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1、切削加工方式?jīng)Q定于刀具與工件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，不同的切削加工方式下，刀具幾何特征，基本運(yùn)動(dòng)等有本質(zhì)上的差別。基本的切削加工方式有：車削、銑削、鉆削、拉削等，每種切削加工方式下，切削過(guò)程中的故障現(xiàn)象、刀具的磨損形式都有各自的特點(diǎn)。,切削加工刀具的種類,,,,本節(jié)重點(diǎn),1.車削加工刀具,車削是定義相對(duì)簡(jiǎn)單且最直接的金屬切削方法,也是應(yīng)用最廣泛的工藝,易于開(kāi)發(fā)，車削的基本定義是用單點(diǎn)刀具生成回轉(zhuǎn)面形狀的加工方法，并且在大多數(shù)情況下，刀具是固定的，而工件是旋轉(zhuǎn)的。,車削可完成工件內(nèi)外表面的圓柱體、端面、圓錐面、球面、橢圓、溝槽和其它特殊型面等不同形式的加工，車削刀具最常用的是可轉(zhuǎn)位車刀。,內(nèi)圓柱體,為

2、優(yōu)化車削過(guò)程,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)按照刀具的主偏角將刀具進(jìn)行分類 車刀的頭部形式及用途,車刀的頭部形式及用途,(續(xù)表),車刀的頭部形式及用途,(續(xù)表),,,2.切斷切槽刀具,切斷的目的是盡可能有效且可靠地將工件的兩部分分開(kāi)，直線切削所能達(dá)到的深度等于工件半徑。在切槽工序中，除切削要淺并且不能達(dá)到中心外其原理與切斷大致相同,切斷、切槽方式可實(shí)現(xiàn)工序,,,,,,,,切削加工方式與刀具應(yīng)用,切斷刀具,目前常用的切斷刀的夾緊方式有上壓式、自緊式等,3.孔的鉆削加工刀具,3.1 孔加工特點(diǎn),孔加工在金屬切削加工應(yīng)用很廣泛，包括鉆孔、套孔、擴(kuò)孔、鉸孔和鏜孔等，其中鏜孔與車削加工方式相同。所有這

3、些孔加工工藝的共同點(diǎn)是旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)和線性進(jìn)給運(yùn)動(dòng)相結(jié)合，其加工工藝簡(jiǎn)圖和特點(diǎn)見(jiàn)表,,,切削加工方式與刀具應(yīng)用,3.2 整體式普通型鉆頭,3.3 可轉(zhuǎn)位刀片鉆頭,3.4 深孔加工刀具，槍鉆是一種有效的外排屑深也加工刀具，由三部分組成：切削部分鉆桿、傳動(dòng)部。,3.5 套孔鉆加工大直徑孔時(shí)，為了節(jié)省材料的要求，發(fā)展了套料加工。,4. 孔的精加工刀具,對(duì)精度和表面質(zhì)量要求較高的孔加工，需要相應(yīng)的孔加工工藝和切削加工刀具來(lái)完成，常用的切削加工精密孔的方法有：鏜削、擴(kuò)孔、鉸孔，其中鏜削既適宜于孔的精加工，專門設(shè)計(jì)的粗鏜刀又可用于以加工效率為目標(biāo)的粗加工。,鏜削及鏜刀,鏜削工序主要用于加工已經(jīng)過(guò)預(yù)加工、鑄造、

4、擠壓以及氣割的孔，以達(dá)到孔的小公差和高表面的質(zhì)量要求，孔徑精度可達(dá)IT6IT7，孔距誤差不超過(guò)0.015mm,表面粗糙度Ra可達(dá)1.60.8um,4.1 根據(jù)鏜刀的不同，鏜削工序可分為：?jiǎn)稳戌M削、多刃鏜削、階梯鏜削,4.2 鏜削刀具通常是模塊化刀具，由刀柄、接桿、和以刀卡形式的切削單元、滑塊或精鏜單元組成。精鏜單元帶有半徑可調(diào)裝置，可在特定的直徑范圍內(nèi)對(duì)刀具進(jìn)行徑向調(diào)整。,鉸刀的結(jié)構(gòu)及參數(shù),4.3 鉸刀采用多刃刀具的輕型精加工工序，它可形成高精度的孔，能在高進(jìn)給下獲得極好的表面粗糙度和精度。預(yù)加工孔需要有一定的余量和公差要求。鉸刀結(jié)構(gòu)圖,切削加工方式與刀具應(yīng)用,5.銑削加工刀具,銑削是非常普遍

