哈部培訓(xùn)模塊-刀具斯內(nèi)

培訓(xùn)模塊17HAAS自動(dòng)化培訓(xùn)1version-1刀具特許和可測(cè)量程度更好金屬切削刀具和切削液2version-1

刀具選擇的因素被加工材料的分類&特性

加工應(yīng)用類型加工環(huán)境加工的需求選擇合適的刀具-

原材料,幾何形狀,涂層3version-1

加工影響因素工件刀具的夾持機(jī)床條件(功率,轉(zhuǎn)速)工件的夾持刀具4version-1

加工材料分類1.低硬鋼TensileStrengthupto750N/mm^2(30HRc)2.中硬鋼TensileStrength750-1300N/mm^2(30-40HRc)3.高硬鋼TensileStrength1300–2000N/mm^2(40-55HRc)4.超硬鋼TensileStrengthabove2000N/mm^2(55HRc)5.不銹鋼6.鈦及鈦合金7.鎳及鎳基合金8.鑄鐵9.鋁,鋁合金及非鐵金屬鋼5version-1

材料可加工性6version-1加工應(yīng)用切槽粗加工仿形精加工切槽側(cè)銑7version-1

加工環(huán)境加工中心參數(shù)功率(HP)主軸轉(zhuǎn)速主軸傳動(dòng)(機(jī)械傳動(dòng)或電氣傳動(dòng))主軸數(shù)量立式/臥式主軸內(nèi)冷冷卻系統(tǒng)外部冷卻/通過(guò)主軸內(nèi)部冷卻切削液Emulsion切削油Oil氣冷Air霧冷Mist最少量潤(rùn)滑油MQL(MinimumQuantityLubrication)機(jī)床設(shè)備夾持狀況刀具夾持

BT-40BT-50HSK-63WeldonParallelcolletsERcolletsShrinkfit工件夾持方式8version-1加工需求使用比較保守的切削參數(shù),以獲得盡可能長(zhǎng)的刀具壽命使用比較進(jìn)取的切削參數(shù),以獲得盡可能高的生產(chǎn)效率,對(duì)刀具壽命的要求不是很高.9version-1選擇合適的刀具原材料幾何形狀涂層被加工材料的分類&特性

加工應(yīng)用類型

加工環(huán)境客戶加工的需求10version-1

立銑刀原材料選擇硬度(Hv)用于硬度低于40HRc

的鋼件和所有材料的一般要求加工.韌性(MPa)20001500100050050004000300020001000HSSM-42HSS-PM硬質(zhì)合金10%Co.;0.8μ在刀具壽命和切削速度方面的表現(xiàn)優(yōu)于M-42.用于穩(wěn)定加工條件下的調(diào)質(zhì)鋼和其它材料,比HSS硬度高,韌性低.特別適用于高硬鋼的加工.高硬度,低韌性.價(jià)格微粒硬質(zhì)合金8%Co.;0.5μ柄部刀體端面

刀具幾何形狀柄部芯部直徑

刀具幾何形狀刀具總長(zhǎng)端面凹度切削直徑軸向前角螺旋角柄部長(zhǎng)度柄部直徑切削長(zhǎng)度齒縫角eccentricStraight

刀具幾何形狀

第一后角切削面

前角

第二后角

刀具刃數(shù)與加工效果的關(guān)系15version-1螺旋角16version-1傳統(tǒng)波紋形狀新一代波紋形狀大齒距波紋小齒距波紋超小齒距波紋倒角波紋淺平波紋斷屑槽波紋

粗加工波紋銑刀幾何形狀因素加工影響刃數(shù)表面質(zhì)量,排屑空間螺旋角表面質(zhì)量,排屑效果前角刃口強(qiáng)度,毛刺,振刀芯部直徑排屑空間,振刀徑向和軸向后角表面質(zhì)量,振刀銑刀類型表面質(zhì)量,機(jī)床負(fù)載

立銑刀幾何形狀的影響18version-1延長(zhǎng)刀具壽命減少換刀次數(shù)減少修磨次數(shù)更高的切削速度和進(jìn)給

更高的生產(chǎn)效率提高耐磨損性更好的潤(rùn)滑效果

–

更好的切屑流

涂層的優(yōu)勢(shì)19version-145029000.2–0.252–4TitaniumCarbonNitrideMonoTICN75029000.42–5TitaniumAluminumNitrideMulti–layersTIALNFTR750600550耐高溫性

