課件數(shù)控加工工藝基本知識(shí)教案資料

第二章數(shù)控加工(jiāgōng)工藝基本知識(shí)第一章數(shù)控機(jī)床(shùkònɡjīchuánɡ)概述內(nèi)容提要：本章主要介紹數(shù)控加工工藝系統(tǒng)組成、數(shù)控刀具(dāojù)的主要種類和特點(diǎn)、數(shù)控加工工藝等內(nèi)容。*1數(shù)控第一頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)一數(shù)控加工工藝系統(tǒng)(xìtǒng)組成工藝系統(tǒng)：由機(jī)床、夾具(jiājù)、刀具和工件等組成的統(tǒng)一體。1.1.3數(shù)控刀具的主要種類和特點(diǎn)

1．?dāng)?shù)控加工刀具的種類數(shù)控加工刀具可分為常規(guī)刀具和模塊化刀具兩大類。模塊化刀具是發(fā)展方向。發(fā)展模塊化刀具的主要優(yōu)點(diǎn)有：1)減少換刀停機(jī)時(shí)間，提高加工生產(chǎn)效率和縮短換刀及安裝時(shí)間，提高小批量生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性；*2數(shù)控第二頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)2)提高(tígāo)刀具的標(biāo)準(zhǔn)化和合理化的程度；3)提高(tígāo)刀具的管理及柔性加工的水平；4)擴(kuò)大刀具的利用率，充分發(fā)揮刀具的性能；5)有效地消除刀具測(cè)量工作的中斷現(xiàn)象，可采用線外預(yù)調(diào)。由于模塊化刀具的發(fā)展，數(shù)控刀具已形成了3大系統(tǒng)，即車削刀具系統(tǒng)、鉆削刀具系統(tǒng)和鏜銑刀具系統(tǒng)。*3數(shù)控第三頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)(1)從結(jié)構(gòu)(jiégòu)上對(duì)數(shù)控加工刀具的分類①整體式。

②鑲嵌式。又分為焊接式和機(jī)夾式。根據(jù)刀體結(jié)構(gòu)不同，機(jī)夾式分為可轉(zhuǎn)位(zhuǎnwèi)和不轉(zhuǎn)位(zhuǎnwèi)。③減振式。當(dāng)?shù)毒叩墓ぷ鞅坶L(zhǎng)與直徑之比較大時(shí)，為了減少刀具的振動(dòng)，提高加工精度，多采用此類刀具。④內(nèi)冷式。切削液通過(guò)刀體內(nèi)部由噴孔噴射到刀具的切削刃部。⑤特殊型式。如復(fù)合刀具、可逆攻螺紋刀具等。*4數(shù)控第四頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)(2)從制造所采用的材料上對(duì)數(shù)控加工(jiāgōng)刀具的分類①高速鋼刀具。高速鋼通常是型坯材料，韌性較硬質(zhì)合金好，硬度、耐磨性和高溫硬度較硬質(zhì)合金差，不適于切削硬度較高的材料，也不適于進(jìn)行高速切削。高速鋼刀具使用前需生產(chǎn)者自行刃磨，且刃磨方便，適用于各種特殊需要的非標(biāo)準(zhǔn)(biāozhǔn)刀具。②硬質(zhì)臺(tái)金刀具。硬質(zhì)舍金刀具切削性能優(yōu)異，在數(shù)控車削中被廣泛使用。硬質(zhì)合金刀具有標(biāo)準(zhǔn)(biāozhǔn)規(guī)格系列產(chǎn)品，具體技術(shù)參數(shù)和切削性能由刀具生產(chǎn)廠家提供。*5數(shù)控第五頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)③陶瓷刀具(dāojù)。④立方氮化硼刀具(dāojù)。⑤金剛石刀具(dāojù)。(3)從切削(qiēxiāo)工藝上對(duì)數(shù)控加工刀具的分類

1)車削刀具分外圓、內(nèi)孔、外螺紋、內(nèi)螺紋以及切槽、切端面、切端面環(huán)槽和切斷等。數(shù)控車床一般使用標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具。機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具的刀片和刀體都有標(biāo)準(zhǔn)，刀片材料采用硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金以及高速鋼。

*6數(shù)控第六頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)數(shù)控車床機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具(dāojù)類型有外圓刀具(dāojù)、外螺紋刀具(dāojù)、內(nèi)圓刀具(dāojù)、內(nèi)螺紋刀具(dāojù)、切斷刀具(dāojù)、孔加工刀具(dāojù)包括（中心孔鉆頭、鏜刀和絲錐等)。機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具夾固較輕的磨刀片時(shí)通常采用螺釘、螺釘壓板、杠銷或楔塊等結(jié)構(gòu)。常規(guī)車削刀具為長(zhǎng)條(chánɡtiáo)方形刀體或圓柱刀桿。方形刀體一般用槽形刀架螺釘緊固方式固定。圓柱刀桿是用套筒螺釘緊固方式固定。它們與機(jī)床刀盤之間的聯(lián)接是通過(guò)槽形刀架和套筒接桿來(lái)聯(lián)接的。*7數(shù)控第七頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)數(shù)控車刀(chēdāo)*8數(shù)控第八頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)在模塊化車削工具系統(tǒng)(xìtǒng)中，刀盤的聯(lián)接以齒條式柄體聯(lián)接為多，而刀頭與刀體的聯(lián)接是“插入快換式系統(tǒng)(xìtǒng)”。它既可以用于外圓車削又可用于內(nèi)孔鏜削，也適用于車削中心的自動(dòng)換刀系統(tǒng)(xìtǒng)。數(shù)控車床使用的刀具從切削方式上分為圓柱表面切削刀具、端面切削刀具和中心孔類刀具3類。*9數(shù)控第九頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)*10數(shù)控第十頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)*11數(shù)控第十一頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)2)鉆削刀具分小孔、短孔、深孔、攻螺紋、擴(kuò)孔和鉸孔等。鉆削刀具可用于數(shù)控車床、車削中心，又可用于數(shù)控鏜銑床和加工中心。因此它的結(jié)構(gòu)(jiégòu)和聯(lián)接形式有多種，如直柄、直柄螺釘緊定、錐柄、螺紋聯(lián)接、模塊式聯(lián)接(圓錐或圓柱聯(lián)接)等。*12數(shù)控第十二頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)鏜刀從結(jié)構(gòu)上可分為整體式鏜刀柄、模塊(mókuài)式鏜刀柄和鏜頭類。從加工工藝要求上可分為粗鏜刀和精鏜刀。3)鏜削刀具(dāojù)4)銑削刀具

a面銑刀面銑刀主要用于加工較大的平面。如圖1-7所示，面銑刀圓周表面和端面上都有切削刃，圓周表面的切削刃為主切削刃，端面切削刃為副切削刃。面銑刀多制成套式鑲齒結(jié)構(gòu)，刀齒材料為高速鋼或硬質(zhì)臺(tái)金，刀體為40Cr。目前數(shù)控銑床上使用的面銑刀多為硬質(zhì)合金面銑刀。*13數(shù)控第十三頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)規(guī)格(guīgé)外徑主要有:40，506380100125160200250315350400500630800mm其他就非標(biāo)了*14數(shù)控第十四頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)按刀片和刀齒的安裝調(diào)整方式，硬質(zhì)合金面銑刀分為整體焊接式、機(jī)夾焊接式和可轉(zhuǎn)位式3種?？赊D(zhuǎn)位式面銑刀在提高加工質(zhì)量和加工效率、降低成本、方便(fāngbiàn)操作使用等方面都表現(xiàn)出明顯的優(yōu)越性，目前已得到廣泛應(yīng)用。粗銑時(shí)，銑刀直徑要小些，可減少切削扭矩。精銑時(shí)，銑刀直徑要選大些盡量包容零件整個(gè)加工寬度，以提高加工精度和效率，并減小相鄰兩次進(jìn)給之間的接刀痕跡.*15數(shù)控第十五頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)b立銑刀立銑刀是數(shù)控加工中使用最多的一種銑刀，主要用于加工凹槽、較小的臺(tái)階面及平面輪廓等。如圖1-8所示，立銑刀的圓柱表面和端面上都有切削刃，既可以同時(shí)進(jìn)行切削也可以單獨(dú)進(jìn)行切削。圓柱表面的切削刃為主切削刃，端面上的切削刃為副切削刃。普通立銑刀的端面中心處無(wú)切削刃，故一般立銑刀不宜作軸向進(jìn)給。通常直徑在Φ4～Φ16的立銑刀制成整體式結(jié)構(gòu)(jiégòu)，直徑Φ16以上的制成焊接式或可轉(zhuǎn)位式結(jié)構(gòu)(jiégòu)。*16數(shù)控第十六頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：立銑刀直徑為2-50毫米(háomǐ)，可分為粗齒與細(xì)齒兩種。直徑2-20為直柄范圍，直徑14-50為錐柄范圍*17數(shù)控第十七頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)為了能加工較深的溝槽，并保證有足夠的備磨量，立銑刀的軸向長(zhǎng)度一般較長(zhǎng)。為了提高槽寬的加工精度，加工時(shí)可采用直徑比槽寬小的銑刀，先銑槽的中間部分，然后用刀具半徑補(bǔ)償功能銑槽的兩邊(liǎngbiān)。另外，為了改善切屑卷曲情況，增大容屑空間，防止切屑堵塞，立銑刀的刀齒數(shù)比較少(2-4刃)，容屑槽圓弧半徑則較大。*18數(shù)控第十八頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)模具銑刀主要用于加工模具型腔、空間曲面等。如圖l-9所示，模具銑刀由立銑刀演變而來(lái)，常用的有圓錐形銑刀、圓柱形球頭銑刀和圓錐形球頭銑刀3種。因球頭和端面(duānmiàn)布滿了切削刃，經(jīng)刀尖、圓周刃與球頭刃圓弧相連，可做軸向和徑向進(jìn)給。C模具(mújù)銑刀*19數(shù)控第十九頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)鍵槽銑刀主要用于加工封閉的鍵槽。如圖1一10所示，鍵槽銑刀結(jié)構(gòu)與立銑刀相近，圓柱面和端面都有切削刃，它只有(zhǐyǒu)2個(gè)刀齒，端面刃延至中心，既像立銑刀，又像鉆頭。加工時(shí)，先沿軸向進(jìn)給達(dá)到鍵槽深度，然后沿鍵槽方向銑出鍵槽全長(zhǎng)。d．鍵槽(jiàncáo)銑刀*20數(shù)控第二十頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)成形銑刀一般都是為了(wèile)加工特定的零件而專門設(shè)計(jì)制造的，如各種直形或圓弧形的凹槽、燕尾槽和斜角面等。幾種常見(jiàn)的成形銑刀如圖1-11所示。e．成形(chénɡxínɡ)銑刀*21數(shù)控第二十一頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)特殊型刀具有帶柄自緊夾頭刀柄、強(qiáng)力彈簧夾頭刀柄、可逆式(自動(dòng)反向)攻螺紋夾頭刀柄、增速夾頭刀柄二復(fù)合(fùhé)刀具和接桿類等。(4)特殊(tèshū)型刀具2．?dāng)?shù)控加工刀具的特點(diǎn)為了達(dá)到高效、多能、快換、經(jīng)濟(jì)的目的，數(shù)控加工刀具與普通金屬切削刀具相比應(yīng)具有以下特點(diǎn)；①刀片及刀柄高度通用化、規(guī)格化和系列化。②刀片或刀具的耐用度及經(jīng)濟(jì)壽命指標(biāo)合理化。③刀具或刀片幾何參數(shù)和切削參數(shù)規(guī)范化、典型化。*22數(shù)控第二十二頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)④刀片或刀具材料及切削參數(shù)與被加工材料之間應(yīng)相匹配。⑤刀具應(yīng)具有較高的精度，包括刀具的形狀精度、刀片及刀柄對(duì)機(jī)床主軸的相對(duì)位置(wèizhi)精度、刀片及刀柄的轉(zhuǎn)位及拆裝的重復(fù)精度。⑥刀柄的強(qiáng)度要高、剛性及耐磨性要好。⑦刀柄或工具系統(tǒng)的裝機(jī)重量有限度要求。⑧刀片及刀柄切入的位置(wèizhi)和方向有要求。⑨刀片、刀柄的定位基準(zhǔn)及自動(dòng)換刀系統(tǒng)要優(yōu)化。數(shù)控機(jī)床上用的刀具應(yīng)滿足安裝調(diào)整方便、剛性好、精度高和耐用度好等要求。*23數(shù)控第二十三頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)1.1.4數(shù)控機(jī)床夾具的類型(lèixíng)和特點(diǎn)應(yīng)用機(jī)床夾具，有利于保證工件的加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量；有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低成本；有利于改善工人(gōngrén)勞動(dòng)條件，保證安全生產(chǎn)；有利于擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多用”。

