铣削加工道具的选择
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简述数控铣削加工的刀具类型与选用方法数控铣削加工是一种通过数控设备来控制刀具进行铣削加工的工艺。
在数控铣削加工中,刀具的类型和选用方法对于加工效果和质量起着至关重要的作用。
本文将对数控铣削加工的刀具类型和选用方法进行简述。
数控铣削加工中常用的刀具类型有以下几种:1. 铣刀:铣刀是数控铣削加工中最常用的刀具类型之一。
根据不同的加工需求,铣刀可以分为平面铣刀、球头铣刀、立铣刀等多种类型。
平面铣刀适用于加工平面的工件,球头铣刀适用于加工球形的工件,立铣刀适用于加工立体的工件。
2. 钻头:钻头是用于钻孔加工的刀具。
在数控铣削加工中,钻头通常用于预先钻孔,以便后续的铣削加工。
钻头的选用要考虑工件材料、孔径大小、加工精度等因素。
3. 刀片:刀片是用于切削加工的刀具,常用于数控铣床上进行槽铣、开槽等加工。
刀片的选用要考虑加工材料、切削速度、进给速度等因素。
4. 镗刀:镗刀是用于加工孔的刀具,适用于需要加工精度较高的孔。
镗刀的选用要考虑孔径大小、加工精度要求等因素。
对于不同类型的刀具,选用方法也有所不同。
以下是一些常用的选用方法:1. 根据加工材料选择刀具材料:不同的刀具材料对于不同的加工材料有不同的适应性。
例如,对于铸铁材料,可选择硬质合金刀具;对于不锈钢材料,可选择刚玉刀具。
选用合适的刀具材料可以提高刀具的耐磨性和切削性能。
2. 根据加工形状选择刀具类型:不同的工件形状需要选择不同的刀具类型。
例如,对于平面加工,可选择平面铣刀;对于球形加工,可选择球头铣刀。
选用合适的刀具类型可以提高加工效率和加工质量。
3. 根据加工精度选择刀具精度:不同的加工精度要求需要选择不同的刀具精度。
例如,对于一般加工要求,可选择普通刀具;对于高精度加工要求,可选择高精度刀具。
选用合适的刀具精度可以保证加工的精度和质量。
4. 根据加工量选择刀具耐用性:不同的加工量需要选择不同的刀具耐用性。
例如,对于大批量生产,可选择耐磨性好的刀具;对于小批量加工,可选择寿命较长的刀具。
数控铣削刀具的选择数控铣削加工是一种重要的数控加工方式,为了适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点,所用刀具正朝着标准化、通用化和模块化的方向发展。
标签:数控铣削刀具选择数控铣削在机械零件数控加工中应用广泛,铣削刀具及其参数的选择是数控加工中必不可少内容,它直接影响着零件的加工效率和加工质量。
为了适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点,所用刀具正朝着标准化、通用化和模块化的方向发展。
一、数控铣削刀具种类平底铣刀、端面铣刀、球头铣刀、圆角铣刀是在数控铣削加工中最常用的刀具类型,另外还有鼓形刀、锥形刀和盘形刀。
1.平底铣刀和端面铣刀平底立铣刀是铣削加工的主要刀具之一,如图1(a)所示。
平底立铣刀主要用周边切削刃进行切削,由于受成形方式和刀具形状等因素影响,它主要适合于曲率变化较为平坦的曲面的加工。
平底立铣刀制造方便,刀刃强度高、切削性能好且价格比较便宜。
端铣刀圆周表面和端面都有切削刃,端部切削刃为副切削刃。
端面铣刀多制成套式镶齿结构,主要用于大面积平面铣削和较平坦的立体轮廓铣削,加工效率较高。
平底铣刀和端面刀在加工平面时的加工效率和质量优势明显。
2.圆角铣刀圆角铣刀结合了球头铣刀和平底铣刀的共同点,是粗精铣削加工常用刀具之一,如图1(b)所示。
对于镶片式圆角刀,由于镶片式铣刀在刀具磨损以后只需将磨损的刀片进行转位或者更换,刀杆可以重复利用,因此成本降低了许多。
为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求,近几年镶片式合金刀片得到越来越广泛的应用。
3.球头铣刀球头铣刀的刀头呈球形,也叫R刀,球头铣刀的结构特点是球部布满切削刃,圆周刃与球部刃圆弧连接,可以作径向和轴向进给,如图1(C)所示。
球头立铣刀在自由曲面的数控加工中应用最为普遍。
