1、車削刀具專題,車削刀具,1，普通車削刀具,2，瑞士車刀,3，螺紋車削刀具,4，切槽(切斷)刀,車削定義,單點切削：單點刀具生成圓柱形狀; 車削的組成：工件的旋轉與刀具的進給運動； 切削加工中的三要素：切削速度，進給率，切深,數(shù)控加工中進給F=n*f(mm/min),如何計算轉數(shù)n?恒轉數(shù)度，與恒線速概念及應用場合，細長桿的車削,注意：負前角類車刀并非是指刀片自身的前角為負值,最常用車刀片后角：B,C,P,N,普通車削-內(nèi)孔車削,車削刀具質(zhì)量定位,尺寸精度 外觀精度 配件選型 與國內(nèi)外同內(nèi)產(chǎn)品的比較 通用性與可替換性 產(chǎn)品規(guī)格齊備,普通車削-內(nèi)孔車削,普通車削-方柄內(nèi)孔車削,方柄內(nèi)孔車刀方便于在

2、普通車床上加工使用:,柄為方柄,刀具型號:,方柄尺寸,瑞士車刀,Page 109,主要用于汽車、鐘表、連接器和醫(yī)藥工業(yè)的自動滑動頭機床的精密車削。,瑞士車刀,特點： 1，刀片精度高，一般用G與E級公差。 2，刀柄安裝精度高。 3，采用正前角設計。,瑞士車刀的型號編制規(guī)則同正前角外圓車刀的編制對則！為示區(qū)別，在末尾增加一字母“F”.,特點： 刀片刃口過中，可鉆削 車外圓，車內(nèi)孔，車臺階 倒角 一刀多能，非常適合數(shù)控加工，減少刀具數(shù)量 節(jié)省換刀時間，減少刀具庫存,Eco-Cut刀具,螺紋車削刀具,該改進可方便地對內(nèi)冷式鏜桿及其模塊化同等鏜桿進行改進，以使其適合那些通常需要特定鏜桿應用的小孔螺紋切削

3、。,通過對到頭的改進滿足小孔加工,切斷、切槽刀具,該三刃切槽刀片主要用于切淺槽，槽寬最大2.15mm 槽深最大1.85mm，否則刀片定位不可靠,其他切槽刀具:,GSW內(nèi)切槽刀,GSE外切槽刀,GSV內(nèi)切槽刀,其他可用于車床加工的刀具,La為淺孔鉆的有效鉆孔深度即最大鉆孔深度，鉆孔深度大于此，會出現(xiàn)危險！ La2.5dc,二.刀片材質(zhì)及斷屑槽型說明,顏色分類法易于記憶、使用,將工件材料分為六大類。每一種顏色對應不同類的工件材料。,橙色(高溫合金)：Ni基/Co基合金、鈦合金,黃色(不銹鋼)：奧氏體CrNi鋼、馬氏體Cr鋼,紅色(鑄鐵)：灰鑄鐵、球墨鑄鐵、燒結鐵,綠色(非金屬材料/有色金屬)：鋁合

4、金、銅及銅合金,藍色(鋼)：碳素鋼、低合金鋼、高合金鋼,白色(硬金屬)：淬火鋼(HRC45)，冷硬鑄鐵,適用加工類型：粗加工、半精加工、精加工,千木車刀片簡介,WNT20(鋁合金) CKT10(加工鑄鐵好） CPT25,CPT30,CPT35（鋼件) CMT30（加工不銹鋼好） PMT20,切槽刀片：,雙頭刀片，經(jīng)濟性更好,通用刀片,千木公司車刀片斷屑槽型選用推薦：,-PFF，-FN,FN-NF，-PFQ： 精加工 -UM,-PMF,-MM,-KM,-NM,MF首選半精加工，可選精加工 -NR 粗加工,討論：不斷屑如何處理 如何辨別粗加工刀片，精加工刀片,普通車削-常用斷屑槽型,帶修光刃刀片：