1．機(jī)床夾具的類型夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過(guò)程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測(cè)等工藝過(guò)程。*24數(shù)控第二十四頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)機(jī)床夾具的種類繁多，可以從不同的角度對(duì)機(jī)床夾具進(jìn)行分類。常用的分類方法有以下(yǐxià)幾種。(1)按夾具的使用特點(diǎn)(tèdiǎn)分類根據(jù)夾具在不同生產(chǎn)類型中的通用特性，機(jī)床夾具可分為通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、組合夾具和拼裝夾具5大類。1)通用夾具已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的可加工一定范圍內(nèi)不同工件的夾具，稱為通用夾具，其結(jié)構(gòu)、尺寸已規(guī)格化，而且具有一定通用性，如三爪自定心卡盤、機(jī)床用平口虎鉗、四爪單動(dòng)卡盤、臺(tái)虎鉗、萬(wàn)能分度頭、頂尖、中心架和磁力工作臺(tái)等。*25數(shù)控第二十五頁(yè)，共205頁(yè)。*26數(shù)控第二十六頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)這類夾具適應(yīng)性強(qiáng)，可用于裝夾一定形狀和尺寸范圍內(nèi)的各種工件。這些夾具已作為機(jī)床附件由專門工廠制造(zhìzào)供應(yīng)，只需選購(gòu)即可。其缺點(diǎn)是夾具的精度不高，生產(chǎn)率也較低，且較難裝夾形狀復(fù)雜的工件，故一般適用于單件小批量生產(chǎn)。2）專用(zhuānyòng)夾具專為某一工件的某道工序設(shè)計(jì)制造的夾具，稱為專用(zhuānyòng)夾具。在產(chǎn)品相對(duì)穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中采用各種專用(zhuānyòng)夾具，可獲得較高的生產(chǎn)效率和加工精度。專用(zhuānyòng)夾具的設(shè)計(jì)制造周期較長(zhǎng)、投資較大。*27數(shù)控第二十七頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)某些元件可調(diào)整或更換，以適應(yīng)多種工件加工的夾具?？烧{(diào)夾具是針對(duì)通用夾具和專用夾具的缺陷而發(fā)展起來(lái)的一類新型夾具。對(duì)不同(bùtónɡ)類型和尺寸的工件，只需調(diào)整或更換原來(lái)夾具上的個(gè)別定位元件和夾緊元件便可使用。它一般又可分為通用可調(diào)夾具和成組夾具兩種。前者的通用范圍比通用夾具更大；后者則是一種專用可調(diào)夾具，它按成組原理設(shè)計(jì)并能加工一組相似的工件，故在多品種、中小批量生產(chǎn)中使用有較好的經(jīng)濟(jì)效果．3）可調(diào)夾具(jiājù)*28數(shù)控第二十八頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)采用標(biāo)準(zhǔn)的組合元件(yuánjiàn)、部件，專為某一工件的某道工序組裝的夾具。組合夾具是一種模塊化的夾具。標(biāo)準(zhǔn)的模塊元件具有較高精度和耐磨性，可組裝(zǔzhuānɡ)成各種夾具。4）組合夾具*29數(shù)控第二十九頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)5）拼裝(pīnzhuānɡ)夾具用專門的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的拼裝零部件拼裝而成的夾具，稱為拼裝夾具。它具有組合夾具的優(yōu)點(diǎn)。但比組合夾具精度高、效能高、結(jié)構(gòu)緊湊。它的基礎(chǔ)板和夾緊(jiājǐn)部件中常帶有小型液壓缸。此類夾具更適合在數(shù)控機(jī)床上使用。*30數(shù)控第三十頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)夾具按使用機(jī)床不同，可分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、齒輪機(jī)床夾具、數(shù)控機(jī)床夾具、自動(dòng)機(jī)床夾具、自動(dòng)線隨行(suíxínɡ)夾具以及其他機(jī)床夾具等。（2）按使用機(jī)床(jīchuáng)分類夾具按夾緊的動(dòng)力源可分為手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液增力夾具、電磁夾具以及真空夾具等。（3）按夾緊的動(dòng)力源分類*31數(shù)控第三十一頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)2．?dāng)?shù)控加工(jiāgōng)夾具的特點(diǎn)作為機(jī)床夾具，首先要滿足機(jī)械加工(jiāgōng)時(shí)對(duì)工件的裝夾要求，同時(shí)，數(shù)控加工(jiāgōng)的夾具還有它本身的特點(diǎn)。①數(shù)控加工(jiāgōng)的夾具應(yīng)具有柔性，經(jīng)過(guò)適當(dāng)調(diào)整即可夾持多種形狀和尺寸的工件。數(shù)控加工(jiāgōng)適用于多品種、中小批量生產(chǎn)，要能裝夾不同尺寸、不同形狀的多品種工件。②只具有定位和夾緊功能，就能滿足使用要求，這樣可簡(jiǎn)化夾具的結(jié)構(gòu)。*32數(shù)控第三十二頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)傳統(tǒng)的專用夾具具有定位(dìngwèi)、夾緊、導(dǎo)向和對(duì)刀4種功能，而數(shù)控機(jī)床上一般都配備有接觸式測(cè)頭、刀具預(yù)調(diào)儀及對(duì)刀部件等設(shè)備，可以由機(jī)床解決對(duì)刀問(wèn)題。數(shù)控機(jī)床上由程序控制的準(zhǔn)確的定位(dìngwèi)精度，可實(shí)現(xiàn)夾具中的刀具導(dǎo)向功能。③為適應(yīng)數(shù)控加工的高效率，數(shù)控加工夾具應(yīng)盡可能使用氣動(dòng)、液壓、電動(dòng)等自動(dòng)夾緊(jiājǐn)裝置快速夾緊(jiājǐn)，以縮短輔助時(shí)間。*33數(shù)控第三十三頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)④夾具本身應(yīng)有足夠的剛度，以適應(yīng)(shìyìng)大切削用量切削。數(shù)控加工具有工序集中的特點(diǎn)，在工件的一次裝夾中既要進(jìn)行切削力很大的粗加工，又要進(jìn)行達(dá)到工件最終精度要求的精加工，因此夾具的剛度和夾緊力都要滿足大切削力的要求。⑤夾具結(jié)構(gòu)不要妨礙刀具對(duì)工件各部位(bùwèi)的多面加工。數(shù)控機(jī)床屬于多面加工，要避免夾具結(jié)構(gòu)包括夾具上的組件對(duì)刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的干涉。*34數(shù)控第三十四頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)⑥夾具的定位要可靠，定位元件應(yīng)具有較高的定位精度，定位部位應(yīng)便于清屑，無(wú)切屑積留。如工件(gōngjiàn)的定位面偏小，可考慮增設(shè)工藝凸臺(tái)或輔助基準(zhǔn)。⑦對(duì)剛度小的工件，應(yīng)保證最小的夾緊變形(biànxíng)。如使夾緊點(diǎn)靠近支承點(diǎn)，避免把夾緊力作用在工件的中空區(qū)域等。當(dāng)粗加工和精加工同在一個(gè)工序內(nèi)完成時(shí)，如果上述措施不能把工件變形(biànxíng)控制在加工精度要求的范圍內(nèi)，應(yīng)在精加工前使程序暫停，讓操作者在粗加工后精加工前變換夾緊力(適當(dāng)減小)，以減小夾緊變形(biànxíng)對(duì)加工精度的影響。*35數(shù)控第三十五頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)1.2數(shù)控刀具(dāojù)對(duì)于切削加工來(lái)說(shuō)數(shù)控機(jī)床的一次性投資是很高的，而這些先進(jìn)設(shè)備的效率能否(nénɡfǒu)發(fā)揮出來(lái)，很大程度上取決刀具材料及其性能的好壞。刀具材料從碳素工具鋼的應(yīng)用，高速鋼的問(wèn)世，直至今天的硬質(zhì)合金和超硬材料(陶瓷、立方氯化硼、聚晶金剛石)的出現(xiàn)，都是隨著機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速、功率增大，主軸精度和定位精度的提高，機(jī)床剛性的增加而逐步發(fā)展的。*36數(shù)控第三十六頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)1.2.1數(shù)控刀具(dāojù)材料1．切削用刀具材料應(yīng)具備的性能金屬加工時(shí)，刀具受到很大的切削壓力、摩擦力和沖擊力，產(chǎn)生很高的切削溫度。在這種高溫、高壓的摩擦環(huán)境下工作，刀具材料需滿足(mǎnzú)以下一些基本要求。(1)高硬度刀具是從工件上切除材料，所以刀具材料的硬度必須高于工件材料的硬度。刀具材料的最低硬度應(yīng)在60HRC以上。*37數(shù)控第三十七頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)對(duì)于(duìyú)碳素工具鋼材料，在室溫條件下硬度應(yīng)在62HRC以上；高速鋼硬度為63～70HRC；硬質(zhì)臺(tái)金刀具硬度為89～93HRC(2)高強(qiáng)度與強(qiáng)韌性刀具(dāojù)材料在切削時(shí)受到很大的切削力與沖擊力。如切削45鋼，在背吃刀量ap=4mm、進(jìn)給量，f=0.5mm／r的條件下，刀片所承受的切削力達(dá)到4000N.一般刀具材料的韌性用沖擊韌度ak表示，反映刀具材料抗脆性和崩刃能力。*38數(shù)控第三十八頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)刀具耐磨性是指刀具抵抗磨損的能力。一般刀具硬度越高，耐磨性越好。刀具金相組織中硬質(zhì)點(diǎn)越多、顆粒越小、分布越均勻．則刀具耐磨性越好。刀具材料耐熱性是衡量刀具切削性能的主要標(biāo)志，通常用高溫下保持(bǎochí)高硬度的性能來(lái)衡量，也稱熱硬性。刀具材料高溫硬度越高，則耐熱性越好，在高溫時(shí)抗塑性變形能力、抗磨損能力越強(qiáng)。(3)較強(qiáng)的耐磨性和耐熱性*39數(shù)控第三十九頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)刀具(dāojù)導(dǎo)熱性好，表示切削產(chǎn)生的熱量容易傳導(dǎo)出去，降低了刀具(dāojù)切削部分溫度，減少刀具(dāojù)磨損。另外刀具(dāojù)材料導(dǎo)熱性好，其抗耐熱沖擊和抗熱裂紋性能也越強(qiáng)。(4)優(yōu)良(yōuliáng)的導(dǎo)熱性(5)良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性刀具不但要有良好的切削性能，本身還要易于制造，這要求刀具材料有較好的工藝性，如鍛造、熱處理、焊接、高溫塑性變形等功能。