球头铣刀加工时的刀具中心轨迹是由零件轮廓沿其外法线方向偏置一个刀具半径而成,即使在三坐标加工情况下,除了内凹的暗角,球头刀均可加工,且编程与使用方便,球头铣刀具有曲面加工干涉少、表面质量好等特点,常用于铣削各种曲面、圆弧沟槽。
常用的数控刀具有车削刀具、铣削刀具、孔加工刀具;车削刀具有内外圆车刀、切槽及切断刀、螺纹车刀等;铣削刀具有立铣刀、面铣刀以及键槽铣刀、成型铣刀之分;按结构形式又可分整体式和可转位式、焊接式等;孔加工刀具又钻头、铰刀、镗刀、丝锥等;数控铣削加工常用的夹具种类有:1、精密组合式平口钳说起平口钳,大家对它都不陌生,它是传统加工设备最为常见的夹具。
我们这里说的精密组合式平口钳可不是指的这种老旧工装,它实际上是一种组合夹具,与其它组合夹具元件相比它的通用性更强、标准化程度更高、使用更简便、装夹更可靠,是目前床身式数控铣床进行小批量工件加工最为主要的夹具形式。
2、可调式夹具可调式夹具分为通用可调夹具和成组夹具两大类。
它的特点是只需要更换或者调整少量的定位、夹紧或者导向部件,就可以进行多种工件的夹紧作业。
因而具有良好的适应性,是现在床身式数控铣床多品种、大批量加工的主要夹具类型。
3、电永磁夹具电永磁夹具的夹紧与松开过程极快,可大幅缩短工件的加工过程。
此外,与其它夹具相比,这种夹具的使用范围更广,并且体积较小。
对机床的行程及工件的加工不会造成影响。
不过,这种夹具的造价较高,适合床身式数控铣床多品种、大批量工件的使用场合。
4、组合夹具组合夹具又称为“积木式夹具”,它由一系列经过标准化设计、功能各异、规格尺寸不同的夹具元件组成,加工时可根据具体加工要求,象“搭积木”一样,快速拼装出各种类型的机床夹具。
因而具有装夹柔性大、循环重复性高等特点,一般用于床身式数控铣床的小批量工件加工。
数控铣床对夹具的选用原则:(1)对夹具的基本要求实际上数控铣削加工时—般不要求很复杂的夹具,只要求有简单的定位、夹紧机构就可以了。
其设计原理也与通用铣床夹具相同,结合数控铣削加工的特点,这里只提出几点基本要求:1)为保持零件安装方位与机床坐标系及程编坐标系方向的一致性,夹具应能保证在机床上实现定向安装,还要求能协调零件定位面与机床之间保持一定的坐标尺寸。
铣刀的种类及应用如何选择铣刀是金属加工中常用的一种刀具,广泛应用于各种铣削加工中。
根据不同的材料、工件以及所需加工效果,选择适合的铣刀种类和参数非常重要。
下面将从铣刀的分类、材料选择、工艺参数等方面详细介绍如何选择适合的铣刀。
一、铣刀的分类铣刀根据结构和形状可分为以下几种类型:1. 面铣刀:特点是刀齿分布在刀具的表面上,通过旋转运动实现铣削。
适用于精密铣削,如平面、沟槽、浅切槽等加工。
2. 端铣刀:用于铣削工件的侧面,在金属切削中常用的端铣刀有立铣刀(刀齿布置在刀体端面上)和侧铣刀(刀齿布置在刀体的侧面上)。
3. T形槽铣刀:适用于加工T形槽的铣削,常用于机械加工中的固定螺栓以及V 形和H形槽的加工。
4. 腰铣刀:刀片横截面呈腰形,常用于倒角、凹槽、V形槽等加工。
5. 弯刀:较适合于曲面铣削,可分为球头铣刀和细长弯刀两种。
二、材料选择铣刀的材料主要由刀片和刀体两部分组成,两者要整体匹配,以确保切削性能和寿命。
常用的刀片材料有硬质合金、高速钢、陶瓷和蓝宝石等。
硬质合金刀片具有硬度高、耐磨性好等特点,适合于高速切削和加工难加工材料。
高速钢刀片强度高、耐冲击能力好,适用于一般切削条件。
陶瓷刀片具有耐磨性好、热稳定性好等特点,适用于高温加工。
蓝宝石刀片硬度高、寿命长,适用于高精密度、高表面质量的加工。
刀体的材料一般为优质的纯净钢材,如优质合金结构钢或工具钢。
刀体的材料选择要考虑到刚性、刚性和刚性,以保证刀具的刚性和稳定性。
三、工艺参数选择选择合适的工艺参数是铣刀应用的关键。
主要包括切削速度、进给量、切削深度和切削力等参数。
1. 切削速度:是指铣刀在加工过程中刀齿与工件相对运动的速度。
切削速度的选择要根据刀具材料、工件材料以及加工质量要求等因素综合考虑。
在保证工件表面质量的前提下,应尽可能提高切削速度以提高生产效率。
2. 进给量:是指铣刀每转一圈沿工件轴向移动的距离。
进给量的选择与加工效果和材料性质密切相关。
铣削加工在生产中十分常见,也是应用最广泛的切削加工方法之一。
铣削加工不仅可以对平面、沟槽、台阶进行加工,还可以对花键、螺纹等其他成形表面进行加工。
