、 进给速度范围之内。机床—刀具—工件系统的刚性是限制切削用量的重要因素。切削用 量的选择应使机床—刀具—工件系统不发生较大的“振颤” 。如果机床的热稳定性好, 热变形小,可适当加大切削用量。 2.刀具:刀具材料是影响切削用量的重要因素。 2.1 是常用刀具材料的性能比较。 表 数控机床所用的刀具多采用可转位刀片(机夹刀片)并具有一定的寿命。机夹刀片 的材料和形状尺寸必须与程序中的切削速度和进给量相适应并存入刀具参数中去。 标准 刀片的参数请参阅有关手册及产品样本。

表 2.1 常用刀具材料的性能比较 刀具材料 高速钢 硬质合金 陶瓷刀片 金刚石 切削速度 最低 低 中 高 耐磨性 最差 差 中 好 硬度 最低 低 中 高 硬度随温度变化 最大 大 中 小

3.工件:不同的工件材料要采用与之适应的刀具材料、刀片类型,要注意到可切削 性。可切削性良好的标志是,在高速切削下有效地形成切屑,同时具有较小的刀具磨损 和较好的表面加工质量。较高的切削速度、较小的背吃刀量和进给量,可以获得较好的 表面粗糙度。合理的恒切削速度、较小的背吃刀量和进给量可以得到较高的加工精度。 4.冷却液:冷却液同时具有冷却和润滑作用。带走切削过程产生的切削热,降低工 件、刀具、夹具和机床的温升,减少刀具与工件的摩擦和磨损,提高刀具寿命和工件表 面加工质量。使用冷却液后,通常可以提高切削用量。冷却液必须定期更换,以防因其 老化而腐蚀机床导轨或其他零件,特别是水溶性冷却液。 2.2.2 切削用量的选择原则 铣削加工的切削用量包括:切削速度、进给速度、背吃刀量和侧吃刀量。
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从刀具耐用度出发,切削用量的选择方法是:先选择背吃刀量或侧吃刀量,其次选 择进给速度,最后确定切削速度。 1.背吃刀量 ap 或侧吃刀量 ae 背吃刀量 ap 为平行于铣刀轴线测量的切削层尺寸,单位为㎜。端铣时,ap 为切削 层深度;而圆周铣削时,为被加工表面的宽度。侧吃刀量 ae 为垂直于铣刀轴线测量的 切削层尺寸,单位为㎜。端铣时,ae 为被加工表面宽度;而圆周铣削时,ae 为切削层 深度。 背吃刀量或侧吃刀量的选取主要由加工余量和对表面质量的要求决定: ⑴ 当工件表面粗糙度值要求为 Ra=12.5~25μ m 时,如果圆周铣削加工余量小于 5 ㎜,端面铣削加工余量小于 6 ㎜,粗铣一次进给就可以达到要求。但是在余量较大,工 艺系统刚性较差或机床动力不足时,可分为两次进给完成。 ⑵ 当工件表面粗糙度值要求为 Ra=3.2~12.5μ m 时,应分为粗铣和半精铣两步进 行。粗铣时背吃刀量或侧吃刀量选取同前。粗铣后留 0.5~1.0 ㎜余量,在半精铣时切 除。 ⑶ 当工件表面粗糙度值要求为 Ra=0.8~3.2μ m 时,应分为粗铣、半精铣、精铣三 步进行。半精铣时背吃刀量或侧吃刀量取 1.5~2 ㎜;精铣时,圆周铣侧吃刀量取 0.3~ 0.5 ㎜,面铣刀背吃刀量取 0.5~1 ㎜。 2.进给量 f 与进给速度 Vf 的选择 铣削加工的进给量 f(㎜/r)是指刀具转一周,工件与刀具沿进给运动方向的相对 位移量;进给速度 Vf(㎜/min)是单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移量。进 给速度与进给量的关系为 Vf = nf(n 为铣刀转速,单位 r /min) 。进给量与进给速度

是数控铣床加工切削用量中的重要参数,根据零件的表面粗糙度、加工精度要求、刀具 及工件材料等因素,参考切削用量手册选取或通过选取每齿进给量 fz,再根据公式 f =Zfz(Z 为铣刀齿数)计算。 每齿进给量 fz 的选取主要依据工件材料的力学性能、刀具材料、工件表面粗糙度 等因素。工件材料强度和硬度越高,fz 越小;反之则越大。硬质合金铣刀的每齿进给量 高于同类高速钢铣刀。工件表面粗糙度要求越高,fz 就越小。每齿进给量的确定可参考 表 2.2 选取。工件刚性差或刀具强度低时,应取较小值。

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表 2.2 铣刀每齿进给量参考值 fz/ ㎜ 工件材料 高速钢铣刀 钢 铸铁 0.10~0.15 0.12~0.20 粗铣 硬质合金铣刀 0.10~0.25 0.15~0.30 高速钢铣刀 0.02~0.05 精铣 硬质合金铣刀 0.10~0.15