此外，經(jīng)濟(jì)性也是刀具材料的重要指標(biāo)之一，選擇刀具時(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)效果，以降低生產(chǎn)成本。*40數(shù)控第四十頁(yè)，共205頁(yè)。*41數(shù)控第四十一頁(yè)，共205頁(yè)。2．各種(ɡèzhǒnɡ)刀具材料*42數(shù)控第四十二頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)(1)高速鋼它是一種(yīzhǒnɡ)成分復(fù)雜的合金鋼，含有鎢、鉬、鉻、釩、鈷等碳化物形成元素。合金元素總量達(dá)10～25%左右。高速鋼是一種(yīzhǒnɡ)具有高硬度、高耐磨性和高耐熱性的工具鋼，又稱高速工具鋼或鋒鋼。它在高速切削產(chǎn)生高熱情況下(約600℃)仍能保持高的硬度，HRC能在60以上。這就是高速鋼最主要的特性——紅硬性。*43數(shù)控第四十三頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)高速鋼還具有熱處理變形小、能鍛造、易磨出較鋒利的刃口等優(yōu)點(diǎn)(yōudiǎn)，特別適合于制造各種小型及形狀復(fù)雜的刀具，如成形車刀、各種鉆頭、銑刀、拉刀、齒輪刀具和螺紋刀具等。按所含合金元素不同可分為：①鎢系高速鋼（含鎢9～18%）；W18Cr4V（較少用了）②鎢鉬系高速鋼（含鎢5～12%,含鉬2～6%）；W6M05Cr4V2，W9M03Cr4V（加工各種鋼材時(shí)，其刀具(dāojù)壽命比W18Cr4V和W6MoSCr4V2都有一定的提高。）*44數(shù)控第四十四頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)④釩高速鋼，按含釩量的不同(bùtónɡ)又分一般含釩量（含釩1～2%)和高含釩量(含釩2.5～5%)的高速鋼；⑤鈷高速鋼（含鈷5～10%）。高速鋼已從單純的W系列發(fā)展到WMo系、WMoAl系、WMoGo系，其中WMoAl系是我國(guó)獨(dú)創(chuàng)(dúchuàng)的品種③高鉬系高速鋼（含鎢0～2%,含鉬5～10%）；*45數(shù)控第四十五頁(yè)，共205頁(yè)。*46數(shù)控第四十六頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)硬質(zhì)合金(yìnɡzhìhéjīn)是將鎢鈷類(WC)，鎢鈦鈷類(WC—TiC)，鎢鈦鉭(鈮)鈷類(WC—TiCTac)等硬質(zhì)碳化物以CO為結(jié)合劑燒結(jié)而成的物質(zhì)(2)硬質(zhì)合金(yìnɡzhìhéjīn)*47數(shù)控第四十七頁(yè)，共205頁(yè)。硬質(zhì)合金焊接刀片硬度高（86～93HRA，相當(dāng)于69～81HRC）；熱硬性好（可達(dá)900～1000℃，保持60HRC）；耐磨性好。硬質(zhì)合金刀具比高速鋼切削速度高4～7倍，刀具壽命高5～80倍。制造模具、量具，壽命比合金工具鋼高20～150倍。可切削50HRC左右的硬質(zhì)材料。但硬質(zhì)合金脆性大，不能進(jìn)行切削加工，難以制成形狀復(fù)雜的整體刀具，因而常制成不同(bùtónɡ)形狀的刀片，采用焊接、粘接、機(jī)械夾持等方法安裝在刀體或模具體上使用。性能(xìngnéng)特點(diǎn)*48數(shù)控第四十八頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)1)K類國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)YG類，成分為WC（硬質(zhì)相）+Co（粘結(jié)相）主要(zhǔyào)用于：加工短切屑的黑色金屬、有色金屬及非金屬材料。主要(zhǔyào)成分為碳化鎢和3％～10％鈷，有時(shí)還含有少量的碳化鉭等添加劑。如YG3YG3XYG6YG6XYG8YG8C接ISO標(biāo)準(zhǔn)主要以硬質(zhì)合金的硬度、抗彎強(qiáng)度等指標(biāo)為依據(jù)(yījù)，硬質(zhì)舍金刀片材料大致分為P，M，K等3大類。*49數(shù)控第四十九頁(yè)，共205頁(yè)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)YT類，成分為wc+TiC+CO（粘結(jié)(zhānjié)相）。主要用于：加工長(zhǎng)切屑的黑色金屬。主要成分為碳化鈦、碳化鎢和鈷(或鎳)，有時(shí)加入碳化鉭等添加劑.牌號(hào)：：YT5YT14YT15YT302)P類*50數(shù)控第五十頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)3)M類國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)Yw類，成分為wc+T1c+Tac（NbC）-CO（粘結(jié)劑）.主要用于：適于加工(jiāgōng)長(zhǎng)切屑（鋼）或短切屑（鑄鐵）的黑色金屬和有色金屬。牌號(hào)：：YW1YW2*51數(shù)控第五十一頁(yè)，共205頁(yè)。性能(xìngnéng)總結(jié)*52數(shù)控第五十二頁(yè)，共205頁(yè)。*53數(shù)控第五十三頁(yè)，共205頁(yè)。常用(chánɡyònɡ)用途*54數(shù)控第五十四頁(yè)，共205頁(yè)。硬質(zhì)合金(yìnɡzhìhéjīn)選用*55數(shù)控第五十五頁(yè)，共205頁(yè)。*56數(shù)控第五十六頁(yè)，共205頁(yè)。*57數(shù)控第五十七頁(yè)，共205頁(yè)。*58數(shù)控第五十八頁(yè)，共205頁(yè)。1、超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金超微粒子硬質(zhì)合金，可以認(rèn)為從屬于K類。但因其燒結(jié)性能上要求結(jié)合劑Co的含量較高，故高溫性能較差，大多(dàduō)只使用于鉆、鉸等低速切削工具。新型(xīnxíng)硬質(zhì)合金2、涂層硬質(zhì)合金刀片是在韌性較好的工具表面利用氣相沉積方法涂覆一薄層耐磨性好的難熔金屬或非金屬化合物而獲得的，使刀具在切削中同時(shí)具有(jùyǒu)既硬而又不易破損的性能。英文名稱為coatedtool。*59數(shù)控第五十九頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)涂層的方法分為兩大類，一類為物理涂層(PVD)；另一類為化學(xué)涂層(CVD)。物理涂層是在550℃以下將金屬和氣體離子化后噴涂在工具表面；化學(xué)涂層是將各種化合物通過(guò)化學(xué)反應(yīng)沉積在刀具上形成表面膜，反應(yīng)溫度(wēndù)一般都在1000～1100℃。最近低溫化學(xué)涂層也已實(shí)用化，溫度(wēndù)一般控制在800℃左右*60數(shù)控第六十頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)常見(jiàn)(chánɡjiàn)的涂層材料有TiC，TiN、TiCN，Al2O3，TiAlOx等陶瓷材料*61數(shù)控第六十一頁(yè)，共205頁(yè)。*62數(shù)控第六十二頁(yè)，共205頁(yè)。*63數(shù)控第六十三頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)主要用于：非金屬、鋁合金到鑄鐵(zhùtiě)、鋼以及高強(qiáng)度鋼、高硬度鋼和耐熱合金、鈦合金等難加工材料的切削均可使用，且普遍較硬質(zhì)合金的性能要好。目前，最先進(jìn)的涂層技術(shù)也稱zx技術(shù)，是利用納米技術(shù)和薄膜涂層技術(shù)，使每層膜厚為1nm的TiN和AlN超薄膜交互重疊約2000層進(jìn)行蒸著累積而成，在世界上首次(shǒucì)實(shí)現(xiàn)將其實(shí)用化，這是繼TiC，TiN，TiCN后的第四代涂層。它的特點(diǎn)是遠(yuǎn)比以往的涂層硬，接近立方氯化硼(CBN)的硬度，壽命是一般涂層的3倍，大幅度提高耐磨損性.*64數(shù)控第六十四頁(yè)，共205頁(yè)。伴隨著基體材料性能的改進(jìn)和提高，刀具涂層技術(shù)取得了更為迅猛的發(fā)展，中溫化學(xué)涂層、柱狀a-Al2O3化學(xué)涂層、高性能物理涂層、新型原子涂層、納米結(jié)構(gòu)涂層、黃色三氧化二鋁化學(xué)涂層、白色鋯涂層、高鋁含量TiAlN涂層、TiSiN涂層、CrSiN涂層、AlCrSiN涂層、TiBON涂層等大量新型涂層呈現(xiàn)多樣化和系列化的趨勢(shì)(qūshì)，使硬質(zhì)合金材料新牌號(hào)層出不窮，大大提高了硬質(zhì)合金刀具的切削加工性能。最新發(fā)展趨勢(shì)*65數(shù)控第六十五頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)(3)陶瓷(táocí)陶瓷刀具基本上由兩大類組成(zǔchénɡ)：一類為純氧化鋁類(白色陶瓷)，另一類為TiC添加類(黑色陶瓷)；另外還有在AL2O3中添加SiCW(晶須)、ZrO2(青色陶瓷)來(lái)增加韌性的，以及以Si3N4為主體的陶瓷刀具。陶瓷材料具有高硬度，耐熱性好(約2000“C下亦不會(huì)融熔)的特性，化學(xué)穩(wěn)定性很好，但韌性很低。最近熱等靜壓技術(shù)的普及對(duì)改善結(jié)晶的均勻細(xì)密性、提高陶瓷的各項(xiàng)性能均衡乃至提高韌性起到了很大的作用，作為切削工具用的陶瓷抗彎強(qiáng)度已經(jīng)提高到900MPa以上。*66數(shù)控第六十六頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)陶瓷刀具相對(duì)硬質(zhì)合金和高速鋼來(lái)說(shuō)仍是極脆的材料。因此(yīncǐ)，多用于高速連續(xù)切削，例如鑄鐵的高速加工。另外，陶瓷的熱傳導(dǎo)率相對(duì)硬質(zhì)合金來(lái)說(shuō)非常低，是現(xiàn)有工具材料中最低的一種，故在切削加工中加工熱容易被積累，且對(duì)于熱沖擊的變化較難承受。所以加工中陶瓷刀具很容易因熱裂紋產(chǎn)生崩刃等損傷，且切削溫度亦較高。陶瓷刀具因其材質(zhì)的化學(xué)穩(wěn)定性好、硬度高，在耐熱合金等難加工材料的加工中有廣泛的應(yīng)用。*67數(shù)控第六十七頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)金屬陶瓷:其成分以TiC(陶瓷)為基體，Ni，Mo(金屬)為結(jié)合劑,目的是增加(zēngjiā)陶瓷韌性.金屬陶瓷刀具最大優(yōu)點(diǎn)是與被加工材料的親和性極低，故不易產(chǎn)生粘刀和積屑瘤現(xiàn)象，使加工表面非常光潔(guāngjié)平整，在一般刀具材料中可謂精加工用的佼佼者。但由于韌性差，大大限制了它的使用范圍。通過(guò)添加wc，TaC，TiN，TaN等異種碳化物，使其抗彎強(qiáng)度達(dá)到了硬質(zhì)合金的水平，因而得到廣泛的運(yùn)用。*68數(shù)控第六十八頁(yè)，共205頁(yè)。1、耐磨性好，可加工傳統(tǒng)刀具難以加工或根本不能加工的高硬材料，因而可免除退火加工所消耗的電力；并因此也可提高工件的硬度，延長(zhǎng)機(jī)器設(shè)備的使用壽命；2、不僅能對(duì)高硬度材料進(jìn)行粗、精加工，也可進(jìn)行銑削、刨削、斷續(xù)切削和毛坯拔荒粗車等沖擊力很大的加工；3、陶瓷刀片切削時(shí)與金屬摩擦力小，切削不易(bùyì)粘接在刀片上.不易(bùyì)產(chǎn)生積屑瘤.加上可以進(jìn)行高速切削。所以在條件相同時(shí)，工件表而粗糙度比較低。4、刀具耐用度比傳統(tǒng)刀具高幾倍甚至幾十倍，減少了加工中的換刀次數(shù)，保證被加工工件的小錐度和高精度；