而铣刀作为一种多刃的刀具,铣削速度很高而且没有空行程,因此,是一种高效率的切削加工方法。
在生产加工中,应用数控铣削加工的刀具主要有平底立铣刀、端铣刀、球头刀、环形刀、鼓形刀以及锥形刀等等。
下面我们就来具体介绍一下。
1、平底立铣刀平底立铣刀生产比较方便,主要以周边切削刃进行切削,切削性能好,是铣削加工的主要刀具。
除了用于平面铣削和二维零件的周边轮廓铣削外,也是立体轮廓粗加工的主要刀具,而且也可以用于立体轮廓的三坐标精加工。
2、端铣刀端铣刀主要用于加工面积较大的平面铣削和比较平坦的立体轮廓的多坐标铣削,以减少走刀的次数,提高加工效率与表面质量。
3、球头铣刀球头铣刀是三维立体轮廓加工特别是自由曲面加工的主要刀具。
球头到加工的刀具中心轨迹是由零件轮廓沿其外法线方向偏置一个刀具半径而成,即使在三坐标加工的情况下,除了内凹的暗角,球头刀均可加工。
因此,球头刀对加工对象的适应能力较强,且编程与使用方便。
但球头刀加工也存在不足,除了其制造难度大之外,球头切削刃上个点的切削情况不一,越接近球头的底部其切削条件越差。
因此,在需要道具底部切削的情况下,加工效率很难提高而且刀具也容易出现磨损。
4、环形刀环形刀是在周边切削刃之间以一小段圆弧过渡,主要用于凹槽、平底型腔等平面铣削和立体轮廓的加工,其工艺特点与平底立铣刀类似,切削性能较好。
5、鼓形刀多用于对零件安装斜面的表面进行三坐标加工,由于这种表面理想的加工方案多坐标侧铣,因此,采用鼓形刀加工是在单间或小批量生产中取代多坐标加工的一种变通方案。
因而不仅是对表面上各处的倾斜角变化具有一定的适应性,而且能有效减少走刀次数,提高加工效率与表面质量。
6、锥形刀锥形刀的应用与鼓形刀有一些相似,在三坐标的机床上,它可以代替多坐标侧铣加工零件上与安装面的倾斜表面。
铣削加工中铣刀的选用铣刀是铣削加工中除铣床外最重要的工具,正确选择和使用铣刀对提高延长铣刀使用寿命,提高加工质量都非常重要。
而要延长刀具使用寿命,提高加工效率,提高加工质量应该根据工件材料及其所处状态选择不同刀具材料,刀具角度,切削用量,切削方式几方面入手。
铣刀的材料有高速钢和硬质合金两类。
但不管是哪种材料切削加工中必须有合理的角度。
铣刀的角度有前角、后角、刃倾角和过渡刃、剔偏角和修光刃。
前角主要功能是使切削刃锋利,减小切削变形和降低切削力,过大的前角会影响切削刃的强度及散热条件。
成形铣刀为廓形设计方便常取前角为零。
铣削钢件时前角10°~20°,铣削铸铁是前角取5°~15°。
硬质合金面铣刀切削加工是断续切削,刀具承受较大冲击,加工钢件时前角取5°~10°,加工铸铁时5°~-5。
后脚主要作用是减少后刀面和工件的磨擦,后角过大会影响刀刃强度及散热条件。
后角应按切削厚度或每齿进给量选择。
进给量大,负载大,发热多,要求散热好,后角应小;反之应大些。
刃倾角是很重要的角度。
刃倾角大于15°时,等于增大前角对工件形成一种“锯削”作用,使切削刃更加锋利,可实现微量切削。
正值刃倾角越大,刀尖抗冲击能力越好。
刃倾角的存在使切削刃逐渐切入工件,又逐渐切离工件,减小切削力波动,使切削平稳。
立铣刀刃倾角一般30°~45°,铣削不锈钢、耐热合金钢一般取60°~70°。
硬质合金面铣刀刃倾角主要作用是提高抗冲击力,一般取12°~15°,最大不超过20°,否则轴向分力过大,排削状况也会变坏。
主偏角及过渡刃,对面铣刀而言,主偏角愈小,刀尖强度愈高,散热条件好,寿命长,但轴向分力大,易产生切削震动。
主偏角选择原则:工艺系统允许的条件下尽量取小值(45°~75°)。
为改善刀尖强度及散热条件,一般磨过渡刃偏角,其偏角为主偏角一半。
铣削加工中的刀具材料选择铣削加工是现代制造业中不可或缺的一部分,在汽车、航空、家电、通讯等领域中扮演着重要的角色。
而刀具材料的选择则直接关系到铣削加工的效率、质量和成本。
本文将详细介绍铣削加工中的刀具材料选择,以便读者更好地了解它的重要性和影响。
一、刀具材料的种类刀具材料按照其物理和化学性质的不同,可以分为硬质合金、高速钢、陶瓷、PCD和CBN五种类型。
1、硬质合金(WC)硬质合金最大的特点是硬度高,在磨削和抗磨损等方面表现出色。
它主要由钨钴碳和钨钴钛碳等复合材料构成。
