刀具及切削用量的確定在數(shù)控加工中的合理選用畢業(yè)論

1、.專業(yè)論文工種：數(shù)控車工刀具及切削用量的確定在數(shù)控加工中的合理選用姓 名：王再鵬 身份證號(hào) 級(jí)：技師準(zhǔn)考證號(hào)：培訓(xùn)單位：新鄉(xiāng)技師學(xué)院鑒定單位：2011年2月20日摘要：具的選擇和切削用量的確定是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容，它不僅影響數(shù)控加工的效率，而且直接影響加工質(zhì)量。本文從數(shù)控加工中刀具的分類與特點(diǎn)入手，分類說明在數(shù)控自動(dòng)編程中，刀具合理選用的重要意義。關(guān)鍵詞：刀具；編程；數(shù)控加工；合理選用 目 錄一、概述 4二、數(shù)控加工常用刀具的種類及特點(diǎn) 41、數(shù)控刀具的分類方法 42、數(shù)控刀具與普通機(jī)床上所用刀具相比，主要有以下特點(diǎn) 43、數(shù)控加工刀具的

2、選擇 4三、加工過程中切削用量的確定 51、合理選擇切削用量的原則52、具體要考慮的因素6四、結(jié)束語 6參考文獻(xiàn) 7刀具及切削用量的確定在數(shù)控加工中的合理選用一、概述      當(dāng)今，幾乎所有的CAD/CAM軟件包都提供自動(dòng)編程的功能，這些軟件一般在編程界面中提示工藝規(guī)劃的有關(guān)問題，如刀具選擇、加工路徑規(guī)劃、切削用量設(shè)定等，編程人員只需設(shè)置有關(guān)的參數(shù)，就可以自動(dòng)生成NC程序并傳輸至數(shù)控機(jī)床加工完成。顯然，數(shù)控加工中的刀具選擇和切削用量確定是在人機(jī)交互狀態(tài)下完成的，這與普通機(jī)床加工形成鮮明的對(duì)比，同時(shí)也要求編程人員必須掌握刀具選擇和切削用量確定的

3、基本原則，在編程時(shí)充分考慮數(shù)控技術(shù)加工的特點(diǎn)，正確選擇刀具及切削用量。二、數(shù)控加工常用刀具的種類及特點(diǎn)數(shù)控加工刀具必須適應(yīng)數(shù)控加工的高速、高效和自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)。包括通用刀具、通用連接刀柄及少量專用刀柄（刀柄要聯(lián)結(jié)刀具并安裝在機(jī)床動(dòng)刀頭上）。 1、數(shù)控刀具的分類方法 根據(jù)刀具結(jié)構(gòu)可分為整體式、鑲嵌式、特殊型式（如復(fù)合式刀具、減震式刀具等）；若采用焊接或機(jī)夾式聯(lián)結(jié)，機(jī)夾式又可分為不轉(zhuǎn)位和可轉(zhuǎn)位兩種；根據(jù)刀具的材料可分為高速鋼刀具、硬質(zhì)合金刀具、金剛石刀具、其他材料刀具（如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等）；按切削工藝上可分為車削刀具（分外圓、內(nèi)孔、螺紋、切割刀具等）、鉆削刀具（包括鉆頭、絞刀、絲錐等

4、）、鏜削刀具、銑削刀具等。為了適應(yīng)數(shù)控機(jī)床對(duì)刀具耐用、穩(wěn)定、易調(diào)、可換等的要求，近幾年機(jī)夾式可轉(zhuǎn)位刀具得到廣泛的應(yīng)用，在數(shù)量上達(dá)到整個(gè)數(shù)控刀具的30%40%，金屬切除量占總數(shù)的80%90%。 2、數(shù)控刀具與普通機(jī)床上所用刀具相比，主要有以下特點(diǎn)： （1）剛性好（尤其是粗加工刀具）、精度高、抗振及熱變形小；（2）互換性好，便于快速換刀；（3）壽命高，切削性能穩(wěn)定、可靠；（4）刀具的尺寸便于調(diào)整，以減少換刀調(diào)整時(shí)間；（5）刀具應(yīng)能可靠地?cái)嘈蓟蚓硇?，以利于切屑的排除；?）系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，以利于編程和刀具管理。 3、數(shù)控加工刀具的選擇 刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機(jī)交互狀態(tài)下進(jìn)行的。應(yīng)根據(jù)機(jī)床的加工能