特點(diǎn)(tèdiǎn)*69數(shù)控第六十九頁(yè)，共205頁(yè)。5、耐高溫，紅硬性好?？稍?200℃下連續(xù)(liánxù)切削.所以陶瓷刀具的切削速度可以比硬質(zhì)合金高很多?？蛇M(jìn)行高速切削或?qū)崿F(xiàn)“以車、銑代磨”，切削效率比傳統(tǒng)刀具高3-10倍，達(dá)到節(jié)約工時(shí)、電力、機(jī)床數(shù)30-70%或更高的效果；

6、氮化硅陶瓷刀具主要原料是自然界很豐富的氮和硅，用它代替硬質(zhì)合金，可節(jié)約大量W、Co、Ta和Nb等重要的金屬。*70數(shù)控第七十頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)立方(lìfāng)氯化硼CBN(cubicboronnitdde)是靠超高壓、高溫技術(shù)人工合成的新型刀具材料，其結(jié)構(gòu)與金剛石相似，它的硬度略遜于金剛石，但熱穩(wěn)定性遠(yuǎn)高于金剛石，并且與鐵族元素親和力小，不易產(chǎn)生“積屑瘤”。(4)立方(lìfāng)氮化硼CBN粒子硬度高達(dá)4500Hv，熱傳導(dǎo)率高，在大氣中加熱至1300°C仍保持性能穩(wěn)定，且與鐵的反應(yīng)性很低，是迄今為止能夠加工鐵系金屬最硬的一種刀具材料。*71數(shù)控第七十一頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)使用場(chǎng)合：切削加工的淬火鋼、耐熱鋼的高速(ɡāosù)切削變成可能。硬度60~65HRC，70HRC的淬硬鋼等高硬度材料均可采用CBN刀具來(lái)進(jìn)行切削。所以，在很多場(chǎng)合都以CBN刀具進(jìn)行切削來(lái)取代迄今為止只能采用磨削來(lái)加工的工序，使加工效率得到極大的提高。切削加工普通灰鑄鐵時(shí)，一般來(lái)說(shuō)線速度在300m／min以下(yǐxià)采用涂層硬質(zhì)合金，300～500m／min以內(nèi)采用陶瓷，500m／min以上用CBN刀具材料。而且最近的研究表明，用CBN切削普通鑄鐵，當(dāng)速度超過(guò)800m／min時(shí)，刀具壽命隨著切削速度的增加反而更長(zhǎng)。*72數(shù)控第七十二頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)其原因一般認(rèn)為在切削過(guò)程(guòchéng)中，刃口表面會(huì)形成si3N4；Al203等保護(hù)膜替代刀刃的磨損。(5)聚晶金剛石1975年美國(guó)GE公司開(kāi)發(fā)了用人造金剛石顆粒通過(guò)添加Co、硬質(zhì)合金、NiCr，Si-SiC以及陶瓷結(jié)合劑在高溫(1200℃以上)、高壓下燒結(jié)成形的聚晶金剛石PCD刀具.金剛石刀具與鐵系金屬有極強(qiáng)的親和力，切削中刀具中的碳元素極易發(fā)生(fāshēng)擴(kuò)散而導(dǎo)致磨損。但與其他材料的親和力低，切削中不易產(chǎn)生粘刀現(xiàn)象，切削刃口可以磨得非常鋒利。*73數(shù)控第七十三頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)適用于高效地加工有色金屬和非金屬材料，能得到高精度、小表面粗糙度值的加工面，特別是PCD刀具消除了金剛石的性能異向性，使其在高精加工領(lǐng)域(lǐnɡyù)中得到了普及。金剛石在大氣中溫度超過(guò)600℃時(shí)將被碳化而失去其本來(lái)面目，故金剛石刀具不宜用于可能會(huì)產(chǎn)生高溫的切削中。