在加工锻件、不锈钢、镍基合金等材料时,尤为适用。
2、高速钢(HSS)高速钢是一种由钼、钴、钢和其他元素制成的合金材料,它也是铣削加工中最常用的刀具材料之一。
高速钢刀具具有良好的切削性和强度,在适当的条件下可以进行高速切削。
但是在加工难加工材料时容易断刃和变形。
3、陶瓷陶瓷刀具是一种无机非金属材料,它具有高硬度、高耐磨性和高耐腐蚀性等特点。
陶瓷刀具适用于加工高硬度、脆性材料,例如钢化玻璃、陶瓷、石英和高分子材料等。
4、PCD聚晶金刚石(PCD)刀具是一种由聚晶金刚石颗粒和金属粉末制成的高强度复合材料,它的硬度比陶瓷还要高。
PCD刀具适用于铣削加工铝合金、纤维强化塑料、合成材料、铜等材料的高效率切削。
5、CBN晶体立方氮化硼(CBN)刀具是一种由晶体立方氮化硼和金属粉末制成的材料,它的热稳定性非常好,在高温和高速切削中表现优异,适用于铣削加工高温合金、镍合金、钢等难加工材料。
二、刀具材料选择的依据正确的刀具材料选择可以极大地提高加工效率和产品品质。
因此在选择刀具材料时,需要考虑如下因素。
1、被加工材料的性质材料的硬度、塑性和耐热性等性质,直接影响了刀具材料的选择。
例如硬质合金适用于加工材料硬度较大的材料,高速钢适用于加工硬度适中的材料,而陶瓷和PCD适用于加工高硬度、脆性材料等。
2、切削工况切削速度、冷却液、进给量、切削深度等切削条件,对刀具材料选择有重要的影响。
铣削加工选刀依据
铣削加工中选择适当的刀具是确保工件加工质量和效率的重要因素。
以下是选择铣削刀具的一些建议和依据:
工件材料:不同材料需要不同类型的刀具。
硬质材料可能需要硬质合金刀具,而对于柔软的材料可能需要高速钢刀具。
切削类型:切削类型包括粗铣、半精铣、精铣等。
根据工件的要求,选择适合的切削类型。
刀具材质:常见的刀具材质包括高速钢、硬质合金、陶瓷等。
选择刀具材质要考虑工件材料、切削速度和加工环境。
刀具形状:刀具形状根据工件的形状和加工要求选择。
常见的形状包括平底刀、球头刀、齿轮刀等。
齿数:刀具的齿数影响切削效率和表面质量。
一般而言,更多的齿数可以提高切削效率,但在某些情况下可能会影响刀具的稳定性。
刀具直径:刀具直径的选择与工件的尺寸有关。
大直径刀具适用于大面积的粗加工,小直径刀具适用于小尺寸的精加工。
切削速度和进给速度:根据工件材料和切削类型选择合适的切削速度和进给速度。
这与刀具的材质和类型密切相关。
刀具涂层:一些刀具具有涂层,如涂层的硬质合金刀具、TiAlN涂层等,可以提高耐磨性和延长使用寿命。
冷却方式:根据加工的需要选择合适的冷却方式,确保刀具和工件不会受到过热影响。
加工环境:考虑加工环境,例如是否需要干式加工或湿式加工,以选择合适的刀具。
以上是一些一般性的依据,具体的选择还需结合具体的加工任务、工件材料和机床条件等因素进行综合考虑。
在选择刀具时,最好参考刀具制造商的技术参数和建议。
机械切削工具的选择与使用技巧一、引言在现代制造业中,机械切削工具扮演着非常重要的角色。
选择合适的切削工具可以提高生产效率、优化产品质量,并降低生产成本。
本文将详细介绍机械切削工具的选择与使用技巧,帮助读者更好地了解和应用这些工具。
二、机械切削工具的分类机械切削工具根据其使用对象和切削原理的不同,可以分为以下几种常见类型:1. 钻头:主要用于钻孔操作,钻头通常采用硬质合金材料制成,具有较高的硬度和耐磨性。
2. 锥度刀具:包括圆锥铣刀、圆柱铣刀等类型,适用于铣削、倒角等加工操作。
3. 切削刀具:切削刀具可根据切削原理分为单刃和多刃两种类型,其中单刃刀具适用于高速切削,而多刃刀具则可提高切削效率。
4. 刀片:刀片通常用于车削、铣削等操作,可根据需要选择不同形状和材料的刀片。
三、机械切削工具的选择原则在选择机械切削工具时,应考虑以下几个方面的因素:1. 切削材料:不同的切削材料对工具的要求不同,如切削硬度高的材料需要具有较高硬度和耐磨性的刀具。
2. 加工要求:根据不同加工要求选择合适的刀具类型和规格,如对于高速切削需求,可选择单刃刀具。
3. 切削参数:包括切削速度、进给量等参数,需要根据实际情况选取合适的工具。
4. 厂商信誉:选择有一定知名度和信誉的切削工具厂商,保证产品质量和售后服务。