5、,與普通刀片相比，修光刃刀片更具優(yōu)勢：1，加工表面質(zhì)量更高； 2，效率更高,具修光刃刀片代號：斷屑槽符號后增加一個字母代碼：Q eg: -TFQ ,-25Q etc. 一般用于精加工。,普通刀片,修光刃刀片,帶修光刃刀片：優(yōu)勢,1、在切削參數(shù)不變條件下，可大幅提升表面質(zhì)量；,2、在保證表面粗糙度的前提下，效率可提升2倍： 由于有修光刃的作用，可使進給增加2倍而不會使表 面粗糙度下降。,帶修光刃刀片：優(yōu)勢,使用要點： 注意主偏角的大小! 刀片材質(zhì),普通車削-修光刃刀片,解決方案: 降低切削速度 調(diào)整進給量和切深(加大進給量) 選擇更耐磨的刀片,解決方案: 選擇韌性更好的刀片 刃口帶負倒棱刀片 使

6、用帶斷屑槽的刀片 增加系統(tǒng)剛性,普通車削-刀片磨損成因及應對解決方案,解決方案: 降低切削速度 選擇更耐磨的刀片 增加冷卻,解決方案: 降低切削速度或進給 選用正前角槽形刀片 選擇更耐磨的刀片 增加冷卻或加大冷卻液流量,普通車削-刀片磨損成因及應對解決方案,解決方案: 提高切削速度 加大刀片前角 增加冷卻 選取正確的刀片牌號,解決方案: 降低進給和切深 選擇刃性更好的刀片 選取刀尖角大的刀片 選取正確的斷屑槽型,螺紋車削刀片分類：,全牙形刀片,泛螺距刀片,多齒刀片,保證正確的深度,底徑,頂徑,能保證螺紋的強度. 螺紋車完后不需去毛刺. 齒頂修整量為0.030.07mm 每一種螺距和牙型需要一種

7、刀片.,這類刀片不切削牙尖,因此螺釘?shù)耐鈴?螺母的內(nèi)徑須在螺紋加工前車削到正確的直徑. 同一的刀片可加工牙尖角相同螺距不同的螺紋. 刀尖半徑是根據(jù)最小螺距選擇的,因此刀具壽命短.,走刀次數(shù)少,因此刀具壽命長,生產(chǎn)效率高. 由于切削刃長,負載大,因此要求切削條件必須特別穩(wěn)定. 僅有最常用的牙型和螺距的多齒螺紋刀片.,螺紋車削刀片材質(zhì)：,-鋼件， P30,-不繡鋼，鈦合金，鑄鐵； M20,-有色金屬， K20,通常推薦的車削刀具選擇順序為: 接口確定（根據(jù)機床選擇刀柄，刀方)； 功能選擇（根據(jù)加工工藝要求選擇刀具偏角） 可轉位刀片 -形狀 -尺寸 -刀尖半徑 -斷屑槽型 -牌號 4.切削參數(shù)（根據(jù)

8、刀片、質(zhì)量和效率要求）,影響選刀因素,零件結構和限制 大或小，簡單或復雜，長或短，小公差要求，表面質(zhì)量，裝夾可能性等 所需要的加工工序 內(nèi)外加工，粗、半精或精加工等 穩(wěn)定性和加工條件 刀具裝夾與工件件裝夾是否可靠，刀具懸伸尺寸，整體系統(tǒng)狀況等 機床條件和選擇 可用刀位數(shù)，功率，行程，多軸加工等等 零件材料 毛坯狀況，硬度，材料可加工性，干切還是濕切等等 刀具產(chǎn)品系列和庫存 可用刀具情況，管理等等 加工經(jīng)濟性 加工時間，刀具壽命，可靠性，過程化.,刀柄的選擇：,根據(jù)在轉塔刀架或在主軸上的接口情況，選擇相應的接口刀具。 通常在轉塔刀架上為常規(guī)接口，如方柄與圓柄結合使用，但是在某些特定的機床上，則是

9、特殊的接口，如7:24接口或HSK接口等等。 不管是那一種接口，一定要保證連接的剛性足夠，否則將會對加工產(chǎn)生不利影響。,確定將要加工類型：是外圓車削還是內(nèi)孔鏜削,如是外圓車削，則應確定車刀刀方的尺寸大小，刀具應有的長度等； 如是內(nèi)孔鏜削，則該選用恰當大小刀柄的車刀，并應遵循下面的“基本原則”；,1,根據(jù)車刀能加工的最小孔徑，選擇盡可能大的刀桿： 刀桿越大，同等懸伸長度情況下，其長徑比越小，剛性及抗震性也就越好，有利于加工表面質(zhì)量的提高。,常規(guī)轉塔刀架,內(nèi)孔車刀選用的基本原則,2,在滿足加工要求的前提下，應盡可能的縮短懸伸長度。 3，在深孔鏜削或刀桿與孔尺寸相差不多情況下，排屑往往是一大難題，這