使用(shǐyòng)場(chǎng)合：*74數(shù)控第七十四頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)上述5大類刀具材料，從總體上分析，材料的硬度、耐磨性，金剛石最高，遞次降低到高速鋼。而材料的韌性則是高速鋼最高，金剛石最低。在數(shù)控機(jī)床中，采用最廣泛的是硬質(zhì)合金(yìnɡzhìhéjīn)類。因?yàn)檫@類材料目前從經(jīng)濟(jì)性、適應(yīng)性、多樣性和工藝性等各方面，綜合效果都優(yōu)于陶瓷、立方氮化硼及聚晶金剛石。*75數(shù)控第七十五頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)1.2.2數(shù)控刀具(dāojù)的失效形式及可靠性1．?dāng)?shù)控刀具的失效形式及對(duì)策在切削過(guò)程中，刀具磨損(mósǔn)到一定限度，刀刃崩刃或破損，刀刃卷刃(塑變)時(shí)，刀具喪失其切削能力或無(wú)法保障加工質(zhì)量，稱之為刀具失效。刀具失效的主要形式及產(chǎn)生原因和對(duì)策如下：(1)后刀面磨損由機(jī)械應(yīng)力引起的出現(xiàn)在后刀面上的摩擦磨損。由于刀具材料過(guò)軟，刀具的后角偏小，加工過(guò)程中切削速度太高，進(jìn)給量太小，造成后刀面磨損過(guò)量，使得加工表面尺寸精度降低，增大摩擦力。*76數(shù)控第七十六頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)*77數(shù)控第七十七頁(yè)，共205頁(yè)。前刀面*78數(shù)控第七十八頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)主切削刃上的邊界磨損常見(jiàn)于與工件的接觸面處。主要原因是工件表面硬化、鋸齒狀切屑(qiēxiè)造成的摩擦，影響切屑(qiēxiè)的流向并導(dǎo)致崩刀。只有降低切削速度和進(jìn)給速度，同時(shí)選擇耐磨刀具材料并增大前角使切削刃鋒利。(2)邊界(biānjiè)磨損(3)前刀面磨損在前刀面上由摩擦和擴(kuò)散導(dǎo)致的磨損，又稱月牙洼磨損。前刀面磨損主要由切屑和工件材料的接觸以及對(duì)發(fā)熱區(qū)域的擴(kuò)散引起。另外刀具材料過(guò)軟，加工過(guò)程中切削速度太高，進(jìn)給量太大，也是前刀面磨損產(chǎn)生的原因。*79數(shù)控第七十九頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)前刀面磨損會(huì)使刀具產(chǎn)生變形、干擾排屑、降低切削刃強(qiáng)度。主要采用降低切削速度和進(jìn)給速度，同時(shí)選擇涂層硬質(zhì)合金材料(cáiliào)，可以減少前刀面的磨損。(4)塑性變形(biànxíng)切削刃在高溫或高應(yīng)力作用下產(chǎn)生的變形(biànxíng)。切削速度、進(jìn)給速度太高以及工件材料中硬質(zhì)點(diǎn)的作用，刀具材料太軟和切削刃溫度很高等現(xiàn)象是產(chǎn)生塑性變形(biànxíng)的主要原因。它將影響切屑的形成質(zhì)量，有時(shí)也可導(dǎo)致崩刃。*80數(shù)控第八十頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)可以采取(cǎiqǔ)降低切削速度和進(jìn)給速度，選擇耐磨性高和導(dǎo)熱系數(shù)高的刀具材料等對(duì)策，以減少塑性變形磨損的產(chǎn)生。(5)積屑瘤工件材料在刀具前刀面上的粘附并堆積而形成的一個(gè)很硬的楔塊稱積屑瘤積屑瘤降低加工表面質(zhì)量并會(huì)改變切削刃形狀最終導(dǎo)致(dǎozhì)崩刃。采取的對(duì)策有采用合理的切削速度，選擇涂層硬質(zhì)合金或金屬陶瓷等與工件材料親和力小的刀具材料，并使用冷卻液。*81數(shù)控第八十一頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)切削刃上出現(xiàn)一些很小的缺口，而非均勻的磨損。主要由于斷續(xù)切削，切屑排除不流暢造成。應(yīng)該在開(kāi)始加工時(shí)降低進(jìn)給速度，選擇韌性好的刀具材料和切削刃強(qiáng)度高的刀片，就可以避免(bìmiǎn)刃口剝落現(xiàn)象的產(chǎn)生。(6)刃口(rènkǒu)剝落(7)崩刃崩刃將損壞刀具和工件。主要原因是刃口的過(guò)度磨損和較高的應(yīng)力，也可能由于刀具材料過(guò)硬，切削刃強(qiáng)度不夠及進(jìn)給量太大造成。*82數(shù)控第八十二頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)應(yīng)選擇韌性(rènxìnɡ)好的合金材料，加工時(shí)減小進(jìn)給量和切削深度，另外選用高強(qiáng)度或刀尖圓角較大的刀片。(8)熱裂紋由于斷續(xù)切削時(shí)溫度變化產(chǎn)生的垂直于切削刃的裂紋。熱裂紋可降低(jiàngdī)工件表面質(zhì)量并導(dǎo)致刃口剝落，應(yīng)選擇韌性好的合金材料，同時(shí)減小進(jìn)給量和切削深度，并進(jìn)行干式冷卻或在濕式切削時(shí)有充足的冷卻液。*83數(shù)控第八十三頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)在數(shù)控加工中，進(jìn)行刀具失效(shīxiào)的在線監(jiān)測(cè)，可及時(shí)發(fā)出警報(bào)、自動(dòng)停機(jī)并自動(dòng)換刀，避免刀具的早期磨損或破損導(dǎo)致工件報(bào)廢，防止損壞機(jī)床，減少?gòu)U品的產(chǎn)生。刀具失效(shīxiào)的在線監(jiān)測(cè)方法：有直接檢測(cè)和間接檢測(cè)，有連續(xù)檢測(cè)和非連續(xù)檢測(cè)。2．刀具失效在線監(jiān)測(cè)(jiāncè)方法*84數(shù)控第八十四頁(yè)，共205頁(yè)。*85數(shù)控第八十五頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)3．?dāng)?shù)控刀具(dāojù)可靠性所謂“刀具可靠性”是指刀具在規(guī)定的切削條件和時(shí)間內(nèi)，完成額定工作的能力。刀具可靠性既有一定的平均數(shù)量特性，又有隨機(jī)性的特點(diǎn)。因此研究刀具可靠性都采用(cǎiyòng)數(shù)理統(tǒng)計(jì)和概率分析方法，通常用“可靠度”或“可靠耐用度”來(lái)作為刀具可靠性的評(píng)價(jià)指標(biāo)。刀具可靠度是指刀具在規(guī)定的切削條件和時(shí)間內(nèi)，能完成額定工作的概率，也就是刀具在已確定工作條件和切削規(guī)范下能完成預(yù)定的切削時(shí)間(耐用度)而刀具未損壞的概率。*86數(shù)控第八十六頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)常用R(f)來(lái)表示刀具的可靠(kěkào)度，用F(t)表示相應(yīng)的刀具損壞概率或不可靠(kěkào)度，有R（t）+F（t）=1刀具的可靠耐用度tr，是指刀具達(dá)到規(guī)定的可靠度r時(shí)的耐用度(切削(qiēxiāo)時(shí)間)，即R(tr)=r，常用tr來(lái)表示刀具的可靠耐用度。tr=R-1（t）*87數(shù)控第八十七頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)對(duì)于多刃刀具，只要有一齒損壞(sǔnhuài)就認(rèn)為刀具損壞(sǔnhuài)，所以多齒刀具的可靠度Rz（t）低于單齒刀具的可靠度，表示為:Rz（t）=[R（t）]z使用上述公式可以進(jìn)行刀具可靠(kěkào)度的評(píng)價(jià)和計(jì)算。*88數(shù)控第八十八頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)1．可轉(zhuǎn)位刀片代碼從刀具的材料應(yīng)用方面，數(shù)控機(jī)床用刀具材料主要是各類硬質(zhì)合金。從刀具的結(jié)構(gòu)方面，數(shù)控機(jī)床主要采用(cǎiyòng)鑲嵌式機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀片的刀具。1.2.3數(shù)控可轉(zhuǎn)位(zhuǎnwèi)刀片選用機(jī)夾式可轉(zhuǎn)位刀片，首先要了解可轉(zhuǎn)位刀片型號(hào)表示規(guī)則、各代碼的含義。按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO1832-1985，可轉(zhuǎn)位刀片的代碼是由10位字符組成，其排列如下：*89數(shù)控第八十九頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)l-刀片的幾何形狀及其夾角。2-刀片主切削刃后角(法后角)。3-公差。表示刀片內(nèi)接圓d與厚度s的精度級(jí)別。4-刀片形式、緊固方法或斷屑槽。5-刀片邊長(zhǎng)、切削刃長(zhǎng)。6-刀片厚度。7-修光刀。刀尖圓角半徑r或主偏角Kr或修光刃后角αn。8-切削刃狀態(tài)。尖角切削刃或倒棱切削刃。9-進(jìn)刀方向(fāngxiàng)或倒刃寬度。10-各刀具公司的補(bǔ)充符號(hào)或倒刃角度。在一般情況下，第8和9位的代碼(dàimǎ)在有要求時(shí)才填寫。*90數(shù)控第九十頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)2．?dāng)?shù)控可轉(zhuǎn)位(zhuǎnwèi)刀片的斷屑槽槽形目前，我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB2080-87中所表示的槽形為V形斷扁槽，槽寬為V0<1mm，V1=1mm，V2=2mm，V3=3mm，V4=4mm等4種。各刀具公司(ɡōnɡsī)都有自己的斷屑槽槽形，選擇具體斷屑槽代號(hào)可參考各公司(ɡōnɡsī)刀具樣本。*91數(shù)控第九十一頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)可轉(zhuǎn)位刀片的刀具由定位元件、夾緊元件和刀體組成，為了使刀具能達(dá)到良好的切削性能，對(duì)刀片的夾緊方式有如下(rúxià)基本要求：①夾緊可靠，不允許刀片松動(dòng)或移動(dòng)。②定位準(zhǔn)確，確保定位精度和重復(fù)精度。③排屑流暢，有足夠的排屑空間。④結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，制造成本低，轉(zhuǎn)位動(dòng)作快，縮短換刀時(shí)間。