四、机械切削工具的使用技巧正确的使用机械切削工具可以延长其使用寿命并提高加工效率,以下是一些常用的使用技巧:1. 安装正确:在使用机械切削工具之前,要确保正确安装,包括紧固刀柄、调整刀具角度等。
2. 控制切削参数:根据加工要求和切削工具的特性,合理控制切削速度、进给量等参数,以提高加工效率和工具寿命。
3. 定期保养:定期检查和保养切削工具,包括清洁、润滑等,以确保工具正常运行和寿命。
4. 合理刀具刀具:对于多刃刀具,需合理安排刀片的使用,及时更换磨损的刀片,以保证加工质量。
五、机械切削工具的常见问题与解决方法在使用机械切削工具过程中,可能会出现一些常见问题,以下是一些解决方法:1. 刀具磨损:当刀具磨损过度时,会影响切削质量和效率。
铣刀是用于铣削加工的、具有一个或多个刀齿的旋转刀具。
工作时各刀齿依次间歇地切去工件的余量。
铣刀主要用于铣床上加工平面、台阶、沟槽、成形表面和切断工件等。
笔者认为,在选择铣刀时,对铣刀刀体与刀架都要留意:▪铣刀是数控加工中心上用,还是普通铣床上用。
▪铣刀加工的材料及硬度。
▪铣刀的规格,如:刃长、全长、刃径、柄径等。
如果是数控加工中心上用的,那就应该选用整体硬质合金的。
普通铣床上用的就可以选用白钢的。
白钢铣刀和硬质合金铣刀相比硬度较软。
高速钢刀便宜,韧性好,但强度不高,容易让刀,而且耐磨性,热硬性相对来说较差,高速钢铣刀的热硬性600度左右,硬度65HRC左右,很明显当用白钢铣较硬材料的时候,如果冷却液不到位的话很容易烧刀,这就是热硬性不高的原因之一。
硬质合金铣刀热硬性好,耐磨,但抗冲击性能差,随便摔一下刀刃就会碎,硬质合金是用粉末冶金的方法制成的材料,硬度可达90HRA左右,热硬性可达900-1000度左右。
所以,白钢适合普通铣床用,合金铣刀适合数控加工中心用。
一、铣刀直径的选用铣刀直径的选用视产品及生产批量的不同差异较大,刀具直径的选用主要取决于设备的规格和工件的加工尺寸。
1、平面铣刀选择平面铣刀直径时主要需考虑刀具所需功率应在机床功率范围之内,也可将机床主轴直径作为选取的依据。
平面铣刀直径可按D=1.5d(d为主轴直径)选取。
在批量生产时,也可按工件切削宽度的1.6倍选择刀具直径。
2、立铣刀立铣刀直径的选择主要应考虑工件加工尺寸的要求,并保证刀具所需功率在机床额定功率范围以内。
如系小直径立铣刀,则应主要考虑机床的最高转数能否达到刀具的最低切削速度(60m/min)。
3、槽铣刀槽铣刀的直径和宽度应根据加工工件尺寸选择,并保证其切削功率在机床允许的功率范围之内。
二、铣刀刀片的选择1、对于精铣,最好选用磨制刀片。
这种刀片具有较好的尺寸精度,所以刀刃在铣削中的定位精度较高,可得到较好的加工精度及表面粗糙度。
CNC机床加工中的铣削刀具的选择与应用CNC机床在现代制造业中扮演着至关重要的角色。
铣削作为CNC加工的核心工艺之一,决定了加工零件的质量和精度。
而铣削刀具作为铣削过程中的关键元素,其选择和应用直接影响着加工效率和成品质量。
本文将探讨CNC机床加工中铣削刀具的选择与应用。
一、铣削刀具的类型与特点铣削刀具根据不同的加工需求可以分为多种类型,主要包括平面铣刀、球头铣刀、T型槽铣刀等。
每种刀具都有其独特的特点和适用范围。
1. 平面铣刀:适用于加工平面、斜面以及较大切槽。
其特点是刀体宽度大,可承受较大的切削力,适合进行重切削。
2. 球头铣刀:适用于加工曲面、不规则曲线以及倒角等。
其特点是刀尖为球形,能够减小进刀阻力,提高加工效率。
3. T型槽铣刀:适用于加工T型槽、板凳脚等。
其特点是刀身具有T字形槽口,能够快速准确地切割出T型形状。
二、铣削刀具的选用原则在选择铣削刀具时,需要考虑以下几个方面的因素:1. 加工材料:不同的材料对刀具的要求不同。
例如,对于铝合金材料,选用硬质合金刀具能够有效提高切削效率和刀具寿命。
2. 切削速度:切削速度是影响加工效率和刀具寿命的重要因素。
一般来说,对于刚性好的材料,可以选择较高的切削速度;对于脆性较大的材料,应选择较低的切削速度,以减小切削力和避免材料损伤。
3. 切削方式:根据加工要求,选择合适的切削方式。
常见的切削方式包括顺铣、逆铣、爬铣等,每种方式都有其适应的场景和优势。
4. 刀具形状:根据加工零件的形状和要求,选择合适的刀具形状。
一般来说,要尽量选择刀具刃数多、刃部分布均匀的刀具,以获得更好的加工效果。