3.切削速度 Vc 铣削的切削速度 Vc 与刀具的耐用度、每齿进给量、背吃刀量、侧吃刀量以及铣刀 齿数成反比,而与铣刀直径成正比。其原因是当 fz、ap、ae 和 Z 增大时,刀刃负荷增 加,而且同时工作的齿数也增多,使切削热增加,刀具磨损加快,从而限制了切削速度 的提高。为提高刀具耐用度允许使用较低的切削速度。但是加大铣刀直径则可改善散热 条件,可以提高切削速度。 铣削加工的切削速度 Vc 可参考表 3.3 选取,也可参考有关切削用量手册中的经验 公式通过计算选取。

表 3.3 铣削加工的切削速度参考值 工件材料 硬度(HBS) <225 钢 225~325 325~425 <190 铸铁 190~260 260~320 Vc/(m.min-1) 高速钢铣刀 18~42 12~36 6~21 21~36 9~18 4.5~10 硬质合金铣刀 66~150 54~120 36~75 66~150 45~90

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3、CNC 加工中心刀具的选择与切削用量的确定
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。 3.1 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。 1.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编程人员应了解机床上所用刀柄的结尺寸、 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。
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2.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: ⑴尽量减少刀具数量; ⑵一把刀具装夹后,应完成其所能进行的所有加工部位; ⑶粗精加工的刀具应分开使用,即使是相同尺寸规格的刀具; ⑷先铣后钻; ⑸先进行曲面精加工,后进行二维轮廓精加工; ⑹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。 3.2 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。 1.切削深度 ap。 在机床、工件和刀具刚度允许的情况下,ap 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。 2.切削宽度 ae。 一般 ae 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 ae 的 取值范围为:ae=(0.6~0.9)Dc。 3.切削速度 Vc。 提高 Vc 也是提高生产率的一个措施, Vc 与刀具耐用度的关系比较密切。 但 随着 Vc 的增大,刀具耐用度急剧下降,故 Vc 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, 可采用 8m/min Vc 左右;而用同样的立铣刀铣削铝合金时,Vc 可选 200m/min 以上。 4.主轴转速 n(r/min)。

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主轴转速一般根据切削速度 Vc 来选定。计算公式为: n=(1000×Vc)/(p×d) 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。 5.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。

4、图样设计(4-1)及程序编程

1. 零件图分析。图 4-1 所示为一盘类零件,要在数控车床上加工,该零件由外圆 弧表面、内阶梯孔、内槽及倒角构成,其材料为 45 钢,选择毛坯尺寸为Φ 40mm×60mm (预留Φ 14mm 的内孔) 。 2. 确定工件的庄家方式。由于该工件是一个盘类零件,并且这个零件的壁厚较大, 所以采用工件的左端面和外圆作为定位基准。使用普通三爪卡盘夹紧工件,并且一次装 夹即可完成全部加工,取工件的左端面中心为工件坐标系的原点,对刀点选在(100, 100)处。
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3. 确定数控加工刀具及加工工序卡。根据零件的加工要求,选用 T01 号为 45 度硬 质合金机夹外圆偏刀;T02 号为硬质合金机夹粗车外圆偏刀(副偏角大于 45 度) ;T03 号刀为硬质合金机夹精车外圆偏刀(副偏角大于 45 度) ;T04 号刀为内孔粗镗刀;T05 号刀为内控精镗刀;T06 号为螺纹刀;T07 号刀为切断刀。该零件的数控加工工序卡片 减表 4-1 4. 螺纹有关参数计算 螺纹牙型深度:t=0.65P=0.65×1.5=0.975(mm) D 大=D 公称-0.1P=18-0.1×1.5=17.85(mm) D 小=D 公称-1.3P=18-1.3×1.5=16.05(mm) 螺纹加工分为 5 刀:第 1 刀,Φ 16.85mm:第 2 刀,Φ 17.35mm:第 3 刀, Φ 17.6mm:第 4 刀,Φ 17.8mm:第 5 刀,Φ 17.85mm。 编辑程序如下: O0001 N0010 G92 X100.0 Z100.0 N0020 M06 T0101 N0030 S400 M07 N0040 G90 G00 X42.0 Z2.0 N0050 G01 Z0 F0.15 N0060 X15.0 N0070 G90 G00 X100.0 Z100.0 N0080 T0100 N0090 M06 T0202 N0100 G00 X60.0 Z4.0 N0110 G73 U4.0 W0 R2.0 P0150 Q0180 X0.5 Z0 F0.3 N0120 G00 X100.0 Z100.0 N0130 T0200 N0140 M06 T0303 S450 N0150 G01 X32.0 Z4.0 F0.08
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N0160 Z0 N0170 G03 X32.0 Z-20.494 R19.0 N0180 G01 Z-42.0 N0190 G90 G00 X100.0 Z100.0 N0200 T0300 N0210 M06 T0404 S400 N0220 G90 G00 X15.0 Z4.0 N0230 G71 U1.0 W0 R1.0 P0270 Q0240 X-0.5 Z0 F0.2 N0240 G90 G00 X100.0 Z100.0 N0250 T0400 N0260 M06 T0505 S450 N0270 G01 X26.0 Z4.0 F0.08 N0220 Z-5.0 N0230 X16.05 Z-20.494 N0240 Z-42.0 N0290 G90 G00 Z100.0 X100.0 N0300 T0500 N0310 M06 T0606 S400 N0320 G90 G00 X15.0 N0330 Z-14.0 N0340 G82 X16.85 Z-14.0 F1.5 N0350 G82 X17.35 Z-14.0 F1.5 N0360 G82 X17.6 Z-14.0 F1.5 N0370 G82 X17.8 Z-14.0 F1.5 N0380 G82 X17.85 Z-14.0 F1.5 N0390 G90 G00 X5.0 N0400 Z5.0 N0410 G00 X100.0 Z100.0