10、時可通過采用內(nèi)冷缺（或壓縮空氣）方式提高排屑效果。,講解：撓度的概念，及不同刀體材料對撓度的影響,內(nèi)孔車刀選用的基本原則,4,鏜桿夾緊是整個系統(tǒng)功能的確定性因素，特別是長懸伸時。所以一定要保證夾緊的剛性問題. 直接使用螺釘壓緊時，會使鏜桿表面受到傷害，將導致穩(wěn)定性差，使用硬質(zhì)合金鏜桿時，一定不能用螺釘壓緊。,1 標準解決方案,2 尚可性的方案,3 不推薦使用方案,內(nèi)孔車刀選用的基本原則,5,震動敏感的工序選擇鏜桿時應考慮的幾個因素： 選擇接近90但不小于75 主片角的鏜桿。 選擇小的刀尖半徑 選擇正前角刀具的刀片 選用非涂層刀片 避免使用后刀面過渡磨損的刀片,6，內(nèi)孔車刀的切削參數(shù)不能期望等同

11、于外圓切削時的參數(shù), 一般在用相同刀片時，孔加工中，調(diào)試時切削參數(shù)應降低到外圓切削時的1/21/3,再逐步調(diào)整到最佳狀態(tài).,確定操作類型-加工類型,根據(jù)工序加工內(nèi)容，確定： -縱向車削 -仿型車削 -車端面 -插車,縱向車削,端面車削,仿形車削,插車,確定操作類型-主偏角、刀尖角,縱向車削,端面車削,仿形車削,當進行仿型車削時，還應考慮有效主偏角的大小，以便獲得良好的切削效果。每種刀柄都有最大內(nèi)仿型切削角度的限制，應注意選取。對于每一種刀具，都有一個最大的內(nèi)仿性切如角度（）。,刀具類型由主偏角及所用刀片的刀尖角確定。主偏角及刀尖角的選擇將會影響切削能力、切削刃強度和刀具的可達性。,討論：為什么

12、會規(guī)定多種主偏角,確定操作類型-主偏角、刀尖角,內(nèi)孔車削刀具形式與主偏角,確定刀具系統(tǒng)-正前角or負前角,綜合考慮各方面的因素，確定選用正前角刀具還是負前角刀具。 一般來說，推薦使用負前角刀具。負前角刀具采用0后角刀片，刀片強度好，大多數(shù)刀片雙面有切削刃，有效刃增加了一倍，刀片裝夾可靠性與經(jīng)濟性都優(yōu)于正前角刀具。 但是，負前角刀具的切削抗力較大，震動趨勢強于正前角刀片 在系統(tǒng)剛性若或者對切削抗力敏感的系統(tǒng)中，還是應選擇正前角刀具 有色金屬加工、系統(tǒng)剛性較弱和小零件加工選用正前角刀具,刀具安裝前角為負，以形成切削后角。,正前角刀具的安裝前角一般0 ,使用帶后角的刀片。,確定刀具系統(tǒng)-選擇刀片,刀

13、片的形狀應根據(jù)刀具所需的主偏角、可接近性及通用性選擇！ 刀尖角度必須根據(jù)強度和經(jīng)濟性選擇！,R型 C型 S型 T型 D型 V型,180 100 90 60 55 35,強,弱,切削抗力,刀尖強度,確定刀具系統(tǒng)-刀片有效切深,根據(jù)系統(tǒng)的總體性能如功率，機床整體剛性等，可大致確定出可以使用的最大切深量，從而進一步提出對刀片的需求。 進一步下來，就該確定刀片的槽型了，同一款刀片有多種斷屑槽型，如前介紹，根據(jù)對應工序的要求選擇恰當?shù)臄嘈疾坌汀?條件惡劣的工序： 在條件惡劣的條件下，對刀片應有更高的要求，如使用更厚更大的刀片，增加刀墊等措施。,確定刀具系統(tǒng)-刀尖圓弧的影響,刀片刀尖半徑將會影響的因素：

