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金属切削刀具基本知识

金属切削刀具基本知识
金属切削刀具基本知识

秦皇岛技师学院机械安装与维修系

金属切削刀具基本知识郝赫(编)

金属切削刀具基本知识

1 金属切削的基本要素

1.1 机械制造过程概述

机器是由零件、组件、部件等组成的,一台机器的制造过程包含了从零件、部件加工到整机装配的全过程,这一过程可以用图1所示的系统图来表示。

首先,从图中可以看出机器中的组成单元是一个个的零件,它们都是由毛坯经过相应的机械加工工艺过程变为合格零件的,在这一过程中要根据零件的设计信息制订每一个零件的适当加工方法,加工成在形状、尺寸、表面质量等各方面都符合加工使用要求的合格零件。

其次,要根据机器的结构和技术要求,把某些零件装配成部件,部件是由若干组件、套件和零件在一个基准零件上装配而成的,部件在整个机器中能完成一定的、完整的功能,这种把零件和组件、套件装配成部件的过程称为部装过程。部装过程是依据部件装配工艺,应用相应的装配工具和技术完成的,部件装配的质量直接影响整个机器的性能和质量。

最后,在一个基准零部件上把各个部件、零件装配成一个完整的机器,我们把零件和部件装配成最终机械产品的过程称为总装过程,总装过程是依据总装工艺文件进行的,在产品总装后,还要经过检测、试车、喷漆、包装等一系列辅助过程最终形成合格的产品,如一辆汽车就是经过这样的机械制造过程而生产出来的。

图1 机械制造过程的构成

1.2机械加工工艺系统

从机械制造的整个过程来看,机器的最基本组成单元为零件,也就是首先要制造出合格的零件,然后组装成部件,再由零、部件装配成机器,因此,制造出符合要求的各种零件是机械加工的主要目的,而机械加工中绝大部分材料是金属材料,故机械加工主要是对各种金属进行切削加工。

零件的表面通常是几种简单表面如平面、圆柱面、圆锥面、球面、成形表面等的组合,而零件的表面是通过各种切削加工方法得到的,其中在金属切削机床上利用工件和刀具彼此间协调的相对运动切除被加工零件多余的材料,获得在形状、尺寸和表面质量都符合要求的这种加工方法称为金属切削加工。

金属切削加工常作为零件的最终加工方法,它需要用金属切削刀具直接对零件进行加工,它们之间要有确定的相对运动和承受很大的切削力,通常需在金属切削机床上进行加工,零件和刀具需通过机床夹具和刀架与机床进行可靠的联接,带动它们做相对的运动,实现切削加工,这种由金属切削机床、刀具、夹具和工件构成的机械加工封闭系统称为机械加工工艺系统(如图2所示),其中金属切削机床是加工机械零件的工作机械,起支承和提供动力作用;刀具起直接对零件进行切削加工作用;机床夹具用来对零件定位和夹紧,使之有正确的加工位置。本章就围绕机械加工工艺系统四个组成部分进行分析,阐述机械零件加工的整个过程。

图2 机械加工工艺系统的构成

1.3主要切削加工工艺简介

方法:工艺-设备:机床-工具-冷却-装夹-定位-测定-检测。

1.4 工件表面的形成方法和成形运动

机械零件的表面形状不外乎是是由若干个表面元素组成的,这些表面元素是:平面、直线成形表面、圆柱面、圆锥面、球面、圆环面、成形表面(螺旋面)等。当精度和表面粗糙度要求较高时,需要在机床上用刀具经切削加工而形成。工件在被切削加工过程中,通过机床的传动系统,使机床上的工件和刀具按一定规律作相对运动,从而切削出所需要的表面形状。

从几何观点来看,任何表面都可以看作是一条线沿另一条线运动的轨迹。如一条直线沿着另一条直线运动形成了平面;一条直线沿着一个圆的运动则形成了圆柱面。这两条线分别被称为母线与导线,统称为发生线。

母线和导线的运动轨迹形成了工件表面,因此分析工件加工表面的形成方法关键在于分析发生线的形成方法。

机械零件的任何表面都可看作是一条线(称为母线)沿着另一条线(称为导线)运动的轨迹。请看图3,平面可看作是是由一根直线(母线)沿着另一根直线(导线)运动而形成 (图3a);圆柱面和圆锥面可看作是由一根直线(母线)沿着一个圆(导线)运动而形成(图3b和c);普通螺纹的螺旋面是由“八”形线(母线)沿螺旋线(导线)运动而形成 (图3d);直齿圆柱齿轮的渐开线齿廓表面是由渐开线(母线)沿直线(导线)运动而形成(图3e)等等。形成表面的母线和导线统称为发生线。

图 3 零件表面的成形

1-母线 2--导线

由图3可以看出,有些表面,其母线和导线可以互换,如:平面、圆柱面和直齿圆柱齿轮的渐开线齿廓表面等,称为可逆表面;而另一些表面,其母线和导线不可互换。如:圆锥面、螺旋面等,称为不可逆表面。

切削加工中发生线是由刀具的切削刃和工件的相对运动得到的,由于使用的刀具切削刃形状和采取的加工方法不同,形成发生线的方法可归纳为以下四种:

(1)轨迹法它是利用刀具作一定规律的轨迹运动对工件进行加工的方法。切削刃与被加工表面为点接触,发生线为接触点的轨迹线。图4a中母线Al(直线)和导线A2,(曲线)均由刨刀的轨迹运动形成。采用轨迹法形成发生线需要一个成形运动。

(2)成形法它是利用成形刀具对工件进行加工的方法。切削刃的形状和长度与所需形成的发生线(母线)完全重合。图4b中,曲线形母线由成形刨刀的切削刃直接形成,直线形的导线则由轨迹法形成。

(3)相切法它是利用刀具边旋转边作轨迹运动对工件进行加工的方法。见图4c中,采用铣刀、砂轮等旋转刀具加工时,在垂直于刀具旋转轴线的截面内,切削刃可看作是点,当切削点绕着刀具轴线作旋转运动B1,同时刀具轴线沿着发生线的等距线作轨迹运动A2时,切削点运动轨迹的包络线,便是所需的发生线。为了用相切法得到发生线,需要二个成形运动,即刀具的旋转运动和刀具中心按一定规律运动。

图 4 形成发生线的方法

(4)展成法它是利用工件和刀具作展成切削运动进行加工的方法。切削加工时,刀具与工件按确定的运动关系作相对运动(展成运动或称范成运动),切削刃与被加工表面相切 (点接触),切削刃各瞬时位置的包络线,便是所需的发生线。例如,图4d所示,用齿条形插齿刀加工圆柱齿轮,刀具沿箭头A1方向所作的直线运动,形成直线形母线(轨迹法),而工件的旋转运动B21和直线运动A22,使刀具能不断地对工件进行切削,其切削刃的一系列瞬时位置的包络线,便是所需要渐开线形导线(见图4e)。用展成法形成发生线需要一个成形运动(展成运动)。

1.5示例

1.用普通车刀车削外圆

母线——圆,由轨迹法形成,需要一个成形运动B1。

导线——直线,由轨迹法形成,需要一个成形运动A2。

表面成形运动的总数为两个,即B1和A2,都是简单的成形运动。

2.用成形车刀车削成形回转表面

母线——曲线,由成形法形成,不需要成形运动。

导线——圆,由轨迹法形成,需要一个成形运动B1。

表面成形运动的总数为一个,即B1,是简单的成形运动。

图5

图6

3.用螺纹车刀车削螺纹

母线——螺纹轴向剖面轮廓(牙型),母线由成形法形成,不需要成形运动。

导线——螺旋线,由轨迹法形成,需要一个成形运动。这是一个复合运动,把它分解为工件旋转B11和刀具直线移动A12 。

表面成形运动的总数为一个——B11 A12 是复合的成形运动。

4.用齿轮滚刀加工直齿圆柱齿轮齿面

母线——渐开线,由展成法形成,需要一个成形运动,是复合运动,可分解为滚刀旋转B11和工件旋转B12两个部分,B11和B12,之间必须保持严格的相对运动关系。

导线——直线,由相切法形成,需要两个独立的成形运动,即滚刀的旋转运动和滚刀沿工件的轴向移动A2 。其中滚刀的旋转运动与复合展成运动的一部分B11重合。

因此,形成表面所需的成形运动的总数只有两个:一个是复合的成形运动

B11B12 ,另一个是简单的成形运动A2。

在车削圆锥螺纹时,刀具相对于工件的运动轨迹为圆锥螺旋线。可分解为3部分:工件的旋转运动B11刀具纵向直线移动A12和刀具横向直线移动A13 。为了保证一定的螺距,B11和A12之间必须保持严格的相对运动关系,为了保证一定的锥体,A12和A13之间也必须保持严格的相对运动关系。

1.6机床的运动

在机床上,为了要获得所需的工件表面形状,必须形成一定形状的发生线 (母线和导线)。除成形法外,发生线的形成都是靠刀具和工件作相对运动实现的。这种运动称为表面成形运动。