(OC)340023002200硬度(HV0.05Kg.)0.41-3TitaniumAluminumNitrideMonoTIALN-XTR0.3–0.42–4Multi–layersoftinZ-COAT0.3–0.42–4TitaniumNitrideMono-layerTIN摩擦系數(shù)

厚度

(Micron)涂層

涂層的類型&參數(shù)刀柄21version-1

工件夾持方式22version-1刀具裝夾“方法與技巧”平穩(wěn)性

主軸的高速轉(zhuǎn)動(dòng)

緊縮配合或套爪卡盤盡量縮短刀具和把柄的長(zhǎng)度問(wèn)題23version-1刀具夾緊裝置選項(xiàng)低高精度端銑刀刀架雙角夾頭卡盤（DA)單角夾頭卡盤（SA)ER夾頭卡盤HP卡盤電力銑制卡盤熱配合卡盤精度刀架精度以刀尖的跳動(dòng)度和重復(fù)精度為基準(zhǔn)由于側(cè)面的鎖定螺釘和直徑公差，精度較低由于過(guò)時(shí)的設(shè)計(jì)和無(wú)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，精度較低該單角夾頭設(shè)計(jì)考慮到了較高的重復(fù)精度由于過(guò)時(shí)的設(shè)計(jì)和無(wú)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，精度較低精度最高的標(biāo)準(zhǔn)夾頭卡盤系統(tǒng)。有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)的設(shè)計(jì)以ER系統(tǒng)為基礎(chǔ)。具有僅公差特點(diǎn)的設(shè)計(jì)通過(guò)刀具的統(tǒng)一夾緊獲得精度。滾柱軸承螺母僅能承受徑向力通過(guò)刀具的統(tǒng)一夾緊獲得精度。刀具受到的是100％的徑向力。沒(méi)有任何的附加夾緊機(jī)構(gòu)通用性其通用性是由于它具有夾緊多種刀具刀柄尺寸的功能僅提供夾緊一種刀柄尺寸的功能雙角系統(tǒng)使用多重系列，DA300,DA200,DA100,DAI80可夾緊到?“單角系統(tǒng)使用三種系列，75PG,100PG,150PG,可夾緊到1－1/2“ER系統(tǒng)以米制通用尺寸為基礎(chǔ)。它使用多重系列，ER11,ER16,ER20,ER25,ER32,ER40可夾緊至1.181“(30mm)與ER系統(tǒng)相同，只是必須使用HP夾頭還原套管來(lái)夾緊不同直徑的刀具僅提供夾緊一種刀柄尺寸的功能使用的靈活性使用的靈活性是指裝卸切削刀具的過(guò)程一或兩套螺釘來(lái)夾緊可將刀夾,螺母和刀具按任何順序裝配刀夾必須在刀具安裝之前裝進(jìn)螺母中刀夾必須在刀具安裝之前裝進(jìn)螺母中刀夾必須在刀具安裝之前裝進(jìn)螺母中HP刀夾的塌陷范圍僅為0.008“。必須使用合尺寸的夾頭需要還原套管和合適的所需的轉(zhuǎn)矩必須熱收縮的方法來(lái)裝卸刀具可靠性可靠性是指通過(guò)所需的維護(hù)來(lái)達(dá)到優(yōu)化的精度端銑刀刀架事實(shí)上不需要任何維護(hù)須定期清洗刀夾和刀架座須定期清洗刀夾和刀架座須定期清洗刀夾和刀架座在換每把刀具時(shí)，必須全面清洗須定期清洗ID和軸襯熱配合卡盤事實(shí)上不需要任何維護(hù)高速高速是指在工具架外，以高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)的平衡性和能力端銑刀的設(shè)計(jì)存在內(nèi)在的不平衡性由于缺乏精度，使得雙角夾頭卡盤對(duì)高轉(zhuǎn)速無(wú)能為力合理的精度使得它能在合適的高速下運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)于高速下應(yīng)用來(lái)說(shuō)，最優(yōu)標(biāo)準(zhǔn)的夾頭卡盤系統(tǒng)HP夾頭是為高轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)的同中心的設(shè)計(jì)，但是螺母具有相對(duì)較大的質(zhì)量，且無(wú)重復(fù)性對(duì)于高速來(lái)說(shuō)，是最好的選擇。完全同中心的設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性僅適用于最終用戶的訂單24version-1刀具幾何形狀正前角負(fù)前角超前角材料25version-1刀具幾何形狀–傾角軸向徑向正正正負(fù)負(fù)負(fù)正*負(fù)26version-1銑刀幾何形狀–傾角傾角度數(shù)為正數(shù)的刀具刀片偏向軸線刀片沒(méi)有支撐，它依靠刀具材料的抗剪切強(qiáng)度工作正的軸向傾角正的頸向傾角27version-1銑刀幾何形狀–傾角傾角度數(shù)為負(fù)數(shù)的刀具刀尖偏離軸線刀片由刀體支撐，它依靠刀片的抗壓強(qiáng)度工作，抗壓強(qiáng)度是抗剪切強(qiáng)度的4倍負(fù)的軸向前角負(fù)的頸向前角28version-1銑刀幾何形狀–傾角剪切角銑刀有個(gè)正的正的軸向傾角和一個(gè)負(fù)的徑向傾角正的傾角將切屑從表面導(dǎo)出，負(fù)的傾角產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)有力的切削面正的軸向傾角負(fù)的徑向傾角29version-1銑刀幾何形狀–主偏角主偏角和切削載荷主偏角通過(guò)拉長(zhǎng)拉細(xì)切屑來(lái)減少切削載荷.01切屑厚度.25.25切屑深度切屑長(zhǎng)度0度主偏角.25.005切屑厚度切屑深度切屑長(zhǎng)度.560度主偏角30version-1優(yōu)化的主偏角刀具主偏角的余弦×IPT＝實(shí)際的切削厚度主偏角余偏角切屑導(dǎo)出使用圓弧刀片的話，切屑導(dǎo)出和主偏角隨著切削深度的變化而變化例子主偏角英寸/刀具（進(jìn)給）實(shí)際切削厚度“B”切削厚度受主偏角。主偏角越大，切屑越?。ūM管它有助于較大的超出切削刃長(zhǎng)度）。下列表格顯示了主偏角和切屑厚度31version-1切屑寬度變小，切屑也跟著變薄進(jìn)給旋轉(zhuǎn)每齒的進(jìn)給量實(shí)際切屑厚度實(shí)際切屑厚度32version-1銑刀定位恰當(dāng)切削力進(jìn)給量工件1/4到1/3銑刀直徑W銑刀直徑>1.6xW