三、铣削刀具的应用案例1. 铝合金加工案例对于铝合金加工,选用合适的刀具能够提高加工效率和产品质量。
通常情况下,选用硬质合金平面铣刀或球头铣刀,配合较高的切削速度,能够快速切削出精确的铝合金构件。
2. 不锈钢加工案例不锈钢具有较高的硬度和韧性,加工难度较大。
针对不锈钢的特性,选择合适的刀具至关重要。
铣削加工加工方法
铣削加工是一种通过旋转刀具在工件上切削的加工方法。
以下是铣削加工的步骤:
1.准备工件:按照需要加工的形状和尺寸,将原始材料切割为适当大小的工件。
2.选择铣削刀具:根据材料和要求选择适当的铣削刀具。
一般有立铣刀、面铣刀、成形刀等多种类型。
3.确定铣削参数:根据工件材料、切削力、加工效率等因素,确定合适的进给速度、切削速度和切削深度。
4.夹紧工件:将工件夹在铣床工作台上,保证工件夹紧牢固,不出现位移和晃动。
5.进行铣削加工:启动铣床,通过旋转刀具进行铣削加工。
在加工中,要注意切削液的使用和刀具的保养。
6.检验工件尺寸和质量:加工完成后,用测量工具检验工件尺寸和质量是否达到要求。
7.清洁铣床和刀具:铣床加工结束后,要清洁铣床和刀具,保持设备干净整洁,以便下次使用。
铣削加工的工具和设备铣削加工是机械加工中常见并且重要的一种方法。
它的作用是用一种旋转的切削工具将工件表面上一部分材料削去,以达到所需的形状和精度。
铣削加工需要使用特定的工具和设备。
下面就来了解一下铣削加工的工具和设备。
1. 铣刀铣刀是铣削加工的主要切削工具。
它有不同的类型和形状,可以满足不同的铣削需求。
其中,高速钢铣刀是最常用的铣刀之一,它可以进行大多数的铣削操作,并且价格相对较低。
而硬质合金铣刀则在铣削硬度较高的材料时表现更为优秀。
同时,铣刀的刃数也有所不同,通常有两刃、三刃、四刃、六刃等,多刃铣刀可以提高铣削效率。
2. 铣床铣床是铣削加工的主要设备,它通过将铣刀沿着工件表面的轨迹切削工件,实现加工目的。
根据铣床的不同种类,其结构和加工范围也有所不同。
常见的铣床有立式铣床、卧式铣床、龙门铣床等。
其中,立式铣床是最常见的铣床之一。
它的工作台固定在床身上,铣刀则由上向下进行铣削。
卧式铣床与之相反,它的工作台是水平的,铣刀则是沿着工件表面的水平轨迹进行铣削。
龙门铣床则是结构更为复杂的一种铣床,它的工作台和铣刀都可以进行X、Y、Z方向上的移动。
3. 数控铣床随着科技的进步,数控铣床也成为了现代铣削加工的重要设备。
数控铣床可以通过控制电脑程序,实现自动化加工过程。
相比传统铣床,它具有更高的精度和效率,同时还能够完成更为复杂的铣削任务。
数控铣床在航空、前沿科技、汽车和机械制造等领域得到广泛应用。
4. 夹具在铣削加工中,为了固定工件,防止其移动或者晃动,需要使用夹具。
夹具的种类也有多种选择,比如手动夹具、机械夹具、气动夹具等。
手动夹具操作简便、易于维护,适用于小批量、换工件多的加工生产。
机械夹具有固定压力稳定、夹紧力均匀,适用于单件大批量、固定工件加工。
而气动夹具则速度快、力量可调,适用于中大批量、自动化加工。
总结铣削加工是机械加工中非常重要的一种技术,也需要用到特定的工具和设备。
通过上述介绍,我们可以了解到铣削加工中的铣刀、铣床、数控铣床和夹具等工具和设备的特点和应用范围。
铣削加工刀具的选择选择刀具应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其他相关因素正确选用刀具及刀柄。
刀具选择总的原则是:适用、安全、经济。
适用是要求所选择的刀具能达到加工的目的,完成材料的去除,并达到预定的加工精度。
如粗加工时选择有足够大并有足够的切削能力的刀具能快速去除材料;而在精加工时,为了能把结构形状全部加工出来,要使用较小的刀具,加工到每一个角落。
再如,切削低硬度材料时,可以使用高速钢刀具,而切削高硬度材料时,就必须要用硬质合金刀具。
安全指的是在有效去除材料的同时,不会产生刀具的碰撞、折断等。
要保证刀具及刀柄不会与工件相碰撞或者挤擦,造成刀具或工件的损坏。
如加长的直径很小的刀具切削硬质的材料时,很容易折断,选用时一定要慎重。
经济指的是能以最小的成本完成加工。
在同样可以完成加工的情形下,选择相对综合成本较低的方案,而不是选择最便宜的刀具。