此外,还有多种辅助运动。

成形运动按其组成情况不同,可分为简单的和复合的二种。如果一个独立的成形运动,是由单独的旋转运动或直线运动构成的,则此成形运动称为简单成形运动。例如,用尖头车刀车削外圆柱面时(见图8a),工件的旋转运动B1和刀具直线运动A2就是两个简单运动;用砂轮磨削外圆柱面时(见图8b),砂轮和件的旋转运动B1、B2,以及工件的直线移动A3,也都是简单运动。如果一个独立的成形运动,是由两个或两个以上的旋转运动或(和)直线运动,按照某种确定的运动关系组合而成,则称此成形运动为复合成形运动。例如,车削螺纹时(见图8c),形成螺旋形发生线所需的刀具和工件之间的相对螺旋轨迹运动,为简化机床结构和较易保证精度,通常将其分解为工件的等速旋转运动B11和刀具的等速直线移动A12。B11和A12不能彼此独立,它们之间必须保持严格的运动关系,即工件每转1转时,刀具直线移动的距离应等于螺纹的导程,从而B11和Al2这两个单元运动组成一个复合运动。用轨迹法车回转体成形面时(见图8d),尖头车刀的曲线轨迹运动,通常由相互垂直坐标方向上的、有严格速比关系的两个直线运动A21和A22来实现,A21和A22也组成一个复合运动。上述复合运动组成部分符号中的下标,第一位数字表示成形的序号 (第一个、第二个、……成形运动),第二位数字表示同一个复合运动中单元运动的序号。

图 8 成形运动的组成

成形运动中各单元运动根据其在切削中所起的作用不同,又可分为主运动和进给运动,我们将在第四节中讨论。

机床在加工过程中还需要一系列辅助运动,以实现机床的各种辅助动作,为表面成形创造条件,它的种类很多,一般包括:

(1)切入运动刀具相对工件切人一定深度,以保证工件达到要求的尺寸。

(2)分度运动多工位工作台、刀架等的周期转位或移位,多头螺纹的车削等。

(3)调位运动加工开始前机床有关部件的移位,以调整刀具和工件之间的正确相对位置。

(4)各种空行程运动切削前后刀具或工件的快速趋近和退回运动,开车、停车、变速、变向等控制运动,装卸、夹紧、松开工件的运动等。

一、概论

(一)刀具的在机械加工中的作用与地位

机械加工中,所需要的装备,主要包括:

机床

夹具

量具

刀具

刀具在机械加工中起到至关重要的作用。一个毛坯装的零件要变成所需的形状,必须通过刀具来加工,刀具的好坏直接影响到:

●加工效率

●表面质量

●加工精度

●生产成本

刀具成本在整个生产成本中所占比率并不大---约2-5%,但作用非同小可!改善刀具是机械加工中提高生产效率、改善加工质量、有效保证加工精度、降低生产成本的最经济、最有效的办法。

(二)刀具的分类

按刀具的组合部位分类

刀具是安装在机床上来对工件进行加工的,所以从与机床的连接到与工件接触加工,主要分为三个部分:

●与机床的主轴联结部分:

这一部分称为刀具系统(或称工具系统,刀柄系统)。传统意义上,把这一部分归入机床附件。

●中间部分

这一部分称为刀体、刀座、刀杆、刀盘等等,它们一头通过上述的刀具系统与机床连接,或直接与机床的刀塔、尾座连接;另一头与刃具相连接。

●刃具部分

这一部分是直接参与切削工件的部分。

按刀具的加工形态分类

●车削刀具

车床上使用的刀具。

最基本特征是:工件与机床主轴一起作旋转运动,刀具只作轴向进给运动。

●旋转刀具

在铣削类机床上使用,包括:铣床,钻床,镗床,攻丝机床及各类加工中心。

最基本特征是:刀具与机床主轴一起作旋转运动,工件只作轴向进给运动。

●特种刀具

如齿轮加工刀具等等

(三)国内刀具发展状况

十几年前,国内普遍使用的是焊接式刀具、高速钢刀具、一般的硬质合金等传统刀具;如今,随着技术的进步,数控机床的普及,先进的刀具已广泛被采用。

技术上的发展主要体现在如下方面:

●双面定位刀具系统-------传统的刀具系统中与机床主轴连接的标准主要采用莫氏锥度,7/24锥度,圆柱直柄;如今,已广泛采用双面定位的(锥度与端面)技术,从而提高了刀具系统的定位与重复定位精度、刚性。这类双面定位的标准主要有:HSK,CAPTO,KM,BIG-PLUS等。

●高速刀具系统-------采用先进的动平衡技术,实现刀具系统的高速化,如今转速可达10000RPM以上的刀具已非常普遍。

●刀具系统的模块化------传统的刀具系统多采用整体结构;如今模块化结构已被广泛采用。其优点是灵活性强,可以自由组合。而且随着制造精度的提高,新材料的出现,热处理技术的进步,模块化刀具系统的组合精度及刚性也能达到整体结构的效果。

●机夹式刀具(不重磨刀具,舍弃式刀具,镶片式刀具)广泛使用。除普通机床还有部分使用焊接式刀具之外,数控机床几乎全部采用机夹刀具。

●新型刃具材料的采用。传统刀具的刃具部分的材料有工具钢,高速钢,普通硬质合金;如今刃具材料既要求高耐磨性,又要求具有高韧性,所以工具钢已很少用做刃具材料(耐磨性差),高速钢也多采用含钴高速钢(HSS-Co,HSSE),粉末冶金高速钢。为了改善硬质合金的韧性,微粒或超微粒硬质合金已广泛采用。除此之外,金属陶瓷,陶瓷材料,立方氮化硼(CBN)材料,金刚石(PCD)材料已普遍采用。

●新的涂层技术:原来多采用CVD化学涂层,涂层材料多为TIN;为了提高刃具材料的硬度,改善刃具表面的抗粘连性能,同时又保持基体的良好韧性,近年来,物理涂层(PVD)涂层被广泛采用,涂层材料也由单一的TIN发展到TICN,TIALN,PCD涂层以及复合涂层,涂层的层数也由单层发展到多层、纳米级涂层。

刀具市场状况

近几年以来,我国的机械行业发展迅猛。无论是汽车及零部件,还是航空航天、造船、军工、工程机械、IT制造业、冶金、电力、通用机械等行业都大量使用数控机床,从而刀具的用量也日益增长,据权威机构不完全统计,2010年我国的刀具总用量

高达500亿左右。今后若干年以内,市场需求量仍然处于上升趋势,特别是我国的中部地区。

市场上的主要刀具品牌

●国内品牌:主要以几家传统的大国营企业为主,如:株洲硬质合金、自贡硬质合金、成量、哈量、上海工具集团、陕西硬质合金厂等等,另外民营或私营公司:森泰英格、千木、阿诺、锑玛,以生产刀具系统、刀杆、刀盘及整体合金铣刀、钻头、铰刀为主

●国外品牌:也包括有些在国内有合资或独资厂的国外品牌

?欧洲品牌:以瑞典的山特维克(SANDVIK)集团为主,其旗下品牌包括:SANDVIK 可乐满(Coromant)、瑞典山高(Seco)、德国瓦尔特(Walter),法国Safety等。其它品牌:德国KOMET集团、德国MAPAL、德国蓝帜、钴领Guehring。另外还有一些有特点的、专项刀具品牌,如瑞士Urma、瑞士Lamina、法国Magafor、德国NeoBOSS、英国圣德兰、瑞士好优利、德国EMUGE等等。。。。

?美国品牌:以肯纳(KENNA)集团为主,其旗下品牌包括:美国KENNA、德国WIDIA. 其它品牌:美国AMEC、STAR等等

?以色列品牌:以ISCAR集团(IMC), 其旗下品牌包括:以色列ISCAR、美国英格索尔(Ingersoll)、韩国特固克(TaeguTec)、日本泰克勒(原东芝)等。另外还有一些专项刀具品牌,如Vargus、Carmex(CPT)等

?日本品牌:包括京瓷(Kyocera)、三菱(MITSUBISHI)、住友(SUMITOMO)、欧士机(OSG)、黛杰(DIJET)、不二越(NACHI)、日立(HITACHI)、大昭和(BIG)、日研(NIKKEN)、圣和(SHOWA) 、恩司迪(MST)、弥满和(YAMAWA)等

?韩国品牌:KORLOY、大因(DINE)、YG-1、

?台湾品牌:包括勤堃(Evermore)、安威(ANNWAY)、正河源(SYIC)、丸荣(Acrow)、大宝(T-OSG)、三禄(SUNROXM)、益铨E-CHAIN、OSL等等,台湾品牌主要以生产刀具系统、车刀杆、刀体、刀盘及整体合金铣刀为主,无刀片。

二、金属切削原理及相关理论

1.切削运动

为了对金属表面进行加工,刀具与工件必须有一定的相对运动,就是所谓切削运动.