銑刀定位恰當(dāng)可將切削力引導(dǎo)到刀體上去33version-1側(cè)視圖刀具直徑切削寬度仰視圖每齒進(jìn)給量實(shí)際切屑厚度方形車床M680的性能優(yōu)化在任何切削寬度遠(yuǎn)小于刀具直徑的應(yīng)用場(chǎng)合，我們建議必須調(diào)整每齒進(jìn)給量來(lái)補(bǔ)償切屑變薄現(xiàn)象的產(chǎn)生。隨著切削寬度成為刀具直徑的很小的一部分，實(shí)際切削厚度變成了每齒進(jìn)給量的較小的一部分。如果沒(méi)有進(jìn)行調(diào)整：很有可能就會(huì)導(dǎo)致卡塔的響聲和顫動(dòng)形成刀片磨損，并向刀片的邊緣集中34version-1銑刀幾何形狀–主偏角切削載荷=主偏角余弦X每齒走刀量角度115304560余弦.99.965.866.707.5徑向力%軸向力%9990805020110205080力=(實(shí)際功率X33,000)/SFM切屑厚度計(jì)算0主偏角主偏角進(jìn)給力于進(jìn)給方向平行這就可以使工件變形量最小凸肩加工能力完全切削力對(duì)切削口的沖擊因?yàn)槿菀浊腥攵Ｗo(hù)易損的刀尖