刀具的耐用度和精度与刀具价格关系极大,必须引起注意的是,在大多数情况下,选择好的刀具虽然增加了刀具成本,但由此带来的加工质量和加工效率的提高则可以使总体成本可能比使用普通刀具更低,产生更好的效益。
如进行钢材切削时,选用高速钢刀具,其进给只能达到100mm/min,而采用同样大小的硬质合金刀具,进给可以达到500mm/min以上,可以大幅缩短加工时间,虽然刀具价格较高,但总体成本反而更低。
通常情况下,优先选择经济性良好的可转位刀具。
选择刀具时还要考虑安装调整的方便程度、刚性、耐用度和精度。
在满足加工要求的前提下,刀具的悬伸长度尽可能得短,以提高刀具系统的刚性。
下面对部分常用的铣刀作简要的说明。
1.圆柱铣刀圆柱铣刀主要用于卧式铣床加工平面,一般为整体式,如图1所示。
该铣刀材料为高速钢,主切削刃分布在圆柱上,无副切削刃。
该铣刀有粗齿和细齿之分。
粗齿铣刀,齿数少,刀齿强度大,容屑空间大,重磨次数多,适用于粗加工;细齿铣刀,齿数多,工作较平稳,适用于精加工。
圆柱铣刀直径范围d=50mm~100mm,齿数Z=6~14个,螺旋角β=30°~45°。
当螺旋角β=0°时,螺旋刀齿变为直刀齿,目前生产上应用少。
图12.面铣刀面铣刀主要用于立式铣床上加工平面、台阶面等。
面铣刀的主切削刃分布在铣刀的圆柱面或圆锥面上,副切削刃分布在铣刀的端面上。
面铣刀按结构可以分为整体式面铣刀、硬质合金整体焊接式面铣刀、硬质合金机夹焊接式面铣刀、硬质合金可转位式面铣刀等形式。
图2所示是硬质合金整体焊接式面铣刀。
该铣刀是由硬质合金刀片与合金钢刀体经焊接而成,其结构紧凑,切削效率高,制造较方便。
刀齿损坏后,很难修复,所以该铣刀应用不多。
图23.立铣刀立铣刀主要用于立式铣床上加工凹槽、台阶面、成形面(利用靠模)等。
图3所示为高速钢立铣刀。
该立铣刀的主切削刃分布在铣刀的圆柱面上,副切削刃分布在铣刀的端面上,且端面中心有顶尖孔,因此,铣削时一般不能沿铣刀轴向做进给运动,只能沿铣刀径向做进给运动。
该立铣刀有粗齿和细齿之分,粗齿齿数3~6个,适用于粗加工;细齿齿数5~10个,适用于半精加工。
该立铣刀的直径范围是φ2mm~φ80mm。
柄部有直柄、莫氏锥柄、7:24锥柄等多种形式。
该立铣刀应用较广,但切削效率较低。
图34.键槽铣刀键槽铣刀主要用于立式铣床上加工圆头封闭键槽等,如图4所示。
该铣刀外形似立铣刀,端面无顶尖孔,端面刀齿从外圆开至轴心,且螺旋角较小,增强了端面刀齿强度。
端面刀齿上的切削刃为主切削刃,圆柱面上的切削刃为副切削刃。
加工键槽时,每次先沿铣刀轴向进给较小的量,然后再沿径向进给,这样反复多次,就可完成键槽的加工。
由于该铣刀的磨损是在端面和靠近端面的外圆部分,所以修磨时只要修磨端面切削刃,这样,铣刀直径可保持不变,使加工键槽精度较高,铣刀寿命较长。
键槽铣刀的直径范围为φ2mm~φ63mm。
图45.三面刃铣刀三面刃铣刀主要用于卧式铣床上加工槽、台阶面等。
三面刃铣刀的主切削刃分布在铣刀的圆柱面上,副切削刃分布在两端面上。
该铣刀按刀齿结构可分为直齿、错齿和镶齿三种形式。
图5所示是直齿三面刃铣刀。
该铣刀结构简单,制造方便,但副切削刃前角为零度,切削条件较差。
该铣刀直径范围是50mm~200mm,宽度4mm~40mm。
图56.角度铣刀角度铣刀主要用于卧式铣床上加工各种角度槽、斜面等。
角度铣刀的材料一般是高速钢。
角度铣刀根据本身外形不同,可分为单刃铣刀、不对称双角铣刀和对称双角铣刀3种。
图6所示是单角铣刀。
圆锥面上切削刃是主切削刃,端面上的切削刃是副切削刃。
该铣刀直径范围是40mm~100mm。
图6#p#分页标题#e#7.模具铣刀模具铣刀主要用于立式铣床上加工模具型腔、三维成形表面等。
模具铣刀按工作部分形状不同,可分为圆柱形球头铣刀、圆锥形球头铣刀和圆锥形立铣刀3种形式。
图7所示是圆柱形球头铣刀,图8所示是圆锥形球头铣刀。
在该两种铣刀的圆柱面、圆锥面和球面上的切削刃均为主切削刃,铣削时不仅能沿铣刀轴向做进给运动,也能沿铣刀径向做进给运动,而且球头与工件接触往往为一点,这样,该铣刀在数控铣床的控制下,就能加工出各种复杂的成形表面,所以该铣刀用途独特,很有发展前途。