14、-粗加工時刀片的強度 -精加工的表面紋理,粗加工時，盡可能的選用大的刀尖圓?。豢墒褂么蟮倪M給； 如果出項震動的趨勢，則可適當?shù)臏p小刀尖圓弧,刀尖圓弧與進給的關系,對于粗加工，最常用的刀尖圓弧為1.2-1.6mm,經(jīng)驗公式：fmax=r/2,刀尖圓弧的對表面質(zhì)量的影響,h：殘留面積高度(m) R： 刀尖圓角半徑(mm) f： 進給量(mm/rev),確定刀具系統(tǒng)-選擇刀片,刀尖的圓角半徑越大,強度越好,切削溫度會被分散,除會增加切削的法向力外,一般是有利的。 在日本,T型較為常見(仿型用V型,D型作為例外),在迎接NC時代的今天，80的C型刀片作為推薦品最為通用 在歐美,C型刀片占有絕對優(yōu)勢。

15、C型刀片與T型刀片相比, C型刀片只是將刀片對稱反安裝,故安裝精度要高得多。 要點: (1) 推薦采用比目前使用中刀尖(刀尖半徑)更強的產(chǎn)品。 (2) 盡可能使用通用性強的C型產(chǎn)品。 (3) 選購刃長為平均切深2倍的刀片較為合理。 (4) 菱型80 的19.05mm刀片可實現(xiàn)9.512.7mm的切深。 (5) 切深在6.35mm以下通常選用12.7mm的刀片較為經(jīng)濟。 (6) 12.7mm刀片切深為50% , 15.8mm刀片切深為57% , 19.05mm刀片 切深為67% ,簡而言之,切深的推薦值分別為50%、60%、70%。切深高于前述百分比的切削,必須具體情況具體對待.,確定刀具系統(tǒng)-

16、選擇刀片,-首選刀片形狀 -可選刀片形狀,確定刀具系統(tǒng)-選擇刀片,-首選刀片形狀 -可選刀片形狀,確定操作類型,-切斷,-外圓切槽,-GSE外切槽,-GSV內(nèi)切槽,-GSW內(nèi)切槽,切斷（槽）刀具的選擇,注意事項,1 當使用切槽(斷)刀時,要注意仔細的閱讀說明書,了解該刀是否能橫向切削;并使刃口垂直切入。,2 注意加工中的斷屑情況,若不易斷屑,則采用人為的方式強制性斷屑;,3 切刀中心高是否正確也相當重要;,切斷（槽）刀具的選擇,注意事項,4 普通切刀在使用中應盡量避免單側切削,盡可能的使整個刃口受力均勻;,5 刀具懸伸盡可能的短，以提高系統(tǒng)剛性；,a70%*s,注意事項,6 為提高提高系統(tǒng)剛性

17、，降低震動趨勢，提高刀具壽命，切斷或切槽位置應盡可能靠近夾持點。,7 當切入面為斜面時，應減小進給至正常的2050。,難題解析 為了減少毛刺 CNC設備上，當接近終了時，在中心處的進給量應減少75% 檢查切屑刃中心高 用帶主偏角刀片 如果必須用0主偏角刀片，應用于刀片寬度小于切屑寬度的刀片 應用中心架（或調(diào)整同心） 在空棒料內(nèi)倒角時，應刀片倒角處與切斷工件排成同線。 為了提高加工表面質(zhì)量 提高切屑速度 用0主偏角刀片 正確選擇斷屑槽達到最佳切屑流向控制 用涂層硬質(zhì)合金 提供充足的冷卻液 消除振動,特定用途的通用規(guī)則 倒角及切斷,切斷偏心管 在管料切斷時，通常推薦使用4主偏角刀片。然而，空的偏心

18、與設備的彈性結合效果，會使進給速度變化大，切屑刃可能會被破壞。 當更換用8主偏角刀片將減緩對刀片切屑刃的破環(huán)。,切削力對稱原理，刀片不易偏斜,V-型皮帶輪槽加工,頸型凹槽加工,刀片的選擇 刀片寬度 刀片寬度影響強度 為高效切削，應選擇盡可能寬的刀片 段屑范圍在于刀片寬度 較窄的刀片寬度意味著低進給率下段屑更好 更寬的刀片，強度更高的刃口，可承受更大的切削力與更大的進速度，單刀具撓曲加大 刀尖圓弧半徑；側向刃車屑 為更長的使用壽命，應選擇刀尖 為減少切削力，以及用窄的刀片低進給切削時，應選擇刀尖圓弧半徑小的刀片,大的圓弧半徑；小的側向力,小的圓弧半徑；大的側向力,車削進給 進給取決于刀片的段屑范