NOSHOULDERINGCAPABILITY無(wú)凸肩加工功能可以降低切削厚度，提高切削率進(jìn)給力使工件產(chǎn)生變形35version-1銑刀–主偏角盡管主偏角是-5度，但當(dāng)切深很淺時(shí)，實(shí)際切角有62度36version-1光潔度表面粗糙度刀尖角進(jìn)給速度摩擦主軸傾斜劃痕術(shù)語(yǔ)37version-1表面光潔度粗糙度在產(chǎn)品上測(cè)量.030的距離.它表表面更加細(xì)小的不規(guī)則度平面度通過(guò)從一邊到另一邊，逐點(diǎn)測(cè)量而得到波紋度測(cè)量的距離比粗糙度長(zhǎng)，大約是2英寸.測(cè)量值是百萬(wàn)分之一英寸(.000001英寸)，給出A.A.(算術(shù)平均值)或RMS(均方根)裂紋平行軸面典型的往復(fù)長(zhǎng)度波紋間距波紋長(zhǎng)度粗糙度的算數(shù)平均值Ra波峰波谷粗糙度間距粗糙度的樣本長(zhǎng)度或截止值38version-1改變刀尖角提高粗糙度刀尖角改變后同樣的進(jìn)給量.大的半徑和大的角度可提高表面粗糙度

39version-1通過(guò)改變每轉(zhuǎn)的進(jìn)給量改變粗糙度.刀尖寬度每轉(zhuǎn)的進(jìn)給量比刀尖寬度大每轉(zhuǎn)的進(jìn)給量比刀尖寬度小40version-1平刀尖刀片刮擦式刀片光潔度:

要得到較高的光潔度,

每轉(zhuǎn)進(jìn)給量必須比刀片最下面得寬度要小擦拭刀片在刀體上的位置比其它所有刀片位置都要低擦拭刀片的平面越大，所能得到的光潔度越高，每轉(zhuǎn)的進(jìn)給量也越大41version-1去尖角的標(biāo)準(zhǔn)刀片有特殊刮擦面的刀片標(biāo)準(zhǔn)刀片加工的產(chǎn)品有更高的光潔度刮擦式刀片不同的刀片用不同的擦刮設(shè)計(jì)通常一把刀只用一個(gè)刮擦刀片42version-1表面劃痕交叉的陰影線圖案是由刀片的背面切削形成的，如果它們一致的話并不一定不好.查找原因：確定刀片安裝了沖洗液裝置主軸沒(méi)有緊固檢查所有刀片的高度 工件沒(méi)有夾緊其它解決辦法:

可以提高或減少進(jìn)給速度.也可以增加一個(gè)刮擦面.減少DOC.43version-1偏轉(zhuǎn)和間隙偏轉(zhuǎn)間隙過(guò)大間隙44version-1軸向壓力進(jìn)給前端刀片離開了工件軸向壓力向下壓刀具體后端刀片隨之切入產(chǎn)品45version-1關(guān)于光潔度的大概摘要進(jìn)給量,主軸速度