5、的加工方式，通過(guò)旋轉(zhuǎn)的多切削刃刀具（刀具繞自身軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)為主切削運(yùn)動(dòng)），沿著工件在設(shè)定的方向進(jìn)給動(dòng)，從而完成金屬切削，形成已加工表面。銑刀的第一個(gè)刀齒都可以看成為一把車刀，因此銑削過(guò)程有很多現(xiàn)象與車削相似，如切屑的變形、切削熱、積屑瘤、以及加工表面硬化等。銑削還有以下特點(diǎn)：,銑削屬斷續(xù)切削，沖擊載荷較大，易發(fā)生振動(dòng)，刀齒的切削厚度和切削面積在切削過(guò)程中是變化的，因而切削力變化較大。,銑削時(shí)參加工作的切削刃總長(zhǎng)度較長(zhǎng)，銑削面積較寬，單位時(shí)間內(nèi)金屬切除率高，生產(chǎn)效率高。,5.1 銑削加工及特點(diǎn)：,5.2 銑削方式及影響,5.2.1 銑削方式 在進(jìn)行銑削工序時(shí)，根據(jù)刀刃切削過(guò)程的變化特點(diǎn)，銑削方式可

6、分為：順銑、逆銑、對(duì)稱銑、非對(duì)稱銑，銑削方式的不同會(huì)影響切削的起始和完成特點(diǎn)，因此其選擇十分重要。,1. 工件的進(jìn)給方向與切削區(qū)域的銑刀旋轉(zhuǎn)方向相同 2. 刀片從最大切屑厚度處開(kāi)始切削，直至零為止。會(huì)降低熱量和減弱加工硬化趨勢(shì) 3. 加工時(shí)切削力容易將工件推入銑刀，銑削直分力向下,加工平穩(wěn),有利于刀片進(jìn)行切削 4. 在機(jī)床、夾具和工件剛度等滿足工藝要求時(shí)，順銑是首選方式,5.2.1.1 順銑,順銑時(shí)切削點(diǎn)的切削速度方向在進(jìn)給方向上的分量與進(jìn)給速度方向一致。 順銑是為獲得良好的表面質(zhì)量而經(jīng)常采用的加工方法。它具有較小的后刀面磨損、機(jī)床運(yùn)行平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)，適用于在較好的切削條件下加工高合金鋼。 使用說(shuō)

7、明： 不宜加工表面具有硬化層的工件(如鑄件)，因?yàn)檫@時(shí)的刀刃必須從外部通過(guò)工件的硬化表層，從而產(chǎn)生較強(qiáng)的磨損。 如采用普通機(jī)床加工，應(yīng)設(shè)法消除進(jìn)給機(jī)構(gòu)的間隙。 逆銑,切削加工方式與刀具應(yīng)用,1。工件的進(jìn)給方向與切削區(qū)域的銑刀旋轉(zhuǎn)方向相反 2。切屑厚度開(kāi)始為零，然后隨著切削過(guò)程漸增加，這會(huì)產(chǎn)生很高的切削力，從而推動(dòng)銑刀和工件彼此遠(yuǎn)離。刀片漸強(qiáng)行推入切削區(qū)域，首先切入硬化層，同時(shí)在磨擦力和高溫的作用下產(chǎn)生磨擦和擠壓，產(chǎn)生新的加工硬化表面 3。切削力也更容易將工件從工作臺(tái)舉起，但在工作臺(tái)進(jìn)給有間隙的情況下選用逆銑更為有利,逆銑 逆銑時(shí)切削點(diǎn)的切削速度方向在進(jìn)給方向上的分量與進(jìn)給速度方向相反。 鑒于采