19、圍 最大進給取決于刀片的寬度，以及最大承載能力 用太小刀尖圓弧半徑的刀片進行大進給切削將縮短刀片的使用壽命 最大的進給量不適合于較小的刀尖半徑刀具 為了在切槽時成屑更好，進給可以在每段小間距內(nèi)中斷。,最大進給量: Fmax=Wx0.75, 進給量, 進給量,切深 最小的切深等于刀尖圓弧半徑 最大的切深取決于承載能力 切深取決于段屑范圍,最大切深:apmax=Wx0.8,切削速度較大時引起的刀具撓度較大，而使前沿間隙加大,切削速度較小時，前沿間隙和刀具撓度很小,刀桿或刀板的尺寸 為避免振動與撓曲應首選： 刀桿與刀板懸伸應金可能的小 刀桿直徑最大化 90安裝 為得到垂直加工表面，減少振動，刀具和工

20、件中心線成90安裝是十分重要的。 加工條件確定 切槽 車屑 Vc-切屑速度(m/min) Vc-切屑速度(m/min) T-最大切深(mm) apmax-最大切深(mm) f-徑向進給(mm/rev) f-軸向進給(mm/rev),車削原則 后角a影響側向力 且不像ISO刀片大小恒定不變,刀片與工件的后角,撓曲受影響于： 進給：f 切深：ap 懸伸：T 切削速度：Vc 工件材質(zhì)：,精加工：直徑補償 最終直徑補償必須用于終了加工,/2=(D1-D2)/2,1.切槽到目標直徑,2.刀具退回/2,3.繼續(xù)精車削操作,多功能加工,不推薦,加工圓弧或倒角,加工圓弧或倒角應大于刀片的圓弧半徑，且要求兩個方

21、向的復合運動，刀片破損的問題在于，當?shù)镀魅型瑫r切入工件時，由于受到如圖F1,F2不同方向的力，導致刀片破損。,推薦優(yōu)化加工，消除刀片破損的加工順序,先前運動,實際運動,1,3,2,4,壁間加工 為了達到最佳的切削效果，以下加工順序需遵循，不要達到相同的Z值！,粗加工 1,粗加工 2,精加工 3,精加工 4,精加工 5,精加工 6,Z value=0.20.3mm 1,消除圓環(huán) 車削棒料的末端或凹槽時，圓環(huán)容易產(chǎn)生 消除圓環(huán)的方法：,粗加工 1,粗加工 2,精加工 3,最佳內(nèi)圓車削,1.第一次走刀，用刀片的 一個刀尖進行粗加工 2.回程時，用刀片的另一個刀尖進行半精加工與精加工,Lmax3D,

22、刀桿懸伸,刀片刀尖有效利用,在盲孔中改善車削效果 在盲孔中內(nèi)圓車削問題來自切屑的排出 當工具觸及后壁時，切屑可能夾在后壁與刀片之間，這會導致刀片破損 下述兩種方法可解決這個問題,第一種方法 1.從后壁開始切槽 2.由里向外繼續(xù)車削,第二種方法 從后壁開始切槽 刀退回到外面 然后由外向切槽出最終直徑,要求機床功率的計算,車削,切槽/切斷,端面切槽,Kc-切削力（N/,）,-效率（0.8）,刀具選擇 遵循以下三種原則可選出表現(xiàn)優(yōu)異的刀具,根據(jù)切削寬度與加工形狀選擇盡可能寬的刀片,依據(jù)所要求的最大加工深度，選擇最短的懸伸刀桿,在切斷面時，確認加工范圍，選擇正確的刀具,工具調(diào)整 加工前，檢查并調(diào)整下述