和DOC降低進(jìn)給速度提高主軸轉(zhuǎn)速DOC-產(chǎn)品偏差和刀尖半徑刀片刀尖半徑大小越大光潔度越高大了可能導(dǎo)致振顫或傾斜等級(jí)–最硬，無(wú)碎裂去尖角或曲邊刀體刀齒數(shù)－直徑長(zhǎng)度的3-4倍最小的跳動(dòng)46version-1上尖角T型臺(tái)階.002r鈍角T型臺(tái)階&鈍角修邊修邊有幾種方法，具體用那種要根據(jù)加工的要求來(lái)定上尖角型切削刃是最脆弱的，但加工的表面光潔度高。切削刃強(qiáng)度從鈍角到T型臺(tái)階到T型臺(tái)階&鈍角逐漸增加T型臺(tái)階&鈍角適用于加工韌硬材料.47version-1磨耗種類48version-1磨耗形式下面是磨耗的一般類別:積屑瘤月牙洼側(cè)刀面和刀尖加速磨損斷裂剝落熱裂解49version-1簡(jiǎn)介切削刀具可能出現(xiàn)許多不同的磨耗形式有些磨耗（初始磨耗）會(huì)導(dǎo)致其它磨耗（二次磨耗），這樣使得檢測(cè)變得困難理解初次磨耗是提高刀具壽命的關(guān)鍵50version-1簡(jiǎn)介(內(nèi)容)學(xué)習(xí)金屬切削的目標(biāo)是經(jīng)過(guò)正常磨損的刀具壽命。磨耗形式的一個(gè)重要指標(biāo)是不規(guī)則的刀具壽命。51version-1磨耗模型表問(wèn)題/磨耗模型原因控制方法/改進(jìn)問(wèn)題/磨耗模型原因控制方法/改進(jìn)急劇后刀面磨損后刀面磨損寬度過(guò)大的切削速度工件材料的微觀結(jié)構(gòu)包含碳化物減少切削速度使用更硬的刀具選擇更大正前角使切屑斷裂加大冷卻液的流動(dòng)范圍刀具月牙洼在切削刃的后部過(guò)大的切削速度使用了無(wú)效冷卻液積屑瘤，形成裂痕，切屑燒結(jié)在DOC線的切屑積屑瘤較低切削速度較低的進(jìn)給率較差的剪切作用減小切削速度和進(jìn)給選擇較硬等級(jí)的w/氧化物涂層選擇更大正前角使切屑斷裂加大冷卻液的流動(dòng)范圍增加切削速度選擇更大正前角使切屑斷裂選擇較硬等級(jí)（使用PVD涂層刀具）加大冷卻液的流動(dòng)范圍刀刃切屑在后刀面的切屑較低的切削速度較低的進(jìn)給率較差的剪切作用過(guò)大的進(jìn)給率斷續(xù)切削切口過(guò)深在DOC線上的切口后刀面磨損調(diào)整零件工件材料的加工硬化增大主偏角增加切削速度選擇更硬的等級(jí)選擇更強(qiáng)的使切屑斷裂的方法如果可能的話，變化切削深度斷裂選擇了不合適的斷切屑的方法和/或切削條件減少切削速度使用更硬的刀具選擇更大正前角使切屑斷裂確認(rèn)安裝的剛度已經(jīng)足夠大熱裂解小切屑垂直熱裂解切削溫度的變化過(guò)大斷續(xù)切削較差的表面精度減小進(jìn)給率增大切削速度選擇更強(qiáng)的使切屑斷裂的方法較高的進(jìn)給率較低的切削速度刀尖半徑太小減小進(jìn)給率增大切削速度選擇更強(qiáng)的使切屑斷裂的方法選擇較硬等級(jí)的w/氧化物涂層使用大的刀尖半徑工件顫動(dòng)噪音安裝不好刀片選擇不正確使用更尖的刀片選擇更大正前角使切屑斷裂增大進(jìn)給率增大主偏角使用小的刀尖半徑不能接受的切屑控制（低碳鋼)較低的進(jìn)給率較大的刀尖半徑增大進(jìn)給率使用小的刀尖半徑減小主偏角52version-1在DOC線的切屑積屑瘤積屑瘤，形成裂痕，切屑燒結(jié)較低切削速度較低的進(jìn)給率較差的剪切作用增加切削速度選擇更大正前角使切屑斷裂選擇較硬等級(jí)（使用PVD涂層刀具）加大冷卻液的流動(dòng)范圍53version-1只允許正常側(cè)刀面磨損而且也是正常磨損刀具壽命得判斷標(biāo)準(zhǔn)磨耗模式問(wèn)題/磨耗模型原因控制方法/改進(jìn)急劇后刀面磨損后刀面磨損寬度過(guò)大的切削速度工件材料的微觀結(jié)構(gòu)包含碳化物減少切削速度使用更硬的刀具選擇更大正前角使切屑斷裂加大冷卻液的流動(dòng)范圍54version-1正常磨損正常的側(cè)面和刀尖磨損：預(yù)期的刀具壽命比其它磨耗形式的壽命更長(zhǎng)磨損部分.015”-.030”55version-1ABC側(cè)面磨損區(qū)的數(shù)值總的來(lái)說(shuō),刀片的壽命值應(yīng)在指定在

“B”

區(qū)的末端。這個(gè)點(diǎn)可以通過(guò)測(cè)量磨損區(qū)的長(zhǎng)度和對(duì)時(shí)間的比來(lái)確定。正常磨損側(cè)刀面磨損區(qū)域時(shí)間（分）刀片尺寸(I.C.)磨損區(qū)域5