切削运动包括主运动(刀具或工件的旋转运动--图中Ⅰ)和进给运动(刀具或工件的线性运动---图中Ⅱ)。主运动是切下切屑最基本的运动;进给运动是使金属层不断投入切削,从而形成加工表面所需的运动。各种切削加工方法(车削、铣削、钻削、磨削和齿轮加工等)都是为了加工某种表面而发展起来的,因此,都有其特定的切削运动。

2.金属切削三要素-----切削用量

在金属切削加工过程中,有三个参数是至关重要的,也就是我们常说的“切削三要素”,也称”切削用量”:

切削速度V ---也就是刀尖与工件接触点的线速度,单位为m/min。

切削速度与主运动的转速之间的换算关系:V=2*π*R*N/1000

其中: π=3.14,

R=刀尖与工件接触点处的工件或刀具的半径,单位为mm

N=主运动的转速,单位为转/min(RPM)

进给量----又称进给速度,是工件或刀具在进给运动方向(轴向)的位移速度有三种进给量:

F---每分钟进给量,单位为mm/min。

f---每转进给量,单位为mm/R

fz—每齿、每转进给量,单位为mm/Z.R(多齿刀具)

三者的关系:F=f*N N---主运动的转速

f=fz*Z Z---多齿刀具的齿数

F=fz*Z*N

切削深度a p-----待加工表面与已加工表面间的垂直距离,单位为mm。

注意:在车削中ap指的是半径方向的切削深度。

3.切屑种类及形成机理

金属切削过程中产生的切屑(铁屑)一般分为:

1)带状切屑:

最常见的切屑。其特征是:内表面光滑,外表面毛茸茸的。一般在刀具前角较大(刀具较锋利),进给量、切深较小,切削速度较高,工件材料较软时产生。优点是:切削平稳,切削力波动小,表面光洁度好。缺点是容易缠刀。

2)挤裂(节状)切屑:其特征是:内表面有裂纹,外表面为锯齿形。一般在刀具前角较小(刀具较钝),进给量、切深较大,切削速度较低,工件材料较硬时产生。

3)单元(粒状)切屑:同上,刀具前角更小,进给量、切深更大,切削速度更低时产生。

4)崩碎切屑:切削脆性材料如铸铁时容易产生,切屑为不规则颗粒状。切削不平稳,刀具易损坏,

归纳如下表(图):

切屑形成机理:

实验证明:切屑的形成过程是切削层受到刀具前刀面的挤压作用,产生弹性变形,当剪切力达到金属材

料的屈服强度时,产生塑性变形,同时金属晶格产生滑移,最终形成切屑。

4.加工硬化与残余应力

加工硬化:经过切削加工,会使工件表层的硬度提高,这一现象称为加工硬化。

工件表面的加工硬化将给后继工序的切削加工增加困难,如增大切削力,加速刀具的磨损。更重要的是影响了零件的加工表面质量。加工硬化在提高工件耐磨性的同时也增大了表面层的脆性,往往会降低零件的抗冲击能力。

如上所述,加工硬化发生在第Ⅲ变形区,产生加工硬化的原因是在已加工表面形成过程中表层因经受复杂的塑性变形,使金属的晶格发生拉长、扭曲与破碎,阻碍了进一步的塑性变形而使金属强化;另一方面切削温度使金属弱化;更高的温度将引起相变。已加工表面的硬化就是这种强化、弱化和相变作用的综合结果。

残余应力:是不需外力平衡而能存在于金属中的内应力。已加工表面经常存在残余应力。残余拉应力往往使已加工表面发生裂纹,使零件的疲劳强度降低;残余压应力有时却能提高零件的疲劳强度。如加工表面的残余应力分布不均匀,便会使工件发生变形,影响工件的形状和尺寸精度

5.积屑瘤

积屑瘤的形成:

在一定的切削速度范围内,加工诸如钢、铝合金与球墨铸铁等塑性金属时,由于前刀面上挤压和摩擦的作用,使切屑底层中的一部分材料停滞和堆积在刃口附近,形成积屑瘤(第Ⅱ变形区)。经变形强化,积屑瘤的硬度很高,可达工件材料硬度的2~3.5倍,可代替切削刃切削。

积屑瘤的作用:对切削加工的影响,概括起来可分为两个方面:

不利的方面有:

1)当积屑瘤突出于切削刃之外时,会造成一定的过切量,从而使切削力增大,在工件表面划出沟纹并影响到零件加工的尺寸精度。

2)由于积屑瘤局部不稳定,容易使切削力产生波动而引起振动。

3)积屑瘤形状不规则,使切削刃形状发生畸变,直接影响加工精度。

4)积屑瘤被撕裂后,若被切屑带走,会划伤刀面,加快刀具的磨损,若留在已加工表面上,会形成毛刺,影响工件表面质量。

有利的方面有:

?1)积屑瘤包覆在切削刃上,代替刀具进行切削,对切削刃起到一定的保护作用。

2)形成积屑瘤时,增大了实际工件前角,可使切削力减小。

积屑瘤对切削加工弊多利少。精加工时一定要设法避免,即是粗加工,采用硬质合金刀具时一般也并不希望产生积屑瘤。

积屑瘤的影响因素

影响积屑瘤的主要因素是工件材料、刀具前角、切削速度、进给量f 以及切削液等。

?工件材料硬度低,塑性大时,切削时金属变形大,易产生积屑瘤;刀具材料与工件材料之间的粘结性好,也易产生积屑瘤。

?切削速度主要通过切削温度影响积屑瘤。温度适当时,(如切削中碳钢时约为300~380℃),刀~屑间的摩擦系数μ最大,容易产生积屑瘤,因而在某一适中的切削速度范围内积屑瘤长得最大。很低速切削时温度低,切屑底层塑性状态变化不大,刀~屑间呈点接触,以滑动摩擦为主,可能不产生积屑瘤;或在刀刃处产生很小的积屑瘤。高速时,一般当切削温度大于500~600℃时,由于材料的剪切屈服强度τs降低,切屑底层金属因温度高而软化,甚至呈滞流状态,所以也不会产生积屑瘤。

?由于进给量f影响切削温度与刀~屑接触长度,因而也影响积屑瘤。f增大时,切削厚度与刀~屑接触长度随之增大,产生积屑瘤的切削速度区域向低速方向移动,所生积屑瘤的最大高度增大。

?刀具前角增大时,前刀面上的法向力减小,切削温度降低,切削变形减小,使积屑瘤的高度减小,提高了产生积屑瘤的临界切削速度

?采用润滑性能优良的切削液可减小甚至消除积屑瘤。

积屑瘤的控制措施

?对塑性金属材料来说,可采取适当的热处理,改变其金相组织。例如低碳钢通过正火、调质处理后,能提高其硬度,降低其塑性,减小积屑瘤生长。

?选择合理的切削参数:如切削速度、进给量。

?选择合理的刀具角度,特别是刀具前角.

?采用润滑性能好的切削液可以抑制积屑瘤。

6.切削力与切削功率

(1)切削力

切削力是刀具切削工件时产生的工件和刀具之间的相互作用力。切削力是切削过程中产生的重要物理现象,对切削过程有着多方面的重要影响:

它直接影响切削时消耗的功率和产生的热量。

引进工艺系统的变形和振动。切削力过大时,还会造成刀具、夹具或机床的损坏。

切削过程中消耗的功率所转化成的切削热则会使刀具磨损加快,工艺系统产生热变形并恶化已加工表面质量。

所以,掌握切削力的变化规律,计算切削力的数值,不仅是设计机床、刀具、夹具的重要依据,而且对分析、解决切削加工生产中的实际问题有重要的指导意义。

刀具切削工件时,之所以发会产生切削力,根本原因是切削过程中产生的变形和摩擦引起的。对刀具来说,它受到的切削力来自两个方面:

三个变形区内工件材料的弹、塑性变形产生的抗力;

工件、切屑与刀具摩擦产生的阻力。

从产生的部位来说,切削力产生于刀具的前、后刀面。一般切削条件下,如果刀具比较锋利,前刀面上的切削力是主要的,后刀面上的切削力相对较小。在研究有些具体问题时,为了使问题简化,常忽略后刀面上的作用力的影响,但在刀具磨损大时,则不容忽视。

(2)切削合力和切削分力

下图中,刀具(或工件)上作用的切削力的总合力F称为切削合力,F分解为某几个方向上的分力,称为切削分力。车削中常将F分解为以下三个分力:

●主切削力Fz——是沿切削速度方向上的分力,又称为切向力。

●进给抗力Fx——是F在进给运动方向上的分力,外圆车削中又叫轴向力。

●切深抗力Fy——是F在切深方向上的分力,外圆车削中,又叫径向力。

三个分力中,主切削力Fz最大,消耗功率也最多,约占总功率的95%。它是决定机床主电机功率、设计与校验主传动系统各零件以及夹具、刀具强度、刚度的重要依据。

Fx作用在进给运动方向上,是设计与校验机床进给系统各零、部件强度的依据,也消耗一定的功率。

Fy同时垂直于主运动和进给运动方向,不消耗功率。但在车削轴类零件时,易引起工艺系统的变形和振动,对加工精度和表面质量有较大影响。

通过情况下,Fx和Fy都小于Fz,随着刀具几何参数、刀具磨损情况、切削用量的不同,Ff、Fy相对于Fz的比值在很大范围内变化,三者之间的比例大致为:Fx:Fy:Fz =(0.1~0.6):(0.15~0.7):1。

(3)影响切削力的因素

●工件材料

●切削参数: 最直接、影响最大的是进给量f及切深ap

●刀具的几何角度:前角,主偏角(切入角)。主偏角主要影响轴向分力与径向分力的分配。

(4)切削功率

切削过程中消耗的总功率为各分力所消耗功率的总和,称为切削功率,用Pc表示。车削中,切深抗力Fy不消耗功率,进给抗力Fx远小于Fz,故计算切削功率时常忽略Fx所消耗的功率,主要考虑主抗力Fz所消耗的功率。

7.切削热、切削温度

切削热及其对切削过程的影响

刀具切削工件时产生的热称为切削热。

切削热是切削过程中产生的重要物理现象,对切削过程有多方面影响。

?切削热传散到工件上,会引起工件的热变形,因而降低加工精度,工件表面上的局部高温则会恶化已加工表面质量。

?传散到刀具上的切削热是引起刀具磨损和破损的重要原因。

?切削热还通过使刀具磨损对切削加工生产率和成本发生影响。

切削热的产生

切削热产生于三个变形区,切削过程中,三个变形区内的金属变形与摩擦是产生切削热的根本原因,切削过程中变形与摩擦所消耗的功,绝大部分转化为切削热。

切削热的传出

切削过程中产生的切削热,将通过切屑、工件、刀具和周围介质向切削区外传散。各途径传散热量的比例与切削形式、刀具、工件材料及周围介质有关。

车削加工中50%~86%的热量由切屑带走,40%~10%传入车刀,9%~3%传入工件,1%左右传入空气。

钻孔时,28%的热由切屑带走,14.5%传入刀具,52.5%传入工件,5%左右传入周围介质。

另外,切削速度对各途径传热比例也有一定的影响。切削速度越高,切屑带走的热量则更少。

切削温度

通常所说的切削温度,如不加特别指明,均指切屑、工件和刀具接触区的平均温度,用θ表示切削温度的高低。切削温度一方面取决于切削过程中产生热量的多少,另外,还与切削热向外传散的快慢有很大关系。