5、力、工件材料、加工工序、切削用量以及其他相關(guān)因素，正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是安裝調(diào)整方便、剛性好、耐用度和精度高。注意在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。 選取刀具時(shí)，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng)。生產(chǎn)中，平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀；銑削平面時(shí)，應(yīng)選硬質(zhì)合金銑刀；加工凸臺(tái)、凹槽時(shí)，選高速鋼立銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔時(shí)，可選取鑲硬質(zhì)合金的玉米銑刀；對(duì)一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。 在進(jìn)行自由曲面(模具)加工時(shí)，由于球頭刀具的端部切削速度為零，因此，為保證加工精度，切削行距一般

6、采用頂端密距，故球頭常用于曲面的精加工。而平頭刀具在表面加工質(zhì)量和切削效率方面都優(yōu)于球頭刀，因此，只要在保證不過切的前提下，無論是曲面的粗加工還是精加工，都應(yīng)優(yōu)先選擇平頭刀。在加工中心上，各種刀具分別裝在刀庫上，按程序規(guī)定隨時(shí)進(jìn)行選刀和換刀。因此必須采用標(biāo)準(zhǔn)刀柄，以便使鉆、鏜、擴(kuò)、銑等工序的標(biāo)準(zhǔn)刀具，迅速、準(zhǔn)確地裝到機(jī)床主軸或刀庫上去。編程人員應(yīng)了解機(jī)床上所用刀柄的結(jié)構(gòu)尺寸、調(diào)整方法及調(diào)整范圍，以便在編程時(shí)確定刀具的經(jīng)向和軸向尺寸。 在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的加工過程中，由于刀具的刃磨、測(cè)量和更換多為人工手動(dòng)進(jìn)行，占用輔助時(shí)間較長，因此，必須合理安排刀具的排列順序。一般應(yīng)遵循以下原則：（1）盡量減少刀

7、具數(shù)量；（2）一把刀具裝夾后，應(yīng)完成其所能進(jìn)行的所有加工步驟；（3）粗精加工的刀具應(yīng)分開使用（即使是相同尺寸規(guī)格的刀具）；（4）先銑后鉆；（5）先進(jìn)行曲面精加工，后進(jìn)行二維輪廓精加工；（6）應(yīng)盡可能利用數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀功能，以提高生產(chǎn)效率等。三、加工過程中切削用量的確定 1.合理選擇切削用量的原則 粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)率為主，同時(shí)也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工和精加工時(shí)，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說明書、切削用量手冊(cè)，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。 2.具體要考慮的因素 （1）切削深度t。在機(jī)床、工件和刀具剛度允許的情況下，t就等于加工余量，這是提

8、高生產(chǎn)率的一個(gè)有效措施。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度，一般應(yīng)留一定的余量進(jìn)行精加工。數(shù)控機(jī)床的精加工余量可略小于普通機(jī)床。（2）切削寬度L。一般L與刀具直徑d成正比，與切削深度成反比。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的加工過程中，一般L的取值范圍為：L=（0.60.9）d。（3）切削速度V。另外，切削速度與加工材料也有很大關(guān)系，如用立銑刀銑削合金鋼時(shí)，V可采用8m/min左右；而用同樣的立銑刀銑削鋁合金時(shí)，V可選用20m/min以上。（4）主軸轉(zhuǎn)速n(r/min)。主軸轉(zhuǎn)速一般根據(jù)切削速度V來選定。計(jì)算公式為：V=nd/1000。數(shù)控機(jī)床的控制面板上一般備有主軸轉(zhuǎn)速倍調(diào)（倍率）開關(guān)，可在加工過程中對(duì)主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行整倍數(shù)調(diào)整。（5）進(jìn)給速度VF。VF應(yīng)根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料來選擇。VF的增加也可以提高生產(chǎn)效率。加工表面粗糙度要求低時(shí)，VF可選擇得大些。在加工過程中，(轉(zhuǎn)第069頁)  (接轉(zhuǎn)第070頁) Vf也可通過機(jī)床控制面板上的倍調(diào)開關(guān)進(jìn)行人工調(diào)整，但是最大進(jìn)給速度要受到設(shè)備剛度和進(jìn)給系統(tǒng)性能的限制。四、結(jié)束語 隨著數(shù)控機(jī)床在生產(chǎn)實(shí)際中的廣泛應(yīng)用，量化生產(chǎn)線的形成，數(shù)控編程已經(jīng)成為數(shù)控加工中的關(guān)鍵問題之一。在數(shù)控程序的編制過程中，要在人機(jī)交互狀態(tài)下即時(shí)選擇刀具和確定切削用量。因此，編程人員