23、工具位置,在工件中心線上檢查切削刃的位置，將刀具降至中心線以下，并檢查毛刺。,檢查切削刃與加工平面，正確的位置能保證在端面兩個方向車削的加工表面質(zhì)量。,最佳切削順序 粗加工 端面粗加工的基本步驟,第一步,第二步,第三步,初切按設定的直徑范圍內(nèi),遠離軸線方向切削,向著軸線方向切削,與端面車削相比，端面切槽時切削速度應減少40%,(1)根據(jù)加工類型及機床情況，選擇螺紋切削的方法：,-切削外螺紋或內(nèi)螺紋,-左手螺紋或右手螺紋,(2)選擇螺紋類型,a.ISO標準公制螺紋MM，美制UN,b.惠氏螺紋WH，美制NPT,c.其他螺紋類型,螺紋加工屬于一種定尺寸、仿型切削加工：,特殊螺紋牙型的加工刀片需要定制

24、。,螺紋刀具的選擇,(3)確定螺距大小，進一步選定刀片類型,由前所述，螺紋刀片牙型分為三種：全牙型，泛螺距及多齒刀片，各有優(yōu)勢及缺點，應針對具體的工序要求選擇恰當?shù)念愋?全牙形刀片,泛螺距刀片,多齒刀片,(4)根據(jù)工件材質(zhì)選用恰當?shù)牡镀馁|(zhì)和槽型,CPS20 -鋼件 WNS20 -不繡鋼，鈦合金，鑄鐵； M20 CKS200 -有色金屬,(5)螺紋切削工藝的選擇,外螺紋（右旋）,內(nèi)螺紋（右旋）,外螺紋（左旋）,內(nèi)螺紋（左旋）,走刀次數(shù)及吃深量的確定： 一般刀具供應商都會有一個走刀次數(shù)及吃深量推薦表，應首先按照表中的推薦值來加工。,以下幾點在加工中應值得注意： -為了提高刀具壽命，工件直徑不應超

25、過螺紋大徑的上限值； -進刀量應避免小于0.05mm； -對于奧式體不銹鋼應避免小于0.08;,進給方式：,進給方式：,改進型進刀方式能有效的改善刃口單側磨損。,交替進到有利于提高刀片壽命及得到良好的鐵屑控制。,提高螺紋加工質(zhì)量的方法：,遞減方法： 根據(jù)牙深，由大到小，逐漸降低吃刀深度，直到螺紋加工成型。此方式在CNC機床加工中較為常用。 穩(wěn)定進給方式，即每次進給的吃刀深度一致，可得到良好的切屑控制與較高的刀具壽命，適用于新機床加工。,螺紋表面粗糙度大，不光整：,a. 切削速度過低，提高轉速,b. 最后一刀的切深ap過小，建議ap0.1,d. 如果牙形的一側好，而另一側差，則可能是車刀體的 螺

26、紋升角與所加工螺紋升角不符，對刀體需要進行改制,螺紋升角計算公式:,c. 刀片已磨損，換刀片,P=螺距 D2=螺紋中徑 最常用刃傾角為1我公司在刀體上制造有1.5 的刃傾角， 已經(jīng)涵蓋大部分螺紋的加工，無需更換到墊，即可滿足加工要求。 后角的計算：=arc(tanxtan） 2=螺紋牙型角 =刀具 （刀片）前角 外螺紋刀片前角為10 內(nèi)螺紋刀片前角為15 （外型相同，注意在使用中不能把內(nèi)外螺紋混淆使用因前角不同）,螺紋有錐度：,a. 刀架在移動過程中讓刀、移位或運動軌跡與主軸不平行 所致機修,b. 螺紋車刀的起刀點或退刀點太近改進程序,c. 尾座頂尖與主軸不同心，導致工件的母線不直機修,螺紋牙頂有毛刺：,a. 螺紋加工使用了泛螺距刀片,改用定螺距刀片,b.定螺距刀片的切削進刀方式不對,c. 滿足以上要求，仍然有毛刺，檢查螺紋加工中螺紋大徑是否有切削余量。,正確進給方向,齒頂需要有修整量為0.030.07mm,螺紋始末端倒角處有飛邊：,a. 工件材料硬度低，可能的情況下，提高工件硬度,b. 如果在NC車床加工，則在螺紋加工完后，增加一段程序來去飛邊，注意去飛邊時的走刀方式及方法,NC車床加工出的螺紋始末端螺距不正確：,該情況大多是由于NC車床的系統(tǒng)原因引起的(系統(tǒng)的響應時間):,為避免該情況的發(fā)生