影响切削温度的因素如下:

?切削参数的影响:

切削速度,进给量,切深对切削温度的影响如下图所示:

可以看出:切削速度的影响最大,进给量次之,切深最小。

?刀具几何角度的影响

?前角:前角增大,切削力减小,消耗的功率及产生的切削热相应减少,故前角在一定范围内增大时,切削温度随前角增大而降低,但当前角增大到一定程度后,则会由刀尖契角减小使散热条件变差的作用变得突出,继续增大反而会使切削温度升高。如下图示。

?主偏角:在切削深度ap不变时,减小主偏角,将使刀刃工作长度增加,散热条件得到改善;但同时,切屑会变得薄而宽,使切屑平均变形增大面而导致切削热增加。由于散热作用更大,故切削温度还是随主偏角的减小而降低。如下图示。

?工件材料对切削温度的影响

工件材料的强度、硬度、塑性及热导率对切削温度有较大的影响。

?工件强度、硬度高,切削时的切削力大,消耗功率大,产生的切削热多,故切削温度高。

?工件的导热系数对切削温度也有很大的影响,不锈钢(1Cr18Ni9Ti)的强度、硬度虽然低于45钢,但它的导热系数小于45钢(约为45钢的1/3),切削温度比45钢高40%。

?切削脆性金属材料时,塑性变形小,切屑呈崩碎状态,与前刀面的摩擦小,故产生的切削热少,切削实验结果表明,切灰铸铁HT200时的切削温度比切45钢大约低25%。

8.切削液

在金属切削过程中合理选用切削液,可以改善刀具与切屑,刀具与工件界面的摩擦情况,改善散热条件,从而降低切削力、切削温度和刀具磨损。切削液还可以减少刀具与切屑的粘结,抑制积屑瘤和鳞刺的生长,提高已加工表面质量,可以减少工件热变形,保证加工精度。

1)切削液的作用

切削液具有以下四方面作用。

冷却作用

金属切削过程中,三个变形区就是三个热源区,虽然切削液不能阻止热量的产生,但是它能带走热量,使刀具最高温度区体积缩小。它的冷却作用,早已被人们所认识,在19世纪末,人们发现用普通的苏打水作为金属切削的冷却液,平均可以提高切削速度30~40%。

切削液的冷却主要靠热传导,要求它有较高的导热系数和比热。切削液本身的温度也影响它的冷却性能,使用时,要求它有一定的流量和流速。由于切削温度很高,切削液将汽化而大量吸热,因此也要求有较高的汽化热。水的导热系数为油的3~5

倍,比热约大1倍,汽化热要大6~12倍,故其冷却性能最好,油类最差,乳化液则介乎二者之间而接近于水。

润滑作用

金属切削过程中,刀具与切屑,刀具与加工表面的良好润滑,不仅可以减小积屑瘤、抑制鳞刺,还可以提高加工表面光洁度。

清洗作用

金属切削过程中,有时产生一些细小的切屑,如铸铁加工或磨削时。为了防止碎屑或磨粉划伤工件已加工表面和机床导轨面,要求切削液具有良好的清洗作用。清洗性能的好环与切削液的渗透性、流动性和使用压力有关。提高乳化液中表面活性剂的含量,然后再以大稀释比制成半透明的乳化液可提高清洗能力。高速磨削与强力磨削时,可用高压提高冲刷能力,及时冲走磨粉。

防锈作用

为了防止工件、机床、刀具受周围介质腐蚀,要求切削液具有良好的防锈作用。防锈作用取决于切削液本身性能,加入防锈添加剂,可在金属表面吸附或化合,形成保护膜,防止与腐蚀介质接触而起到防锈作用。

2)切削液的种类

金属切削加工中的切削液可分三大类:水溶液、乳化液、切削油。

水溶液

水溶液主要成分是水。最简单的是在水中加入一定防锈添加剂,为了具有一定的润滑性能,可加入一定量表面活性物质和油性添加剂。这样就使水溶液既有良好冷却性,又有一定润滑性,同时又透明,操作者便于观察,某些情况下可代替乳化液,多用于磨削,也可用于切削。

乳化液

乳化液是乳化油用水稀释而成。乳化油是由矿物油、乳化剂及添加剂配制而成。用95~98%水将乳化油稀释成乳白色的或半透明的乳化液,它有良好的冷却作用,但润滑、防锈性能较差,为了提高润滑、防锈性能,可再加入一定量的油性、极压添加剂和防锈添加剂,配成极压乳化液和防锈乳化液。

切削油

主要成分是矿物油。常用的有5#、7#、10#、20#、30# 机械油和轻柴油、煤油等,。

也有少数采用动植物油,如豆油、菜油、棉子油、蓖麻油、猪油等。

3)切削液中的添加剂

为了改善切削液的性能而加入的化学物质称为添加剂。常见的有油性、极压添加剂、乳化剂(表面活性剂)、防锈添加剂等。

4)切削液的合理选用

切削液应根据工件材料、刀具材料、加工方法和加工要求的具体情况选用,否则不能取得应有的效果。

高速钢刀具耐热性差,故应采用切削液。粗加工时,金属切除量多,产生热量大,刀具容易磨损。使用切削液的主要目的为降低切削温度,可选用以冷却为主的切削液,如3~5%乳化液或水溶液。精加工时主要改善加工表面质量,应选用润滑性好的极压切削油或高浓度极压乳化液。

硬质合金刀具由于耐热性好,可不用切削液,必要时也可采用低浓度乳化液或水溶液,但必须连续,充分地供应,否则高温下刀片冷热不匀,容易产生很大内应力而导致裂纹。

加工中心常用刀具参数

加工中心常用刀具参数(普通机) 刀具转速进刀切削吃刀量退刀 d32r5 1900 1500 1800 0.6 1300 d25r5 2100 1300 1500 0.6 1200 d20r5 2200 1100 1300 0.5 800 d16r0.5 2400 1000 1100 0.4 800 d12r0.5 2600 800 1000 0.35 600 d10r0.5 2800 700 800 0.35 600 d8r0.5 3000 600 600 0.3 500 d6r0.5 3200 450 500 0.25 400 d12 2800 800 1000 0.35 600 d10 2800 700 800 0.35 600 d8 3000 600 600 0.3 500 d6 3200 450 500 0.25 400 d4 3500 300 400 0.2 400 d12r6 3200 800 1000 0.3 600 d10r5 3600 700 800 0.25 600 d6r3 4000 450 500 0.2 400 d4r2 4800 300 400 0.15 400 d2r1 5600 250 300 0.1 300 d1r0.5 6800 200 200 0.08 250 加工中心常用刀具参数(高速机) 刀具转速进刀切削吃刀量退刀 d16r0.5 6500 1000 1100 0.35 800 d12r0.5 7000 800 1000 0.3 600 d10r0.5 7500 700 800 0.3 600 d8r0.5 8000 600 600 0.3 500 d6r0.5 8500 450 500 0.2 400 d12 7000 800 800 0.35 600 d10 7500 600 650 0.3 600 d8 8000 500 600 0.3 500 d6 10000 350 400 0.25 400 d4 12000 200 300 0.2 300 d2 14000 150 250 0.15 250 d1 16000 150 200 0.1 200 d0.8 21000 100 150 0.06 200 d12r6 8500 600 800 0.25 600 d10r5 8800 500 650 0.2 600 1

CNC加工中心刀具的选择与切削用量的确定

CNC加工中心刀具的选择与切削用量 的确定 收藏此信息打印该信息添加:佚名来源:未知 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C AD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。 现在,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,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。本文对数控编程中必须面对的刀具选择和切削用量确定问题进行了探讨,给出了若干原则和建议,并对应该注意的问题进行了讨论。 1.数控加工常用刀具的种类及特点 数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点,一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上,因此已逐渐标准化和系列化。数控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 : 1)车削刀具,分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种; 2)钻削刀具,包括钻头、铰刀、丝锥等; 3)镗削刀具; 4)铣削刀具等。 为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求,近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用,在数量上达到整个数控刀具的30%~40%,金属切除量占总数的80%~90%。 数控刀具与普通机床上所用的刀具相比,有许多不同的要求,主要有以下特点: 1)刚性好(尤其是粗加工刀具),精度高,抗振及热变形小; 2)互换性好,便于快速换刀; 3)寿命高,切削性能稳定、可靠; 4)刀具的尺寸便于调整,以减少换刀调整时间; 5)刀具应能可靠地断屑或卷屑,以利于切屑的排除; 6)系列化,标准化,以利于编程和刀具管理。 2.数控加工刀具的选择