8、用這種方式會(huì)產(chǎn)生一些副作用，諸如后刀面磨損加快從而降低刀片耐用度，在加工高合金鋼時(shí)產(chǎn)生表面硬化，表面質(zhì)量不理想等，所以的加工中不常使用。 使用說(shuō)明：必須將工件完全夾緊，否則有抬起工作臺(tái)的危險(xiǎn)。,5.2.1.2 逆銑,5.2.1.2 逆銑示例,5.2.1.3 對(duì)稱銑，銑刀位于工件寬度的對(duì)稱線上，切入處切屑厚度由小變大，切出處切屑厚度由大變小，刀具受沖擊小，對(duì)銑削強(qiáng)度、硬度較高的工件有利,5.2.1.4 非對(duì)稱銑一，刀具切入工件過(guò)程中，切削層厚度變化率較對(duì)稱小，小了沖擊，提高了刀具壽命，適合于一般合金鋼和碳鋼,5.2.1.5 非對(duì)稱銑二,刀具切入過(guò)程中，切削層厚度變化率較大，切入過(guò)程有一定沖擊，但

9、可避免刀刃切入冷硬層，適全于不銹鋼、耐熱合金及冷硬材料的加工,,,,,,,工件,工件,工件,5.2.2 銑刀刀齒的切入和切出 銑刀是刀齒的斷續(xù)切削，刀齒進(jìn)入和退出切削區(qū)的接觸類型對(duì)刀齒壽命有極為重要的影響。,當(dāng)銑削寬度已給定時(shí)，銑刀直徑與吃刀關(guān)系的方案有,1. 用很大的直徑的銑刀進(jìn)行順銑（銑刀直徑的大小相對(duì)銑削寬度而言）這個(gè)方案是最好的,2. 用直徑比銑削寬度稍大的銑刀進(jìn)行對(duì)稱銑，這是次好的方案,3. 用大直徑進(jìn)行對(duì)稱銑，是不好的方案,4. 用大直徑進(jìn)行逆銑，是最差的方案,5.3 常用銑刀類型,5.3.1 端面銑刀,5.3.1.1 端銑刀主偏角大小對(duì)切屑厚度、切削力和刀具壽命有重要影響。在給定

10、的進(jìn)給量下減小主偏角，則切屑厚度會(huì)減??；并且薄屑效應(yīng)會(huì)使切削刃在更大的范圍內(nèi)與工件接觸。較小的主偏角也可使刀片更為平緩的進(jìn)入切口，這有助于減小徑向壓力和保護(hù)刀片的切削刃。但是，軸向力太大會(huì)增加工件上的壓力。,常用端銑刀主偏角的特點(diǎn)及應(yīng)用,5.3.1.2 常用端銑刀主偏角的特點(diǎn)及應(yīng)用,5.3.1.3 常見(jiàn)銑刀主偏角及其對(duì)切削力和切屑厚度的影響,5.3.1.4,平面銑削加工中常出現(xiàn)的問(wèn)題及解決措施,5.3.2 立銑刀,立銑刀切削形式及吃刀量示意,5.3.2.1 槽 銑,槽 銑示意圖,5.3.2.3 側(cè)銑,側(cè)銑示意圖,5.3.2.4 端銑,端銑示意圖,5.3.3 整體式立銑刀,焊刃式硬質(zhì)合金立銑刀。

11、包括焊接式硬質(zhì)合金斜齒立銑刀、焊接式硬質(zhì)合金螺旋齒立銑刀、焊接式硬質(zhì)合金螺旋玉米齒立銑刀等。,5.3.4 焊接式硬質(zhì)合金立銑刀焊接式硬質(zhì)合金立銑刀,5.3.5 機(jī)夾可轉(zhuǎn)位立銑刀，,機(jī)夾可轉(zhuǎn)位立銑刀。機(jī)夾可轉(zhuǎn)位立銑刀的適宜直徑范圍可達(dá)D1050mm，根據(jù)直徑的不同有16個(gè)刀齒，廣泛用于銑削平面、溝槽、臺(tái)肩等。,立銑加工常見(jiàn)問(wèn)題及解決措施,5.4.1三面刃銑刀,三面刃銑削主要利用刀具周邊的切削刃進(jìn)行切削，開(kāi)放式的容屑槽使排屑更順暢，常用于銑槽和切斷。三面刃銑刀的進(jìn)給量較大，可達(dá)到每齒進(jìn)給0.4mm，提高了生產(chǎn)效率。,插銑法（又稱Z軸銑削法），主要利用刀具端面或末端的切削刃，并通過(guò)軸向進(jìn)給，來(lái)執(zhí)行局

