数控铣工加工中心操作工理论2.ppt

一、高速切削刀具 (6)H.F.C刀柄　日立精工公司的H.F.C“日立”端面限位刀柄，也是针对高速化加工中心开发并申请了专利的双面约束型刀柄，其结构如图2-27所示。 图2-27　H.F.C刀柄结构1—刀具　2—碳素纤维 一、高速切削刀具 (7)SHOWA D—F—C刀柄　SHOWA D—F—C刀柄是圣和精机株式会社针对标准7∶24刀柄的弊端开发的，主要目的是提高其高速性能。 图2-28　SHOWA D—F—C刀柄与BT刀柄的比较 一、高速切削刀具 (8)3LOCK刀柄　3LOCK刀柄也是属于7∶24锥度的双面定位型结构，是由日本株式会社日研工作所开发的，结构如图2-29所示。 图2-29　3LOCK刀柄与BT刀柄的比较 一、高速切削刀具 图2-30　WSU—1刀柄与主轴联接结构 一、高速切削刀具 (9)WSU刀柄　这种刀柄设计的出发点是：开发出比普通7∶24锥联接具有更好精度、刚度和高速的性能，同时又能与现存的主轴端部和刀柄兼容。 图2-31　WSU—2刀柄设计方案 一、高速切削刀具 70.eps 二、刀具磨损和寿命 1.刀具磨损形式 图2-32　刀具的正常磨损形式 (1)前刀面磨损　在切削速度较高、切削厚度较大的情况下，切削高熔点塑性金属材料时，易产生前刀面磨损。 二、刀具磨损和寿命 (2)后刀面磨损　在切削速度较低、切削厚度较小的情况下，会产生后刀面磨损，如图2-32b所示，刀尖和靠近工件外皮两处的磨损严重，中间部分磨损比较均匀。(3)前刀面和主后刀面同时磨损　在中等切削速度和进给量的情况下，切削塑性金属材料时，经常发生前、后刀面同时磨损。2.刀具磨损过程与磨钝标准(1)刀具磨损过程　如图2-33所示，刀具磨损过程可分为三个阶段。 二、刀具磨损和寿命 图2-33　刀具磨损的典型曲线 二、刀具磨损和寿命 1)初期磨损阶段(OA):因表面粗糙不平、主后刀面与过渡表面接触面积小，压应力集中于刃口，导致磨损速率大。2)正常磨损阶段(AB)：粗糙表面被磨平，压应力减小。3)急剧磨损阶段(BC)：磨损量VB达到一定限度后，摩擦力增大、切削力和切削温度急剧上升，导致刀具迅速磨损而失去切削能力。(2)刀具的磨钝标准　根据加工要求规定的主后刀面中间部分的平均磨损量VB允许达到的最大值作为磨钝标准。 二、刀具磨损和寿命 表2-?6　铣刀后刀面允许的磨损量VB(单位：mm) 二、刀具磨损和寿命 71.eps 3.刀具寿命(1)刀具寿命的概念(2)影响刀具寿命的因素1)切削用量：切削用量三要素对刀具寿命的影响程度为：υc最大、f次之、ap最小。2)刀具几何参数：前角γ0增大，切削力减小、切削温度降低，刀具寿命提高；但前角太大，刀具强度降低，散热变差，刀具寿命反而降低了。 二、刀具磨损和寿命 3)刀具材料：刀具材料的红硬性越高，则刀具寿命就越高。4)工件材料：工件材料的强度、硬度越高，产生的切削温度越高，故刀具寿命越低。(3)刀具寿命的确定 表2-7　常用刀具寿命参考值(单位：min) 1)复杂、高精度、多刃刀具的寿命应比简单、低精度、单刃刀具高。 二、刀具磨损和寿命 2)可转位刀具换刃、换刀片快捷方便，为保持切削刃锋利，刀具寿命可选得低一些。3)精加工刀具切削负荷小，刀具寿命应选得比粗加工刀具高一些。4)精加工大件时，为避免中途换刀，刀具寿命应选得高一些。5)数控加工中的刀具寿命一般应大于一个工作班，至少应大于一个零件的切削时间。 二、刀具磨损和寿命 72.eps 三、数控铣削用刀具新材料新技术 1.铣削刀具用新材料(1)陶瓷材料铣刀① 纯氧化铝陶瓷(Al2O3)刀片，俗称白陶瓷刀片。它的红硬性最好，能在很高的切削温度下铣削而不产生塑性变形和氧化，最适用于高速铣削。在加工低硬度(低于35HRC)的钢和铸铁时，耐磨性好。因其横向断裂强度低，不适合铣削带有硬皮的毛坯和进行断续切削。它的抗振性很差，加工中不能使用切削液。纯氧化铝陶瓷刀片的后角为0°，用负前角切削。 三、数控铣削用刀具新材料新技术 ② 氮化硅基陶瓷(Si3N4)刀片。它是以Si3N4为基体，加入少量的Al2O3和V2O3制成的刀片。具有良好的韧性、耐磨性、耐热性和抗热振性，其耐磨性和化学稳定性比氧化铝基陶瓷稍低。可用于高速、大进给量和大背吃刀量的铣削。适用于加工冷硬铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、灰铸铁及带硬皮的铸铁，也可铣削铁基合金、镍基合金。可用于粗铣、精铣和断续铣削。这种材料的刀片可压制成负角刀片或正角刀片，用负前角或正前角进行铣削。 三、数控铣削用刀具新材料新技术 ③ 混合陶瓷(Al2O3+TiC)刀片，俗称黑陶瓷刀片。它是以Al2O3为基体，加入30%的TiC制成的，可提高其硬度和强度，可用于断续铣削，适用于加工冷硬铸铁、有硬皮的铸件、淬硬钢(