金属加工刀具的基本知识

金属加工刀具的基本知识 刀具是机械制造中用于切削加工的工具,又称切削工具。广义的切削工具既包括刀具,还包括磨具。 绝大多数的刀具是机用的,但也有手用的。由于机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料,所以“刀具”一词一般就理解为金属切削刀具。切削木材用的刀具则称为木工刀具。 刀具的发展在人类进步的历史上占有重要的地位。中国早在公元前28~前20世纪,就已出现黄铜锥和紫铜的锥、钻、刀等铜质刀具。战国后期(公元前三世纪),由于掌握了渗碳技术,制成了铜质刀具。当时的钻头和锯,与现代的扁钻和锯已有些相似之处。 然而,刀具的快速发展是在18世纪后期,伴随蒸汽机等机器的发展而来的。1783年,法国的勒内首先制出铣刀。1792年,英国的莫兹利制出丝锥和板牙。有关麻花钻的发明最早的文献记载是在1822年,但直到1864年才作为商品生产。 那时的刀具是用整体高碳工具钢制造的,许用的切削速度约为5米/分。1868年,英国的穆舍特制成含钨的合金工具钢。1898年,美国的泰勒和.怀特发明高速钢。1923年,德国的施勒特尔发明硬质合金。 在采用合金工具钢时,刀具的切削速度提高到约8米/分,采用高速钢时,又提高两倍以上,到采用硬质合金时,又比用高速钢提高两倍以上,切削加工出的工 砻嬷柿亢统叽缇 纫泊蟠筇岣摺? 由于高速钢和硬质合金的价格比较昂贵,刀具出现焊接和机械夹固式结构。1949~1950年间,美国开始在车刀上采用可转位刀片,不久即应用在铣刀和其他刀具上。1938年,德国德古萨公司取得关于陶瓷刀具的专利。1972年,美国通用电气公司生产了聚晶人造金刚石和聚晶立方氮化硼刀片。这些非金属刀具材料可使刀具以更高的速度切削。 1969年,瑞典山特维克钢厂取得用化学气相沉积法,生产碳化钛涂层硬质合金刀片的专利。1972年,美国的邦沙和拉古兰发展了物理气相沉积法,在硬质合金或高速钢刀具表面涂覆碳化钛或氮化钛硬质层。表面涂层方法把基体材料的高强度和韧性,与表层的高硬度和耐磨性结合起来,从而使这种复合材料具有更好的切削性能。 刀具按工件加工表面的形式可分为五类。加工各种外表面的刀具,包括车刀、刨刀、铣刀、外表面拉刀和锉刀等;孔加工刀具,包括钻头、扩孔钻、镗刀、铰刀和内表面拉刀等;螺纹加工工具,包括丝锥、板牙、自动开合螺纹切头、螺纹车刀和螺纹铣刀等;齿轮加工刀具,包括滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮加工刀具等;切断刀具,包括镶齿圆锯片、带锯、弓锯、切断车刀和锯片铣刀等等。此外,还有组合刀具。 按切削运动方式和相应的刀刃形状,刀具又可分为三类。通用刀具,如车刀、刨刀、铣刀(不包括成形的车刀、成形刨刀和成形铣刀)、镗刀、钻头、扩孔钻、铰刀和锯等;成形刀具,这类刀具的刀刃具有与被加工工件断面相同或接近相同的形状,如成形车刀、成形刨刀、成形铣刀、拉刀、圆锥铰刀和各种螺纹加工刀具等;展成刀具是用展成法加工齿轮的齿面或类似的工件,如滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮刨刀和锥齿轮铣刀盘等。 各种刀具的结构都由装夹部分和工作部分组成。整体结构刀具的装夹部分和工作部分都做在刀体上;镶齿结构刀具的工作部分(刀齿或刀片)则镶装在刀体上。

加工中心对刀原理及方法

加工中心对刀原理及方 法 -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1

一线员工职业技能等级鉴定 申报论文 (高级技师) 题目:数控加工中心刀具对刀原理方法及其应用! 单位: 姓名: 申报工种: 2016年4月18日

摘要 数控加工操作中的对刀好坏不仅直接影响到加工零件的精度,还会影响数控机床的操作。对刀的过程牵涉到一系列的步骤,在实际操作中往往会出现一些具体的问题,因此通过对数控加工中心对刀的基本原理、对刀的方法并结合具体的数控加工中心的操作特点对对刀方法进行了阐述。 关键词:数控加工中心;对刀原理;对刀方法

目录 摘要 ........................................................................................................... 错误!未定义书签。绪论 (4) 一、对刀基本原理 (5) 二、对刀基本方法及运用 (5) 、用对刀探头对刀 (6) 用机外对刀仪对刀 (6) 用对刀器对刀 (7) 用试切法对刀 (8) 结论 (11) 参考文献 (12)

绪论 数控加工操作中的对刀好坏不仅直接影响到加工零件的精度,还会影响数控机床的操作。当工件坐标系确定之后,还要确定刀位点在工件坐标系中的位置。也就是确定工件坐标系与机床坐标系之间的关系,要让刀具在数控程序的控制下使加工对象相对于定位基准有正确的尺寸关系。由于数控机床所用的刀具各种各样,刀具寸也极不统一。在编制加工中心数控程序时,一般不考虑刀具规格及安装位置,加工前由操作者通过对刀将测出的刀具在主轴上的伸出长度及其直径等补偿参数输入数控系统,进行刀具补偿,通常把这一过程称为对刀。对刀的过程牵涉到一系列的步骤,如对刀基本原理、对刀方法的选择和对刀参数的设置等等。在实际操作中往往会出现一些具体的问题,因此通过数控加工中心对刀的基本原理、对刀的方法并结合具体的数控加工中心的操作特点对对刀方法进行了阐述。

金属切削机床篇习题+答案汇总

金属切削机床篇习题+答案汇总 第一章金属切削机床的基本知识 一、填空题 1、是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器,它是制造机器的机 器,又称为工作母机。 2、机床按加工性质和所用刀具可分为:、、、、、 、、、、、及等12类。 3、机床按通用程度可分为:、、。 4、机床按工作精度可分为:、、。 5、CA6140型车床型号的含义:C是代号,表示__________; 61是代号,表示___________________;40是,表示 _______________。 6、任何规则表面都可以看作是一条线沿着另一条运动的轨迹,和统 称为形成表面的发生线。 7、如果形成表面的两条发生线母线和导线互换,形成表面的性质不改变,则这种表面 称为;否则称为。 8、形成发生线的方法:、、、。 9、由单独的旋转或直线运动构成的运动,称为;由两个或两个以上的旋转 或直线运动按照某种确定的运动关系组合而成的运动,称为。 10、可以是简单成形运动,也可以是复合成形运动;可以是步进的, 也可以是连续进行的;可以是简单成形运动,也可以是复合成形运动。

11、机床包括3个基本部分:、、。 12、构成一个传动联系的一系列传动件,称为。 13、联系动力源和执行件之间的传动链;使执行件获得一定的速度和方 向。联系复合运动内部各个分解部分,以形成复合成形运动的传动链。 14、是具有固定传动比的机构。换置器官:的机构。 15、机床运动的5个参数、、、 、。 16、 CA6140车床用普通车刀车圆柱面属于___ ___运动,车螺纹属于_ _____运 动。 17、 CA6140车床车螺纹属于______联系,车圆柱面和端面属于______联系。 二、简答题 1、写出下列机床型号各部分的含义。 1)Y3150E 2)CM1107精密型转塔车床 3)C1312 最大切削直径为120mm的转塔车床 4)M1432A 最大加工直径为320mm经过一次重大改良的台式坐标钻床 5)CA6140 最大切削直径为400mm的卧式车床 2、用简图分析下列几种情况时的成形方法,并标明所需的机床运动,分别说明母线、导线的形状,各用什么方法形成,要求机床提供哪几个运动。 1)在卧式车床上用成型车刀车圆柱面: 2)用普通外圆车刀车圆柱面: 3)用普通外圆车刀车圆锥面: 4)用成型车刀车圆锥面 5)用螺纹刀刀车螺纹面: 3、画出卧式车床的传动原理图,写出各传动链的名称,并判断各条传动链的性质。

[2017年整理]金属切削原理及刀具参考答案

金属基本原理及刀具习题 一. 填空题 1.普通外圆车刀的刀头是由( 3 )个面(2 )个刃(1 )个尖组成的。 2.正交平面参考系由3各平面组成,分别是(切削平面)、(基面)、(正交平面)。 3.标注刀具角度时,静止状态所指的三个假设条件分别是:1.(进给速度为零)2.(刀尖 与工件中心线等高)3.(刀杆安装成与工件中心线平行或垂直)。 4.静止状态下定义的刀具角度称为刀具的(标注)角度,它是刀具设计、制造、测量的 依据。 5.组成普通外圆车刀的三个平面应标注的6个独立角度分别是:(γo、αo、κr、λs 、 αoˊ、κrˊ)。 6.在车刀的6各独立角度中,(γo、λs)确定前刀面的方位;(αo、κr)确定后刀面 的方位;确定副后刀面方位的角度是(αoˊ、κrˊ)。 7.在车削多头螺纹或大螺距螺纹时,因(纵向进给量)值较大,则必须考虑由此引起的角 度变化对加工过程的影响。 8.在车床上用切断刀切断时,越到工件中心,刀具的前角越大,后角越(小)。 9.在车床上车外圆时,刀尖相对于工件中心线安装的越高,车削半径越小,车刀的工作后 角就越(小)。 10.按整体结构,车刀可以分为四种:(整体式)、(焊接式)、(机夹式)、(可转位式)。 11.在机床上加工零件时,最常用的刀具材料是(高速钢)、(硬质合金)。 12.积屑瘤是在(中等偏低)切削速度加工(塑性)材料条件下的一个重要物理现象。 13.由于切削变形复杂,用材料力学、弹性、塑性变形理论推倒的计算切削力的理论公式与 实际差距较大,故在实际生产中常用(经验公式)计算切削力的大小。 14.在切削塑性材料时,切削区温度最高点在前刀面上(距离刀尖有一定距离)处。 15.刀具的磨损形态包括(前刀面磨损或月牙洼磨损)、(后刀面磨损)、(边界磨损)。 16.切削用量三要素为(切削速度υC)、(进给量f)、(背吃刀量ap)。 17.切削运动一般由(主运动)和(进给运动)组成。 18.切削层参数包括:(切削厚度)、(切削宽度)、(切削面积)。 二.选择题 单选 1.在正交平面内测量的基面与前刀面的夹角为(A)。 A前角;B后角;C主偏角;D刃倾角; 2.刃倾角是主切削刃与(B )之间的夹角。 A切削平面;B基面;C主运动方向;D进给方向; 3.背吃刀量是指主刀刃与工件切削表面接触长度(D )。 A在切削平面的法线方向上测量的值;B在正交平面的法线方向上测量的值; C在基面上的投影值;D在主运动及进给运动方向所组成的平面的法线方向上测量的值; 4.切削塑性材料时,切削区温度最高点在(B )。 A刀尖处;B前刀面上靠近刀刃处;C后刀面上靠近刀尖处;D主刀刃处; 5.车削加工时,车刀的工作前角(D)车刀标注前角。 A大于;B等于;C小于;D有时大于,有时小于; 6.在背吃刀量ap和进给量f一定的条件下,切削厚度与切削宽度的比值取决于(C )。