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N0420 T0606 N0340 M06 T0707 N0440 G00 X42.0 Z-44.0 N0450 G01 X15.0 F0.08 N0340 G90 G00 Z100.0 X100.0 N0350 T0700 N0360 M05 M09 N0370 M30

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当今,几乎所有的 CAD/CAM 软件包都提供自动编程的功能,这些软件一般在编程 界面中提示工艺规划的有关问题,如刀具选择、加工路径规划、切削用量设定等,编程 人员只需设置有关的参数, 就可以自动生成 NC 程序并传输至数控机床加工完成。 显然, 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技术加工的特点,正确选择刀具及切削用量。 随着数控机床在生产实际中的广泛应用,量化生产线的形成,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。 总之,零件数控编程具有很大的灵活性,只有正确理解以上工艺参数,在实践中不 断进行总结,才能编制出高质量的加工程序,加工出高质量的模具零件。

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在我的论文即将完成之际,我想向曾经给我帮助和支持的人表示衷心的感谢! 首先感谢安徽机电职业技术学院,给我提供这么好的学习生活环境,在校学习 和生活的日子是我一生中一段难忘的经历! 致谢本文完成首先感谢我的导师程婷婷老师,程老师渊博的知识、永不满足的 精神、高度的事业心和责任感以及他宽容豁达、平易近人和严谨治学的态度将使我 终身受益。时刻激励我不断进取,本人所取得的每一点进步,都离不开刘老师的关 心和教诲。在此,特向程老师致以最诚挚的感谢和崇高的敬意!衷心感谢程婷婷老 师为毕业设计选题及进行提供了无私的支持和帮助,同时给予我良好建议。在此, 我表示深深的谢意!

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参 考 文 献
[1] 陆剑中、周志明 金属切削原理与刀具 机械工业出版社 2007.2 [2] 马树奇 机械加工工艺基础 北京理工大学出版社,2005.7 [3] 赵长旭.数控加工工艺.西安:西安电子科技大学出版社,2006.1. [4] 王启仲 金属切削原理与刀具 北京:机械工业出版社,2008.4 [5] 徐国权 数控加工技术 北京:中国劳动社会保障出版社,2005 [6] 华丽娟,徐朔.数控加工技术[iJ‘教学改革探索 [7] 华南工学院、甘肃工业大学 金属切削原理及刀具设计,上海科学技术出版社,1980.2

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安徽机电职业技术学院 毕业设计说明书课题名称:数控加工刀具的选择及切削用量的确定 系 (部) 专班姓学业级名号 数控工程系 数控技术 数控 3092 指导教师 2011 ~...
数控加工刀具的选择及切削用量的确定
数控加工刀具的选择及切削用量的确定_工学_高等教育_教育专区。摘 要 在数控机床加工中,数控刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺的重要内 容,它不仅影响数控...
CNC刀具的选择与切削用量的确定
CNC刀具的选择切削用量的确定_机械/仪表_工程科技_专业资料。CNC 刀具的选择切削用量的确定刀具的选择切削用量的确定数控加工工艺中的重要内容, 它不仅影响...
数控加工中刀具的选择与切削用量的确定
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刀具的选择及切削用量的确定
定 夹具、刀具的选择及切削用量的确定 夹具、刀具的选择及切削用量的确定 的选择....夹具的选择 数控加工对夹具主要有两大要求: 一是夹具应具有足够的精度和刚度;...
数控加工中刀具的选择与切削用量的确定
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 数控加工刀具的选择切削用量的确定 作者:赵雪 来源:《职业· 中旬》 2012 年第 02 期 摘要:刀具的选择和切削用量的...
数控加工刀具的选择及切削用量的确定[1]
(论文) 数控加工刀具的选择及切削用量的确定摘 要 在数控机床加工中, 数控刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺的重要内 容,它不仅影响数控机床的加工效率,...
浅谈数控加工中刀具的选择与切削用量的确定
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...
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