3．?dāng)?shù)控可轉(zhuǎn)位(zhuǎnwèi)刀片的夾緊方式*92數(shù)控第九十二頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)常見(jiàn)的可轉(zhuǎn)位刀片的夾緊方式(fāngshì)有以下幾種：①楔塊上壓式；②杠桿(gànggǎn)式；③螺釘上壓式。*93數(shù)控第九十三頁(yè)，共205頁(yè)。杠桿(gànggǎn)式*94數(shù)控第九十四頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)4．?dāng)?shù)控可轉(zhuǎn)位刀片(dāopiàn)的選擇(1)刀片材料選擇車刀刀片的材料主要(zhǔyào)有高速鋼、硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金、陶瓷、立方氮化硼和金剛石等。其中應(yīng)用最多的是硬質(zhì)臺(tái)金和涂層硬質(zhì)合金刀片。選擇刀片材料，主要(zhǔyào)依據(jù)被加工工件的材料、被加工表面的精度要求、切削載荷的大小以及切削過(guò)程中有無(wú)沖擊和振動(dòng)等。*95數(shù)控第九十五頁(yè)，共205頁(yè)。高速鋼：主要用在成型刀具和形狀復(fù)雜等一些需要高韌性的場(chǎng)合；硬質(zhì)合金：應(yīng)用范圍最廣，基本上都能干；不能用于淬硬鋼。陶瓷：主要用在硬零件車削和鑄鐵(zhùtiě)類零件的粗加工和高速加工；CBN：主要用在硬零件車削和鑄鐵(zhùtiě)類零件的高速加工（一般而言，比陶瓷效率要高一點(diǎn)），可代磨。PCD：主要用在有色金屬和非金屬材料的高效率切削。*96數(shù)控第九十六頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)刀片尺寸的大小取決于必要的有效切削(qiēxiāo)刃長(zhǎng)度L，有效切削(qiēxiāo)刃長(zhǎng)度與背吃刀量ap和主偏角kr有關(guān).（2）刀片尺寸(chǐcun)選擇*97數(shù)控第九十七頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)刀片形狀主要依據(jù)被加工工件的表面形狀、切削方法、刀具(dāojù)壽命和刀片的轉(zhuǎn)位次數(shù)等因素來(lái)選擇。表1—3列出了被加工表面及適用。P30(3)刀片形狀(xíngzhuàn)選擇*98數(shù)控第九十八頁(yè)，共205頁(yè)。*99數(shù)控第九十九頁(yè)，共205頁(yè)。刀尖圓弧半徑的大小直接影響刀尖的強(qiáng)度及被加工零件的表面粗糙度。刀尖圓弧半徑大，表面粗糙度值減小，切削力增大且易產(chǎn)生振動(dòng)(zhèndòng)，切削性能變壞，但刀刃強(qiáng)度增加，刀具前后刀面磨損減少。(4)刀片(dāopiàn)的刀尖半徑選擇應(yīng)用：切深較小的精加工、細(xì)長(zhǎng)軸加工、機(jī)床(jīchuáng)強(qiáng)度較差情況下，選用刀尖圓弧較小些；而在需要刀刃強(qiáng)度高、工件直徑大的粗加工中，選用刀尖圓弧大些。*100數(shù)控第一百頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB2077-87規(guī)定刀尖圓弧半徑(bànjìng)的尺寸系列為0.2mm，0.4mm，0.8mm，1.2mm，1.6mm（最常用），2.0mm，2.4mm，3.2mm。*101數(shù)控第一百零一頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)1.2.4數(shù)控刀具(dāojù)的選擇選擇刀具通常要考慮：機(jī)床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料(cáiliào)等多種因素。數(shù)控機(jī)床刀具按裝夾、轉(zhuǎn)換方式主要分為兩大系統(tǒng)：一種是車削系統(tǒng)，另一種是鏜銑削系統(tǒng)。車削系統(tǒng)由刀片(刀具)、刀體、接柄(或柄體)和刀盤組成。鏜銑削系統(tǒng)由刀片(刀具)、刀桿(或柄體)、主軸或刀片(刀具)、工作頭、連接桿、主柄和主軸組成。*102數(shù)控第一百零二頁(yè)，共205頁(yè)。第二章數(shù)控工藝(gōngyì)基本知識(shí)前一種方式為整體式工具(gōngjù)系統(tǒng)，后一種方式為模塊式工具(gōngjù)系統(tǒng)。車削系統(tǒng)的刀具主要是刀片的選取，在前面可轉(zhuǎn)位刀片的選取中已做介紹，這一部分重點(diǎn)講述鏜銑削系統(tǒng)刀具的選擇方法。1．選擇數(shù)控刀具通常應(yīng)考慮的因素隨著機(jī)床(jīchuáng)種類、型號(hào)和工件材料的不同以及其他因素而得到的加工效果是不相同的。選擇刀具應(yīng)考慮的因素歸納起來(lái)應(yīng)為:①被加工工件的材料及性能如金屬、非金屬等不同材料，材料的硬度、耐磨性、韌性等。

*103數(shù)控第一百零三頁(yè)，共205頁(yè)。②切削工藝的類別有車、鉆、銑、鏜或粗加工、半精加工、精加工和超精加工等。

③被加工件的幾何形狀、零件精度和加工余量等因素(yīnsù)。

④要求刀具能承受的背吃刀量、進(jìn)給速度、切削速度等切削參數(shù)。

⑤其他因素(yīnsù)，如現(xiàn)生產(chǎn)的狀況(操作間斷時(shí)間、振動(dòng)、電力波動(dòng)或突然中斷)*104數(shù)控第一百零四頁(yè)，共205頁(yè)。2．?dāng)?shù)控銑削刀具(dāojù)的選擇(1)銑刀類型的選擇銑刀類型應(yīng)與被加工工件尺寸及表面形狀相適應(yīng)。加工較大的平面應(yīng)選擇面銑刀；加工凸臺(tái)、凹槽及平面零件輪廓應(yīng)選擇立銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔可選用鑲硬質(zhì)臺(tái)金的玉米銑刀；曲面加工常采用球頭銑刀，但加工曲面較平坦的部位應(yīng)采用環(huán)形銑刀；加工空間曲面、模具型腔或凸模成形表面等多選用模具銑刀；加工封閉(fēngbì)的鍵槽選擇鍵槽銑刀；選用鼓形銑刀、錐形銑刀可加工類似飛機(jī)上的變斜角零件的變斜角面。*105數(shù)控第一百零五頁(yè)，共205頁(yè)。*106數(shù)控第一百零六頁(yè)，共205頁(yè)。*107數(shù)控第一百零七頁(yè)，共205頁(yè)。數(shù)控銑床上使用(shǐyòng)最多的是可轉(zhuǎn)位面銑刀和立銑刀，因此，這里重點(diǎn)介紹面銑刀和立銑刀參數(shù)的選擇。(2)銑刀參數(shù)(cānshù)的選擇1)面銑刀主要參數(shù)的選擇銑刀直徑標(biāo)準(zhǔn)可轉(zhuǎn)位面銑刀直徑為Φ16～Φ630。粗銑時(shí)，銑刀直徑要小些，因?yàn)榇帚娗邢髁Υ?，選小直徑銑刀可減小切削扭矩。精銑時(shí)，銑刀直徑要大些，盡量包容工件整個(gè)加工寬度，以提高加工精度和效率(xiàolǜ)，并減小相鄰兩次進(jìn)給之間的接刀痕跡。*108數(shù)控第一百零八頁(yè)，共205頁(yè)。根據(jù)工件的材料、刀具材料及加工性質(zhì)的不同來(lái)確定面銑刀幾何參數(shù)。由于銑削時(shí)有沖擊，故前角數(shù)值一般比車刀(chēdāo)略小，尤其是硬質(zhì)合金面銑刀，前角要更小些。銑削強(qiáng)度和硬度高的材料可選用負(fù)前角。前角的具體數(shù)值可參考表1-4。銑刀(xǐdāo)角度*109數(shù)控第一百零九頁(yè)，共205頁(yè)。車刀的主要(zhǔyào)角度*110數(shù)控第一百一十頁(yè)，共205頁(yè)。*111數(shù)控第一百一十一頁(yè)，共205頁(yè)。銑刀的磨損主要發(fā)生在后刀面上，因此適當(dāng)加大后角，可減少(jiǎnshǎo)銑刀磨損。常取a0=5°～12°，工件材料軟取大值，工件材料硬取小值；粗齒銑刀取小值，細(xì)齒銑刀取大值。銑削時(shí)沖擊力大，為了保護(hù)刀尖，硬質(zhì)合金面銑刀的刃傾角常取λs=5°～15°。只有在銑削強(qiáng)度低的材料時(shí)，取λs=5°。主偏角κr在45°～90°范圍內(nèi)選取。*112數(shù)控第一百一十二頁(yè)，共205頁(yè)。2)立銑刀主要參數(shù)的選擇(xuǎnzé)根據(jù)工件材料和銑刀直徑選取前、后角都為正值，其具體數(shù)值可參考表1-5。為了(wèile)使端面切削刃有足夠的強(qiáng)度，在端面切削刃前刀面上一般磨有棱邊，其寬度為0.4～1.2mm。前角為6°*113數(shù)控第一百一十三頁(yè)，共205頁(yè)。*114數(shù)控第一百一十四頁(yè)，共205頁(yè)。①刀具半徑r應(yīng)小于零件內(nèi)輪廓面的最小曲率半徑ρ，一般取r=(0.8～0.9)ρ。②零件的加工高度H≤(1/4～1/6)r，以保證刀具有足夠的剛度。③對(duì)不通孔(深槽)，選取l=H+(5～10)mm(l為刀具切削(qiēxiāo)部分長(zhǎng)度，H為零件高度)。④加工外形及通槽時(shí)，選取l=H+rε+（5～10）mm(rε為端刃底圓角半徑)。⑤加工肋時(shí)，刀具直徑為D=(5～10]b(b為肋的厚度)。⑥粗加工內(nèi)輪廓面時(shí)，銑刀最大直徑Dmax可按下式計(jì)算，如圖1-19所示。推薦的經(jīng)驗(yàn)(jīngyàn)數(shù)據(jù)如圖1-18所示。*115數(shù)控第一百一十五頁(yè)，共205頁(yè)。式中：D為輪廓(lúnkuò)的最小凹圓角直徑；δ為圓角鄰邊夾角等分線上的精加工余量；δ1為精加工余量；Φ為圓角兩鄰邊的最小夾角。*116數(shù)控第一百一十六頁(yè)，共205頁(yè)。3．加工中心刀具(dāojù)的選擇(1)對(duì)加工中心刀具的基本要求根據(jù)加工中心的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)加工中心刀具提出如下基本要求：1)刀具應(yīng)具有較高的剛性因?yàn)樵诩庸ぶ行纳霞庸すぜr(shí)無(wú)輔助裝置支承刀具．刀具的長(zhǎng)度在滿足(mǎnzú)使用要求的前提下盡可能短。2)重復(fù)定位精度高同一把刀具多次裝入機(jī)床主軸錐孔時(shí)，刀刃的位置應(yīng)重復(fù)不變。