加工中心的刀具及参数选择

加工中心的刀具及参数选择 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。现在,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,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。本文对数控编程中必须面对的刀具选择和切削用量确定问题进行了探讨,给出了若干原则和建议,并对应该注意的问题进行了讨论。 一、数控加工常用刀具的种类及特点 数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点,一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上,因此已逐渐标准化和系列化。数控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: ①车削刀具,分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种; ②钻削刀具,包括钻头、铰刀、丝锥等; ③镗削刀具; ④铣削刀具等。 为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求,近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用,在数量上达到整个数控刀具的30%~40%,金属切除量占总数的80%~90%。数控刀具与普通机床上所用的刀具相比,有许多不同的要求,主要有以下特点: ⑴刚性好(尤其是粗加工刀具),精度高,抗振及热变形小; ⑵互换性好,便于快速换刀; ⑶寿命高,切削性能稳定、可靠; ⑷刀具的尺寸便于调整,以减少换刀调整时间; ⑸刀具应能可靠地断屑或卷屑,以利于切屑的排除; ⑹系列化,标准化,以利于编程和刀具管理。 二、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

怎么计算各中加工中心刀具的切削速度

质量+效率+成本控制=效益怎么计算各中加工中心刀具的切削速度浏览次数:202次悬赏分:10 | 解决时间:2011-3-3 10:15 | 提问者:zhaoqizhi521 问题补充: 例如:(16,20,25,32,50,63,80,125)平面铣刀,(1~20)涂层合金立铣刀,(1~30)钨钢钻,(6~80)镗刀((求切削速度切削用量))不是公式,公式我知道,就是刀具的切削用量,切削速度!! 最佳答案 S=Vc*1000/*D F=S*fz*z 刀具线速度(刀具商提供)乘以1000再除去再除掉刀具直径就等于主轴转数; 主轴转数乘以每齿进刀量(刀具不同进刀量不同)再乘以刀具总齿数就等于进给速度; 高速钢铣刀的线速度为50M/MIN 硬质合金铣刀的线速度为150M/MIN 切削用量的话是每齿切削之间。 切削速度为转速*齿数*每齿进给。 不锈钢的话*80% 铝合金本身材料很软,主轴转速应当高点(刀具能承受的情况下),进给速度要竟量小点,如果进给大的话排屑就会很困难,只要你加工过铝,不难发现刀具上总会有粘上去的铝,那说明用的切削液不对, 做铝合金进给可以打快一点 每一刀也可以下多一点

转数不能打的太快10MM F1500 20MM F1200 50MM F1000 加工中心-三菱系统的操作步骤与刀具应用 (2009-04-23 09:02:03)转载标签:数控刀具转速进给杂谈 三菱系统操作: 1,打开机床开关—电源接通按钮 2,归零:将旋钮打到ZRN—按循环启动键,三轴同时归零。(也可以xyz分开来归零:将 旋钮打到ZRN—按Z+,X+,Y+,一般要先将Z轴归零)注意:每次打开机床后,就要归零。 3,安装工件(压板或虎口钳) 4,打表(平面和侧面)侧面打到2丝之内,表面在5丝之内,最好再打一下垂直度。 5,中心棒分中,转速500. 6,打开程序,看刀具,装刀具,注意刀具的刃长和需要的刀长,绝不能装短了。7,模拟程序—传输程序。 8,将旋钮打到DNC,进给打到10%,RAPID OVERRIDE打到0%—然后在RAPID上在0%~25%上快速转换。刀具会在工件上方50mm处停顿一下,当刀具靠近工件时需要特别注意。进给需要打到零。看看刀具与工件的距离与机床显示的残余值是否对应。 9,最后调整转速与进给。

金属加工刀具基本知识、金属刀具材料介绍

金属加工刀具基本知识、金属刀具材料介绍 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理! 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 在选择刀具的角度时,需要考虑多种因素的影响,如工件材料、刀具材料、加工性质(粗、精加工)等,必须根据具体情况合理选择。通常讲的刀具角度,是指制造和测量用的标注角度在实际工作时,由于刀具的安装位置不同和切削运动方向的改变,实际工作的角度和标注的角度有所不同,但通常相差很小。 制造刀具的材料必须具有很高的高温硬度和耐磨性,必要的抗弯强度、冲击韧性和化学惰性,良好的工艺性(切削加工、锻造和热处理等),并不易变形。 通常当材料硬度高时,耐磨性也高;抗弯强度高时,冲击韧性也高。但材料硬度越高,其抗弯强度和冲击韧性就越低。高速钢因具有很高的抗弯强度和冲击韧性,以及良好的可加工性,现代仍是应用最广的刀具材料,其次是硬质合金。 聚晶立方氮化硼适用于切削高硬度淬硬钢和硬铸铁等;聚晶金刚石适用于切削不含铁的金属,及合金、塑料和玻璃钢等;碳素工具钢和合金工具钢现在只用作锉刀、板牙和丝锥等工具。 硬质合金可转位刀片现在都已用化学气相沉积法涂覆碳化钛、氮化钛、氧化铝硬层或复合硬层。正在发展的物理气相沉积法不仅可用于硬质合金刀具,也可用于高速钢刀具,如钻

头、滚刀、丝锥和铣刀等。硬质涂层作为阻碍化学扩散和热传导的障壁,使刀具在切削时的磨损速度减慢,涂层刀片的寿命与不涂层的相比大约提高1~3倍以上。 由于在高温、高压、高速下,和在腐蚀性流体介质中工作的零件,其应用的难加工材料越来越多,切削加工的自动化水平和对加工精度的要求越来越高。为了适应这种情况,刀具的发展方向将是发展和应用新的刀具材料;进一步发展刀具的气相沉积涂层技术,在高韧性高强度的基体上沉积更高硬度的涂层,更好地解决刀具材料硬度与强度间的矛盾;进一步发展可转位刀具的结构;提高刀具的制造精度,减小产品质量的差别,并使刀具的使用实现最佳化。 内容来源网络,由深圳机械展收集整理! 更多相关内容,就在深圳机械展!

《金属切削原理》作业(一)答案

《金属切削原理》作业(一)答案 《金属切削原理》作业(一) 一、填空题: .刀具材料的种类很多,常用的金属材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金;非金属材料有陶瓷、金刚石、立方氮化硼等。 金属及非金属。(√) .刀具寿命的长短、切削效率的高低与刀具材料切削性能的优劣有关。(√) .安装在刀架上的外圆车刀切削刃高于工件中心时,使切削时的前角增大,后角减小。(√) .刀具磨钝标准表中,高速钢刀具的值均大于硬质合金刀具的值,所以高速钢刀具是耐 磨损的。(×) .刀具几何参数、刀具材料和刀具结构是研究金属切削刀具的三项基本内容。(√)

.由于硬质合金的抗弯强度较低,冲击韧度差,所取前角应小于高速钢刀具的合理前角。(√) .切屑形成过程是金属切削层在刀具作用力的挤压下,沿着与待加工面近似成°夹角滑移的过程。(√) .积屑瘤的产生在精加工时要设法避免,但对粗加工有一定的好处。(×) .切屑在形成过程中往往塑性和韧性提高,脆性降低,使断屑形成了内在的有利条件。(×) (√) .当粗加工、强力切削或承冲击载荷时,要使刀具寿命延长,必须减少刀具摩擦,所以后角应取大些。(×) 三、选择题(将正确答案填在空格内) .在中等背吃刀量时,容易形成“”形切屑的车刀卷屑槽宜采用。 、外斜式、平行式、内斜式)