如图9所示圆锥形立铣刀其作用与立铣刀基本相同,只是该铣刀可以利用本身的圆锥体,方便地加工出模具型腔的出模角。
图7图8图9加工中心上用的立铣刀主要有3种形式:球头刀(R=D/2),端铣刀(R=0)和R刀(R<D/2)(俗称“牛鼻刀”或“圆鼻刀”),其中D为刀具的直径、R为刀角半径。
某些刀具还可能带有一定的锥度A。
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。
刀具直径的选用主要取决于设备的规格和工件的加工尺寸,还需要考虑刀具所需功率应在机床功率范围之内。
生产中,平面零件周边轮廓的加工,常采用立铣刀;铣削平面时,应选端铣刀或面铣刀;加工凸台、凹槽时,选高速钢立铣刀;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;对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工,常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。
平面铣削应选用不重磨硬质合金端铣刀或立铣刀,可转为面铣刀。
一般采用二次走刀,第一次走刀最好用端铣刀粗铣,沿工件表面连续走刀。
选好每次走刀的宽度和铣刀的直径,使接痕不影响精铣精度。
因此,加工余量大又不均匀时,铣刀直径要选小些。
精加工时,铣刀直径要选大些,最好能够包容加工面的整个宽度。
表面要求高时,还可以选择使用具有修光效果的刀片。
在实际工作中,平面的精加工,一般用可转位密齿面铣刀,可以达到理想的表面加工质量,甚至可以实现以铣代磨。
密布的刀齿使进给速度大大提高,从而提高切削效率。
精切平面时,可以设置6~8个刀齿,直径大的刀具甚至可以有超过10个的刀齿。
加工空间曲面和变斜角轮廓外形时,由于球头刀具的球面端部切削速度为零,而且在走刀时,每两行刀位之间,加工表面不可能重叠,总存在没有被加工去除的部分。
每两行刀位之间的距离越大,没有被加工去除的部分就越多,其高度(通常称为“残留高度”)就越高,加工出来的表面与理论表面的误差就越大,表面质量也就越差。
加工精度要求越高,走刀步长和切削行距越小,编程效率越低。
因此,应在满足加工精度要求的前提下,尽量加大走刀步长和行距,以提高编程和加工效率。
而在2轴及2.5轴加工中,为提高效率,应尽量采用端铣刀,由于相同的加工参数,利用球头刀加工会留下较大的残留高度。
因此,在保证不发生干涉和工件不被过切的前提下,无论是曲面的粗加工还是精加工,都应优先选择平头刀或R刀(带圆角的立铣刀)。
不过,由于平头立铣刀和球头刀的加工效果是明显不同的,当曲面形状复杂时,为了避免干涉,建议使用球头刀,调整好加工参数也可以达到较好的加工效果。
镶硬质合金刀片的端铣刀和立铣刀主要用于加工凸台、凹槽和箱口面。
为了提高槽宽的加工精度,减少铣刀的种类,加工时应采用直径比槽宽小的铣刀,先铣槽的中间部分,然后再利用刀具半径补偿(或称直径补偿)功能对槽的两边进行铣加工。
对于要求较高的细小部位的加工,可使用整体式硬质合金刀,它可以取得较高的加工精度,但是注意刀具悬升不能太大,否则刀具不但让刀量大,易磨损,而且会有折断的危险。
铣削盘类零件的周边轮廓一般采用立铣刀。
所用的立铣刀的刀具半径一定要小于零件内轮廓的最小曲率半径。
一般取最小曲率半径的0.8~0.9倍即可。
零件的加工高度(Z方向的吃刀深度)最好不要超过刀具的半径。
若是铣毛坯面时,最好选用硬质合金波纹立铣刀,它在机床、刀具、工件系统允许的情况下,可以进行强力切削。
钻孔时,要先用中心钻或球头刀打中心孔,用以引正钻头。
先用较小的钻头钻孔至所需深度Z,再用较大的钻头进行钻孔,最后用所需的钻头进行加工,以保证孔的精度。
在进行较深的孔加工时,特别要注意钻头的冷却和排屑问题,一般利用深孔钻削循环指令G83进行编程,可以工进一段后,钻头快速退出工件进行排屑和冷却;再工进,再进行冷却和排屑直至孔深钻削完成。
加工中心机床刀具是一个较复杂的系统,如何根据实际情况进行正确选用,并在CAM软件中设定正确的参数,是数控编程人员必须掌握的。
只有对加工中心刀具结构和选用有充分的了解和认识,并且不断积累经验,在实际工作中才能灵活运用,提高工作效率和生产效益并保证安全生产。