*117數(shù)控第一百一十七頁(yè)，共205頁(yè)。3)刀刃相對(duì)于主軸的一個(gè)固定點(diǎn)的軸向和徑向位置應(yīng)能準(zhǔn)確(zhǔnquè)調(diào)整即刀具必須能夠以快速簡(jiǎn)單的方法準(zhǔn)確(zhǔnquè)地預(yù)調(diào)到一個(gè)固定的幾何尺寸。2)孔加工刀具的選擇1)鉆孔刀具及其選擇鉆孔刀具較多，有普通(pǔtōng)麻花鉆、可轉(zhuǎn)位淺孔鉆、噴吸鉆及扁鉆等。*118數(shù)控第一百一十八頁(yè)，共205頁(yè)。在加工中心上鉆孔，普通(pǔtōng)麻花鉆應(yīng)用最廣泛，尤其是加工Φ30以下的孔時(shí)，以麻花鉆為主。麻花鉆有高速鋼和硬質(zhì)合金兩種。它主要由工作部分和柄部組成。工作部分包括切削部分和導(dǎo)向部分。麻花鉆導(dǎo)向部分起導(dǎo)向、修光、排屑和輸送切削液作用(zuòyòng)，也是切削部分的后備。麻花鉆有莫氏錐柄和圓柱柄兩種直徑(zhíjìng)為Φ8～Φ80的麻花鉆多為莫氏錐柄，可直接裝在帶有莫氏錐孔的刀柄內(nèi)，刀具長(zhǎng)度不能調(diào)節(jié)。直徑(zhíjìng)為Φ0.1～Φ20的麻花鉆多為圓柱柄，可裝在鉆夾頭刀柄上。中等尺寸麻花鉆兩種形式均可選用。*119數(shù)控第一百一十九頁(yè)，共205頁(yè)。*120數(shù)控第一百二十頁(yè)，共205頁(yè)。對(duì)深徑比大于5而小于100的深孔，由于加工中散熱差，排屑困難，鉆桿剛性差，易使刀具損壞和引起孔的軸線偏斜，影響加工精度和生產(chǎn)率，故應(yīng)選用深孔刀具加工。噴吸鉆是一種效率高、加工質(zhì)量好的新型的內(nèi)排屑深孔鉆，適用于加工深徑比不超過(guò)100，直徑一般在Φ65～Φ180的深孔，孔的精度可迭IT10～I(xiàn)T7級(jí)，表面粗糙度可達(dá)Ra3.2～0.8μm，孔的直線度為0.1／1000。鉆削大直徑孔時(shí)，可采用剛性較好的硬質(zhì)臺(tái)金扁鉆。扁鉆切削部分磨成一個(gè)扁平體，主切削刃磨出頂角、后角，并形成橫刃，副切削刃磨出后角與副偏角并且控制鉆孔的直徑。扁鉆前角小，沒(méi)有螺旋(luóxuán)槽，制造簡(jiǎn)單、成本低。*121數(shù)控第一百二十一頁(yè)，共205頁(yè)。*122數(shù)控第一百二十二頁(yè)，共205頁(yè)。2)擴(kuò)孔刀具(dāojù)及其選擇擴(kuò)孔鉆是用來(lái)擴(kuò)大孔徑，提高孔加工精度的刀具。它可用于孔的半精加工或最終加工。用擴(kuò)孔鉆加工可達(dá)到公差等級(jí)IT11～I(xiàn)T10，表面粗糙度為見(jiàn)Ra6.3～3.2μm。擴(kuò)孔鉆與麻花鉆相似，但齒數(shù)較多，一般為3～4個(gè)齒，因而(yīnér)工作時(shí)導(dǎo)向性好。擴(kuò)孔余量小切削刃無(wú)需延伸到中心，所以擴(kuò)孔鉆無(wú)橫刃．切削過(guò)程平穩(wěn)，可選擇較大的切削用量?？傊?dāng)U孔鉆的加工質(zhì)量和效率均比麻花鉆高。*123數(shù)控第一百二十三頁(yè)，共205頁(yè)。擴(kuò)孔鉆的結(jié)構(gòu)形式有高速鋼整體式(圖1-21(a))、鑲齒套式(圖1-21(b))及硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位式(圖1-21(c))等。擴(kuò)孔直徑較小或中等時(shí)，選用高速鋼整體式擴(kuò)孔鉆；擴(kuò)孔直徑較大(jiàodà)時(shí)，選用鑲齒套式擴(kuò)孔鉆。擴(kuò)孔直徑在Φ20～Φ60之間，且機(jī)床剛性好，功率大時(shí)，可選用硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位式擴(kuò)孔鉆。*124數(shù)控第一百二十四頁(yè)，共205頁(yè)。3)鏜孔刀具(dāojù)及其選擇鏜刀功用：鏜刀多用于加工箱體孔。當(dāng)孔徑大于Φ80時(shí)，一般用鏜刀加工。精度可達(dá)IT7～I(xiàn)T6，表面粗糙度為Ra6.3～0.8μm，精鏜可達(dá)0.4μm。鏜刀種類：按切削刃數(shù)量(shùliàng)可分為單刃鏜刀和雙刃鏜刀。單刃鏜刀可鏜削通孔、階梯孔和盲孔，單刃鏜刀剛性差，切削時(shí)易引起振動(dòng)，所以鏜刀的主偏角選得較大，以減小徑向力。*125數(shù)控第一百二十五頁(yè)，共205頁(yè)。鏜鑄鐵孔或精鏜時(shí)，一般取主偏角kr=90°；粗鏜鋼件孔時(shí)取主偏角kr=60°～75°，以提高刀具的耐用度。單刃鏜刀一般均有調(diào)整裝置，效率低，只能用于單件小批生產(chǎn)。但單刃鏜刀的結(jié)構(gòu)(jiégòu)簡(jiǎn)單，適應(yīng)性較廣，粗、精加工都適用。在精鏜孔中，目前較多地選用精鏜微調(diào)鏜刀。這種鏜刀的徑向尺寸可以在一定(yīdìng)范圍內(nèi)進(jìn)行微調(diào)，調(diào)節(jié)方便，且精度高，其結(jié)構(gòu)如圖1—22所示。*126數(shù)控第一百二十六頁(yè)，共205頁(yè)。為了消除鏜孔時(shí)徑向力對(duì)鏜桿的影響，可采用雙刃鏜刀。工件孔徑尺寸與精度由鏜刀徑向尺寸保證(bǎozhèng)，且調(diào)整方便。它的兩端有一對(duì)對(duì)稱的切削刃同時(shí)參加切削，與單刃鏜刀相比，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量可提高一倍左右。生產(chǎn)效率高。鏜孔(tánɡkǒnɡ)刀具的選擇:主要(zhǔyào)的問(wèn)題是刀桿的剛性，要盡可能地防止或消除振動(dòng)，其考慮要點(diǎn)如下：*127數(shù)控第一百二十七頁(yè)，共205頁(yè)。①盡可能選擇大的刀桿直徑，接近(jiējìn)鏜孔直徑。②盡可能選擇短的刀桿臂(工作長(zhǎng)度)。當(dāng)工作長(zhǎng)度小于4倍刀桿直徑時(shí)可用鋼制刀桿，加工要求高的孔時(shí)最好采用硬質(zhì)合金刀桿。當(dāng)工作長(zhǎng)度為4～7倍的刀桿直徑時(shí)，小孔用硬質(zhì)合金刀桿，大孔用減振刀桿。當(dāng)工作長(zhǎng)度為7～10倍的刀桿直徑時(shí)，要采用減振刀桿。③選擇主偏角(切入角kr)接近(jiējìn)90°或太于75°。④選擇涂層(túcénɡ)的刀片品種(刀刃圓弧小)和小的刀尖圓弧半徑(0.2mm)。

*128數(shù)控第一百二十八頁(yè)，共205頁(yè)。⑤精加工采用正切削(qiēxiāo)刃（正前角)刀片和刀具，粗加工采用負(fù)切削(qiēxiāo)刃刀片的刀具。⑥鏜深的盲孔時(shí)，采用壓縮空氣(yāsuōkōngqì)或冷卻液來(lái)排屑和冷卻。⑦選擇正確、快速的鏜刀柄夾具。*129數(shù)控第一百二十九頁(yè)，共205頁(yè)。4)鉸孔刀具(dāojù)及其選擇加工中心上使用的鉸刀多是通用標(biāo)準(zhǔn)(biāozhǔn)鉸刀。還有機(jī)夾硬質(zhì)合金刀片單刃鉸刀和可調(diào)浮動(dòng)鉸刀等。加工精度可達(dá)IT9～I(xiàn)T8級(jí)，表面粗糙度為Ra1.6～0.8μm。通用標(biāo)準(zhǔn)(biāozhǔn)鉸刀有直柄、錐柄和套式3種。錐柄鉸刀直徑為Φ10～Φ32。直柄鉸刀直徑為Φ6～Φ20，小孔直柄鉸刀直徑為Φ1～Φ6。套式鉸刀直徑為Φ25～Φ80。對(duì)于鉸削精度為IT7～I(xiàn)T6級(jí)，表面粗糙度為Ra1.6～0.8μm的大直徑通孔時(shí)，可選用專為加工中心設(shè)計(jì)的可調(diào)浮動(dòng)鉸刀。*130數(shù)控第一百三十頁(yè)，共205頁(yè)。*131數(shù)控第一百三十一頁(yè)，共205頁(yè)。*132數(shù)控第一百三十二頁(yè)，共205頁(yè)。(3)刀具尺寸(chǐcun)的確定刀具尺寸包括直徑尺寸和長(zhǎng)度尺寸。根據(jù)被加工孔直徑的大小確定孔加工刀具的直徑尺寸，特別是定尺寸刀具(如鉆頭、鉸刀)的直徑，完全取決于被加工孔直徑。這里只介紹刀具長(zhǎng)度的確定。在加工中心上，刀具長(zhǎng)度一般是指主軸端面至刀尖的距離，包括刀柄和刃具兩個(gè)部分，如圖1-24所示。刀具長(zhǎng)度的確定原則是：在滿足各個(gè)部位加工要求(yāoqiú)的前提下，盡量減小刀具長(zhǎng)度，以提高工藝系統(tǒng)剛性。*133數(shù)控第一百三十三頁(yè)，共205頁(yè)。在臥式加工中心上，針對(duì)工件在工作臺(tái)上的裝夾位置不同，刀具長(zhǎng)度范圍(fànwéi)有下列兩種估算方法。①加工部位位于臥式加工中心工作臺(tái)中心和機(jī)床主軸之間(見(jiàn)圖1-25)，刀具(dāojù)最小長(zhǎng)度為TL=A-B-N+L+Z0+Tt*134數(shù)控第一百三十四頁(yè)，共205頁(yè)。式中：A為主軸端面至工作臺(tái)中心最大距離；B為主軸在z向的最大行程；N為加工表面(biǎomiàn)距工作臺(tái)中心距離；L為工件的加工深度尺寸；Tt為鉆頭尖端錐度部分長(zhǎng)度，一般Tt=0.3d(d為鉆頭直徑)；Z0為刀具切出工件長(zhǎng)度(已加工表面(biǎomiàn)取2～5mm，毛坯表面(biǎomiàn)取5～8mm)．*135數(shù)控第一百三十五頁(yè)，共205頁(yè)。刀具長(zhǎng)度(chángdù)范圍：