.刀具产生积屑瘤的切削速度大致是在范围内。 、低速、中速、高速 .切削过程中,车刀主偏角κ增大,切削力。 、增大、不变、减小 .前刀面上(刀屑间)的磨擦是() 、外磨擦、内磨擦、内磨擦与外磨擦兼有之 .车削时切削热主要是通过和进行传导的。 、切屑、工件、刀具、周围介质 .刀具磨钝标准通常都按后刀面的磨损值制订值的。 、月牙洼深度、后刀面、月牙洼深度 .刀具磨损过程的三个阶段中,作为切削加工应用的是阶段。 、初期磨损、正常磨损、急剧磨损 .车削时为降低表面精糙度,可采用()的方法进行改善。

cnc加工中心刀具大全及如何选择【全解】

cnc加工中心刀具大全及如何选择 内容来源网络,由深圳机械展收集整理! 更多相关内容,就在深圳机械展刀具展区! 首先我们来认识一下常用的cnc加工中心刀具: 平底刀:也称平刀或端铣刀。周围有主切削刃,底部为副切削刃。可以作为开粗及清角,精加工侧平面及水平面。有D16,D12,D1O,D8,D6,D4,D3,D2 ,D1.5,D1等。D表示切削刀刃直径。一般情况下,开粗时尽量选较大直径的刀,装刀时尽可能短,以保足够的刚度,避免弹刀。在选择小刀时,要结合被加工区域,确定刀锋长及直身部分长,选择现有的合适的刀。 圆鼻刀:也称平底R刀。可用于开粗、平面光刀和曲面外形光刀。一般角半径为R0.8和R5。一般有整体式和镶刀粒式的刀把刀。带刀粒的圆鼻刀也称飞刀,主要用于大面积的开粗,水平面光刀。有D50R5,D30R5, D25R5, D25R0.8, D21R0.8,D17RO.8等。飞刀开粗加工尽量选大刀,加工较深区域时,先装短加工较浅区域,再装长加工较深区域,以提高效率且不过切。 球刀:也称R刀。主要用于曲面中光刀(即半精加工)及光刀(即精加工)。常用的球刀有D16R8, D12R6, D10R5, D8R4, D6R3, D5R2.5(常用于加工流道),D4R2, D3R1.5, D2R1, D1R0.5。一般情况下,要通过测量被加工图形的内圆半径来确定精加工所用的刀具,选大刀光刀,小刀补刀加工。

如何选择cnc加工中心刀具: 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选用刀具及刀柄。 刀具选择总的原则:安装调整方便刚性好,耐用度和精度高。在加工要求的前提下,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。 1.平面零件周边轮廓的加工,常采用立铣刀。 2.铣削平面时,应选硬质合金刀片铣刀。 3.加工凸台、凹槽时,选高速钢立铣刀。 4.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。 5.对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工,采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。 6.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。 7.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,都应优选择平头刀。 8.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zhun刀柄以便使钻、镗、扩、铣削等工序用的标zhun 刀具,迅速准确地装到机床主轴或刀库上去。应尽量减少刀具数量;一把刀具装夹后应完成其所能进行的所有加工部位;粗精加工的刀具应分开使用即使是相同尺寸规格的刀具;先铣后钻;先进行曲面精加工再进行二维轮廓精加工;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。

金属切削刀具基本知识

技师学院 机械安装与维修系金属切削刀具基本知识郝赫(编)

金属切削刀具基本知识 1 金属切削的基本要素 1.1 机械制造过程概述 机器是由零件、组件、部件等组成的,一台机器的制造过程包含了从零件、部件加工到整机装配的全过程,这一过程可以用图1所示的系统图来表示。 首先,从图中可以看出机器中的组成单元是一个个的零件,它们都是由毛坯经过相应的机械加工工艺过程变为合格零件的,在这一过程中要根据零件的设计信息制订每一个零件的适当加工方法,加工成在形状、尺寸、表面质量等各方面都符合加工使用要求的合格零件。 其次,要根据机器的结构和技术要求,把某些零件装配成部件,部件是由若干组件、套件和零件在一个基准零件上装配而成的,部件在整个机器中能完成一定的、完整的功能,这种把零件和组件、套件装配成部件的过程称为部装过程。部装过程是依据部件装配工艺,应用相应的装配工具和技术完成的,部件装配的质量直接影响整个机器的性能和质量。 最后,在一个基准零部件上把各个部件、零件装配成一个完整的机器,我们把零件和部件装配成最终机械产品的过程称为总装过程,总装过程是依据总装工艺文件进行的,在产品总装后,还要经过检测、试车、喷漆、包装等一系列辅助过程最终形成合格的产品,如一辆汽车就是经过这样的机械制造过程而生产出来的。 图1 机械制造过程的构成

1.2机械加工工艺系统 从机械制造的整个过程来看,机器的最基本组成单元为零件,也就是首先要制造出合格的零件,然后组装成部件,再由零、部件装配成机器,因此,制造出符合要求的各种零件是机械加工的主要目的,而机械加工中绝大部分材料是金属材料,故机械加工主要是对各种金属进行切削加工。 零件的表面通常是几种简单表面如平面、圆柱面、圆锥面、球面、成形表面等的组合,而零件的表面是通过各种切削加工方法得到的,其中在金属切削机床上利用工件和刀具彼此间协调的相对运动切除被加工零件多余的材料,获得在形状、尺寸和表面质量都符合要求的这种加工方法称为金属切削加工。 金属切削加工常作为零件的最终加工方法,它需要用金属切削刀具直接对零件进行加工,它们之间要有确定的相对运动和承受很大的切削力,通常需在金属切削机床上进行加工,零件和刀具需通过机床夹具和刀架与机床进行可靠的联接,带动它们做相对的运动,实现切削加工,这种由金属切削机床、刀具、夹具和工件构成的机械加工封闭系统称为机械加工工艺系统(如图2所示),其中金属切削机床是加工机械零件的工作机械,起支承和提供动力作用;刀具起直接对零件进行切削加工作用;机床夹具用来对零件定位和夹紧,使之有正确的加工位置。本章就围绕机械加工工艺系统四个组成部分进行分析,阐述机械零件加工的整个过程。 图2 机械加工工艺系统的构成 1.3主要切削加工工艺简介

金属切削加工的基础知识

第二节金属切削加工的基础知识 教学目标: 1.熟悉切削加工的概念、分类、特点及应用。 2.理解切削运动的概念及其分类。 3.掌握切削用量的概念及其应用。 教学重点:切削运动的概念及其应用。 教学难点:切削用量的选择方法及依据。 教学过程: 一、复习与导入 上节课我们学习了金属材料,介绍了碳素钢、合金钢等材料,不同金属材料的性能差别很大;那么这些金属如何进行加工呢?围绕着这个问题,这节课我们来学习金属切削加工的基础知识。 二、新课讲授 1.切削加工概述 金属切削加工就是利用刀具和工件之间的相对(切削)运动,从毛坯或半 成品上切去多余的金属材料,从而获得具有一定加工质量的零件的过程。 (1)切削加工的分类 金属切削加工方式很多,一般可分为车削加工、铣削加工、钻削加工、镗 削加工、刨削加工、磨削加工、齿轮加工及钳工等。 (2)切削加工的特点及应用 工件精度高、生产率高及适应性好,凡是要求具有一定几何尺寸精度和表 面粗糙度的零件,通常都采用切削加工方法来完成。 2.切削运动和切削用量 (1)切削运动 切削加工时,为了获得各种形状的零件,刀具与工件必须具有一定的相对运动, 1

2 即切削运动,切削运动按其所起的作用可分为主运动和进给运动 。 ① 主运动 由机床或人力提供的运动,它是刀具与工件之间产生主要的相对运动。在切 削运动中,主运动的速度最高,消耗功率最大。如车削时,主运动是工件的回转 运动,如下图所示。 车削运动和工件上的表面 ② 进给运动 使被切金属层不断地投入切削的运动称为进给运动,是刀具与工件间产生的 附加相对运动。如车削外圆时,进给运动是刀具的纵向运动;车削端面时,进给 运动是刀具的横向运动。 主运动的运动形式可以是旋转运动,也可以是直线运动;主运动可以由工件 完成,也可以由刀具完成;主运动和进给运动可以同时进行,也可以间歇进行; 主运动通常只有一个,而进给运动可以有一个或几个。 (2)切削用量 切削用量是用来表示切削加工中主运动和进给运动参数的数量。切削用 量包括切削速度、进给量、背吃刀量三个要素。 ① 切削速度v c 在切削加工时,切削刃选定点相对于工件主运动的瞬时速度称为切削速度, 它表示在单位时间内工件和刀具沿主运动方向相对移动的距离,单位为m/min 或 m/s 。 主运动为旋转运动时,切削速度v c 计算公式为: )/min /(1000s m m n d v c 或??=π

金属切削过程的基本规律及其应用

第二章金属切削过程的基本规律及其应用 本章主要介绍以下容: 1、金属切削过程基本规律 2、金属切削过程基本规律的应用 课时分配:1,三个学时,2,三个学时 重点:金属切削过程的基本概念 难点:金属切削过程基本规律的应用 金属切削过程是机械制造过程的一个重要组成部分。金属切削过程是指将工件上多余的金属层,通过切削加工被刀具切除而形成切屑并获得几何形状、尺寸精度和表面粗糙度都符合要求的零件的过程。在这一过程中,始终存在着刀具切削工件和工件材料抵抗切削的矛盾,从而产生一系列现象,如切削变形、切削力、切削热与切削温度以及有关刀具的磨损与刀具寿命、卷屑与断屑等。对这些现象进行研究,揭示其在的机理,探索和掌握金属切削过程的基本规律,从而主动地加以有效的控制,对保证加工精度和表面质量,提高切削效率,降低生产成本和劳动强度具有十分重大的意义。总之,金属切削过程的优劣,直接影响机械加工的质量、生产率与生产成本。因此,必须进行深入的研究。 2.1 金属切削层的变形 一、切屑形成过程及变形区的划分 (见P19) 1、切削变形金属的切削过程与金属的挤压过程很相似。金属材料受到刀具的作用以后,开始产生弹性变形;虽着刀具继续切入,金属部的应力、应变继续加大,当达到材料的屈服点时,开始产生塑性变形,并使金属晶格产生滑移;刀具再继续前进,应力进而达到材料的断裂强度,便会产生挤裂。 2、变形区的划分大量的实验和理论分析证明,塑性金属切削过程中切屑的形成过程就是切削层金属的变形过程。切削层的金属变形大致划分为三个变形区:第一变形区(剪切滑移)、第二变形区(纤维化)、第三变形区(纤维化与加工硬化)。 3、切屑的形成及变形特点(见P20) 1)第一变形区(近切削刃处切削层产生的塑性变形区)金属的剪切滑移变形 切削层受刀具的作用,经过第一变形区的塑性变形后形成切屑。切削层受刀具前刀面与切削刃的挤压作用,使近切削刃处的金属先产生弹性变形,继而塑性变形,并同时使金属晶格产生滑移。 在下图中,切削层上各点移动至AC线均开始滑移、离开AE线终止滑移,在沿切削宽度围,称AC是始滑移面,AE是终滑移面。AC、AE之间为第—变形区。由于切屑形成时应变