12、部銑削作用。插銑是實(shí)現(xiàn)高金屬切除率最有效的方法之一，常于難加工材料的曲面加工、切槽加工、型腔加工以及刀具懸伸較大的加工.,5.5.1 插銑刀,切削加工方式與刀具應(yīng)用,仿形銑刀 仿形銑削主要是指對(duì)凸形、凹腔和曲面的銑削,刀片采用自定位雙刃刀片，一個(gè)切削刃用于同邊切削，一個(gè)切削刃用于中心部位切削，切削過(guò)程平穩(wěn)，工作臺(tái)進(jìn)給率可達(dá)單刃的二倍。,5.6.1仿形銑刀,5.7.1 車銑復(fù)合銑刀,車-銑加工，即在工件旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，使用一把旋轉(zhuǎn)著的銑刀進(jìn)行切削，工件的轉(zhuǎn)速必須與刀片的推薦進(jìn)給一致。其優(yōu)點(diǎn)：大金屬切除率加工；具有銑刀良好斷續(xù)切削性；優(yōu)良的斷屑性；通過(guò)多刃切削的載荷分配，刀具壽命高，切削效率增加；能進(jìn)

13、行偏心或異形加工復(fù)雜零件的外形輪廓。,5.8.1 銑削操作要點(diǎn),檢查功率和機(jī)床剛性，確保機(jī)床可充分適宜于所需的刀具直徑。 在主軸上以盡可能短的刀具懸伸進(jìn)行切削。 使用正確的刀具齒距進(jìn)行切削以避免振動(dòng)，同時(shí)，對(duì)于狹窄工件表面或當(dāng)銑削超過(guò)空間時(shí)應(yīng)確保刀片吃刀充足. 確保使用正確進(jìn)給量,選用推薦的最大進(jìn)給量,獲得大的切削厚度,高生產(chǎn)率 優(yōu)先使用順銑 使用正前角槽形的可轉(zhuǎn)位刀片,可獲得輕快的切削效果和最低功耗. 選擇與工件寬度相對(duì)應(yīng)的正確刀具直徑 選擇最合適的主偏角. 正確定位銑刀. 遵守刀片維護(hù)建議,并監(jiān)控刀具磨損,5.8. 銑刀的應(yīng)用,5.8.2 銑刀的走刀路線,5.8.2.2 坡走銑,坡走銑是在

14、工件上加工凹窩，型腔的一種常用有效方法，在X-Y和Z方向進(jìn)行線性坡走銑的最大坡角由刀具直徑所決定。走刀路線的主要選擇標(biāo)準(zhǔn)是如何最通暢地排出切屑。在連續(xù)切削情況下應(yīng)該采用順銑。,對(duì)于大直徑孔，螺旋插補(bǔ)是一種加工柔性良好的高效銑削方法，刀具的適宜直徑約為工件孔徑的1/2。確定加工參數(shù)時(shí)應(yīng)參考該刀具允許的最大坡走角，加工時(shí)僅用一把刀具便可完成，通常沒(méi)有斷屑、排屑或振動(dòng)等問(wèn)題。,螺旋插補(bǔ)銑可用于大型凹窩的銑削加工，先進(jìn)行鉆削后進(jìn)行圓弧螺旋插補(bǔ)銑,鉆削、插銑適用于條形腔且寬度與銑刀直徑差別在25%左右的切削加工,5.8.3平面面銑,銑削振動(dòng)的原因及改進(jìn)措施,,銑削表面質(zhì)量差的原因及改進(jìn)措施,切削加工方式與刀具應(yīng)用,END,THANK YOU,