A-B-N+L+Z0+Tt<TL<A-N*136數(shù)控第一百三十六頁(yè)，共205頁(yè)。②加工部位位于臥式加工中心(zhōngxīn)工作臺(tái)中心(zhōngxīn)和機(jī)床主軸兩者之外(見(jiàn)圖1—26)，刀具最小長(zhǎng)度為刀具長(zhǎng)度(chángdù)范圍為

A-B+N+L+Z0+Tt<TL<A+N*137數(shù)控第一百三十七頁(yè)，共205頁(yè)。4．?dāng)?shù)控機(jī)床刀柄(dāobǐnɡ)的選擇加工中心上使用的刀具由刃具部分(bùfen)和連接刀柄兩部分(bùfen)組成。刃具部分(bùfen)包括鉆頭、銑刀和鉸刀等。加工中心刀柄已系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，采用IS07388／1(GB10944-89《自動(dòng)換刀機(jī)床(jīchuáng)用7：24圓錐工具柄部40，45，50號(hào)圓錐柄》固定在刀柄尾部且與主軸內(nèi)拉緊機(jī)構(gòu)相適應(yīng)的拉釘也標(biāo)準(zhǔn)化，具體尺寸見(jiàn)ISO7388／2(GB10945-89)《自動(dòng)換刀機(jī)床用7：24圓錐工具柄部40，45，50號(hào)圓錐柄用拉釘》。*138數(shù)控第一百三十八頁(yè)，共205頁(yè)。本標(biāo)準(zhǔn)包括兩種型式的拉釘，其中A型用于不帶鋼球的拉緊裝置(zhuāngzhì)，結(jié)構(gòu)參數(shù)見(jiàn)圖1-28；B型用于帶鋼球的拉緊裝置(zhuāngzhì)，結(jié)構(gòu)參數(shù)見(jiàn)圖1-29*139數(shù)控第一百三十九頁(yè)，共205頁(yè)。*140數(shù)控第一百四十頁(yè)，共205頁(yè)。選用(xuǎnyòng)加工中心刀柄時(shí)的注意事項(xiàng)(1)根據(jù)機(jī)床上典型零件(línɡjiàn)的加工工藝來(lái)選擇刀柄加工中心上使用的鉆、擴(kuò)、鉸、鏜孔及銑削、攻螺紋等各種(ɡèzhǒnɡ)用途的刀柄，其規(guī)格數(shù)將達(dá)數(shù)百種之多。(2)刀柄配置數(shù)量刀柄配置數(shù)量與機(jī)床所要加工的零件品種、規(guī)格及數(shù)量有關(guān)，也與復(fù)雜程度、機(jī)床的負(fù)荷有關(guān)。一般是所需刀柄數(shù)量的2～3倍。錄像*141數(shù)控第一百四十一頁(yè)，共205頁(yè)。（3）刀柄的柄部型式是否正確為了便于換刀，鏜銑類數(shù)控機(jī)床及加工中心(zhōngxīn)的主軸孔多選定為不自鎖的7：24錐度，但是刀柄與機(jī)床相配的柄部(除錐角以外的部分)并投有完全統(tǒng)一。4)盡量選用加工效率較高的刀柄和刀具(dāojù)如粗鏜孔時(shí)選用雙刃鏜刀刀柄代替單刃粗鏜刀刀柄，可以取得提高加工效率，減少振動(dòng)的效果。選用強(qiáng)力彈簧夾頭不但可以?shī)A持直柄刀具(dāojù)，而且可以通過(guò)接桿夾持帶孔刀具(dāojù)。*142數(shù)控第一百四十二頁(yè)，共205頁(yè)。(5)選用模塊式刀柄和復(fù)合刀柄要綜合(zōnghé)考慮采用模塊式刀柄必須配一個(gè)柄部、一個(gè)接桿和一個(gè)鏜刀頭部。當(dāng)?shù)稁?kù)容量大，更換刀具頻繁時(shí)，可考慮使用模塊式刀柄。若長(zhǎng)期反復(fù)使用，不需要反復(fù)拼裝，則可使用普通刀柄。對(duì)于加工批量大又反復(fù)生產(chǎn)的典型零件時(shí)，為了減少加工時(shí)間和換刀次數(shù)，就可以考慮采用專門設(shè)計(jì)的復(fù)合刀柄。*143數(shù)控第一百四十三頁(yè)，共205頁(yè)。1.2.5工具(gōngjù)系統(tǒng)*144數(shù)控第一百四十四頁(yè)，共205頁(yè)。*145數(shù)控第一百四十五頁(yè)，共205頁(yè)。*146數(shù)控第一百四十六頁(yè)，共205頁(yè)。1.3數(shù)控加工工藝(gōngyì)設(shè)計(jì)1.3.1數(shù)控加工工藝過(guò)程(guòchéng)概述1．?dāng)?shù)控加工工藝和數(shù)控加工工藝過(guò)程(guòchéng)的概念(1)數(shù)控加工工藝數(shù)控加工工藝是采用數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)所運(yùn)用各種方法和技術(shù)手段的總和，應(yīng)用于整個(gè)數(shù)控加工工藝過(guò)程(guòchéng)。(2)數(shù)控加工工藝過(guò)程數(shù)控加工工藝過(guò)程是利用(lìyòng)切削工具在數(shù)控機(jī)床上直接改變加工對(duì)象的形狀、尺寸、表面位置和表面狀態(tài)等，使其成為成品或半成品的過(guò)程。*147數(shù)控第一百四十七頁(yè)，共205頁(yè)。數(shù)控加工工藝和數(shù)控加工工藝過(guò)程的主要內(nèi)容如下：①選擇并確定進(jìn)行(jìnxíng)數(shù)控加工的內(nèi)容；②對(duì)零件圖紙進(jìn)行(jìnxíng)數(shù)控加工的工藝分析；③零件圖形的數(shù)學(xué)處理及編程尺寸設(shè)定值的確定；④數(shù)控加工工藝方案的制定；⑤工步、進(jìn)給路線的確定；⑥選擇數(shù)控機(jī)床的類型}⑦刀具、夾具、量具的選擇和設(shè)計(jì)；⑧切削參數(shù)的確定；⑨加工程序的編寫、校驗(yàn)與修改；⑩首件試加工與現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題處理；11數(shù)控加工工藝技術(shù)文件的定型與歸檔。2．?dāng)?shù)控加工工藝和數(shù)控加工工藝過(guò)程的主要(zhǔyào)內(nèi)容*148數(shù)控第一百四十八頁(yè)，共205頁(yè)。*149數(shù)控第一百四十九頁(yè)，共205頁(yè)。*150數(shù)控第一百五十頁(yè)，共205頁(yè)。*151數(shù)控第一百五十一頁(yè)，共205頁(yè)。二、手工(shǒugōng)編程的內(nèi)容和步驟數(shù)控編程的內(nèi)容(nèiróng)數(shù)學(xué)處理工藝處理程序編制制備控制介質(zhì)校驗(yàn)和試切分析零件圖紙錯(cuò)誤修改數(shù)控機(jī)床(shùkònɡjīchuánɡ)第一百五十二頁(yè)，共205頁(yè)。2023/2/7152現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)分析零件圖樣和工藝處理這一步與普通機(jī)床加工零件時(shí)的工藝分析相同(xiānɡtónɡ)1)確定零件加工的工藝線路、工步順序2)選定機(jī)床、刀具與夾具；3)切削用量等工藝參數(shù)等。第一百五十三頁(yè)，共205頁(yè)。2023/2/7153現(xiàn)代(xiàndài)數(shù)控技術(shù)(1)工藝方案及工藝路線盡量縮短加工路線，減少空行程時(shí)間和換刀次數(shù)，以提高生產(chǎn)率；盡量使數(shù)值計(jì)算方便，程序段少，以減少編程工作量；合理選取起刀點(diǎn)、切入點(diǎn)和切入方式，保證(bǎozhèng)切入過(guò)程平穩(wěn)，沒(méi)有沖擊；在連續(xù)銑削平面內(nèi)外輪廓時(shí)，應(yīng)安排好刀具的切入、切出路線第一百五十四頁(yè)，共205頁(yè)。2023/2/7154現(xiàn)代(xiàndài)數(shù)控技術(shù)第一百五十五頁(yè)，共205頁(yè)。2023/2/7155現(xiàn)代(xiàndài)數(shù)控技術(shù)(2)零件(línɡjiàn)安裝與夾具選擇盡量選擇通用、組合夾具，一次安裝中把零件(línɡjiàn)的所有加工面都加工出來(lái)；零件(l