加工中心刀具选择技巧

加工中心刀具選擇技巧 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。 现在,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,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。本文对数控编程中必须面对的刀具选择和切削用量确定问题进行了探讨,给出了若干原则和建议,并对应该注意的问题进行了讨论。 一、数控加工常用刀具的种类及特点 数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点,一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上,因此已逐渐标准化和系列化。数控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:①车削刀具,分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种;②钻削刀具,包括钻头、铰刀、丝锥等;③镗削刀具;④铣削刀具等。为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求,近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用,在数量上达到整个数控刀具的30%~40%,金属切除量占总数的80%~90%。 数控刀具与普通机床上所用的刀具相比,有许多不同的要求,主要有以下特点: ⑴刚性好(尤其是粗加工刀具),精度高,抗振及热变形小; ⑵互换性好,便于快速换刀; ⑶寿命高,切削性能稳定、可靠; ⑷刀具的尺寸便于调整,以减少换刀调整时间; ⑸刀具应能可靠地断屑或卷屑,以利于切屑的排除; ⑹系列化,标准化,以利于编程和刀具管理。 二、数控加工刀具的选择

金属切削机床》考试试卷及答案

《金属切削机床》试卷 姓名: 班级: 分数: 一、判断题(每空2分,共20分) 1、CA6140中的40表示床身最大回转直径为400mm(√) 2、主轴转速分布图能表达传动路线、传动比、传动件布置的位置以及主轴变速范围 (×) 3、机床加工某一具体表面时,至少有一个主运动和一个进给运动(×) 4、自动机床只能用于大批大量生产,普通机床只能用于单件小批量生产(×) 5、M1432A型万能外圆磨床只能加工外圆柱面,不能加工内孔.( × ) 6、卧式镗床只能用于镗孔加工.( × ) 7、在普通车床上加工工件的尺寸精度可以达到IT3。(×) 8、车床的主轴箱是主轴的进给机构。(×) 9、龙门刨床的主运动是刨刀在往复直线运动。(√) 10、数控车床属于专用机床。(×) 二.填空题(每空1分,共30分) 1、.工件表面的成形方法有轨迹法、成形法、相切法、范成法。 Z3040型摇臂钻床型号的含义:Z表示__钻床 _30表示___摇臂___40表示_____最大直径40mm_____. 2、CA6140车床可车削___米制___,___英制___,___模数___,___径节____四种标准的常用螺纹。 3、卧式车床主要由__主轴箱__ ,__尾座__ ,__进给箱_ ,_溜板箱_ ,__刀架___和床身组成. 4、齿轮加工机床的加工方法有__成形法__和__展成法__两类. 5、镗床的主要类型有__卧式镗床_ ,__坐标镗床__和__精镗床__。 6、用_磨料_或_磨具作为工具对工件表面进行切削加工的机床,统称为磨床。 7、机床的精度包括_几何精度,_传动精度_和__定位精度_. 8、数控机床一般由输入、输出装置、数控装置、可编程控制器、伺服系统、检测反馈装置和机床主机等组成 三、选择题:(每题2分,共14分) 1.下列哪种机床属于专门化机床:( B ) A.卧式车床 B.凸轮轴车床 C. 万能外圆磨床 D.摇臂钻床 2.下列对CM7132描述正确的是( C) A.卧式精密车床,床身最大回转直径为320mm B.落底精密车床,床身最大回转直径为320mm C.仿形精密车床,床身最大回转直径为320mm D.卡盘精密车床,床身最大回转直径为320mm

金属切削加工基础知识试题

第一章 金属切削加工基础知识 一、填空题 1、切削运动包括 ________________ 运动与 _______________ 运动。 ____ 运动消耗功率最 大 2、切削三要素有 ______________ 、 _______________ 与 ________________ 。 3、切屑的种类有 ____________ 、 ____________ 、 _____________ 与 _____________ 。 4、切削力由于大小与方向都不易确定,为便于测量、计算和反映实际作用的需要,将合力 F 分解为 3 个分力: ___________ 、 ____________ 与 ___________。 5、在切削过程中,当系统刚性不足时为避免引起振动,刀具的前角应大些 ____________ ,主 偏角应 _________ 。 6、指出什么加工表面 7、在车外圆时, 工件的回转运动属于 _____ ,刀具沿工件轴线的纵向移动属于 _________ 8、影响切削力的因素有 _____________ 、 ___________ 与 ____________ 。 9、车细长轴时,长采用 90 度 ________ 车刀,以减少弯曲振动与变形。 10、零件的加工质量包括 ____________ 与 ___________ 。 二、选择题 A 、 第Ⅰ变形区 B 、 第Ⅱ变形区 C 、 第Ⅲ变形区 D 、 第Ⅳ变形区 2、在正交平面内度量的基面与前刀面的夹角为( )。 3、切屑类型不但与工件材料有关,而且受切削条件的影响。如在形成挤裂切屑的条件下, 若 加大前角,提高切削速度,减小切削厚度,就可能得到( )。 A 、 带状切屑 B 、 单元切屑 C 、 崩碎切屑 D 、 挤裂切屑 4、切屑与前刀面粘结区的摩擦是( )变形的重要成因。 A 、 第Ⅰ变形区 B 、 第Ⅱ变形区 C 、 第Ⅲ变形区 D 、 第Ⅳ变形区 5、切削用量中对切削力影响最大的是( )。 A 、 切削速度 B 、 背吃刀量 C 、 进给量 D 、 切削余量 6、精车外圆时采用大主偏角车刀的主要目的是降低( )。 A 、 主切削力 F c B 、 背向力 F p C 、 进给力 F f D 、 切削合力 F 7、切削用量三要素对切削温度的影响程度由大到小的顺序是( )。 8、积屑瘤是在( )切削塑性材料条件下的一个重要物理现象。 1、金属切削过程中,切屑的形成主要是( )的材料剪切滑移变形的结果。 A 、 前角 B 、 后角 C 、 主偏角 D 、 刃倾角 A 、 v c a p f B 、

金属加工金属切削基础知识练习题

金属加工《金属切削基础知识》练习题 一.判断题(本大题共33小题) 1.金属切削加工是用切削刀具将坯料或工件上多余材料切除,以获得所要求的几何形状、尺寸精度和表面质量的方法。 () 2.主运动是切下切屑所需要的最基本的运动。任何切削过程,通常只有一个主运动,最多不超过两个主运动。() 3.钻削加工时,钻头旋转是主运动,钻头的轴向移动是进给运动。() 4.进给运动可以有一个或几个,运动形式有平移的、旋转的,有连续的、间歇的。() 5.从几何学角度看,各种形状机械零件的表面都是由圆柱面、圆锥面、平面和各种成形面组成。() 6.切削加工时,主运动通常是速度较低,消耗功率较小的运动。() 7.切削速度是指切削加工时,刀具切削刃选定点相对工件主运动的瞬时速度。车削加工的主运动为旋转运动,切削速度为最大线速度。() 8.车削时,工件每转一转刀具沿进给方向移动的距离为切削速度。() 9.车削时,待加工表面与已加工表面的垂直距离称为进给量。() 10.切削加工时,切削热传入刀具使刀头温度升高,刀头温度称为切削温度。() 11.刀具两次刃磨之间实际切削的时间称为刀具寿命。() 12.有经验的操作者常根据切削过程中切屑变色发毛、切削力突然增

大、振动与噪声以及表面粗糙度值显著增大等异常现象,来判断刀具是否已磨钝。() 1 / 6 13.对低碳钢进行退火,对高碳钢进行正火,可改善切削加工性。() 14.硫、硅、铅、铝元素能改善切削加工性,常用来制造易切削钢。() 15.当切削余量太大时,可分几次切削,第一次进给应尽量将背吃刀量 取小些。() 16.车削加工时形成待加工表面、已加工表面、未加工表面三种表面。() 17.车削加工时,切削用量三个基本参数是切削速度、进给量和背吃 刀量。() 18.金属切削时,刀具与工件之间的相对运动包括主运动和进给运动。() 19.车刀切削部分三面是指前刀面、后刀面和副刀面。() 20.常用的刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷和超硬材料等。() 21.切削过程中的物理现象包括切削力、切削热、切削变形和积屑瘤等。() 22.金属切削过程中的各种物理现象是由于金属变形和摩擦引起的。() 23.根据切削材料和切削条件不同,常见的切屑种类有带状切屑、节 状切屑、崩碎切屑三种。()

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