數(shù)控加工工藝設(shè)計講義課件

1、第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計目錄3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計一、數(shù)控車床的加工對象二、數(shù)控車削加工工藝性分析三、數(shù)控車削刀具的選用四、加工工藝路線的確定五、加工工藝參數(shù)的確定3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計一、數(shù)控銑床及加工中心的加工對象二、數(shù)控銑削加工工藝性分析三、數(shù)控銑床及加工中心刀具系統(tǒng)四、加工工藝路線的確定五、加工工藝參數(shù)的確定第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計概述數(shù)控機床的加工工藝與普通機床加工零件的工藝規(guī)程數(shù)控機床的加工工藝與普通機床加工零件的工藝規(guī)程要復(fù)雜得多。在數(shù)控加工前，要將要復(fù)雜得多。在數(shù)控加工前

2、，要將機床的運動過程機床的運動過程、零件零件的工藝特點、刀具的形狀、切削用量和走刀路線的工藝特點、刀具的形狀、切削用量和走刀路線等都編入等都編入程序，這就要求程序設(shè)計人員具有多方面的知識基礎(chǔ)。程序，這就要求程序設(shè)計人員具有多方面的知識基礎(chǔ)。數(shù)控加工工藝設(shè)計的主要內(nèi)容：1 1、根據(jù)待加工零件的特征選擇數(shù)控加工機床。、根據(jù)待加工零件的特征選擇數(shù)控加工機床。2 2、分析零件加工工藝，確定零件的裝夾方式。、分析零件加工工藝，確定零件的裝夾方式。3 3、選擇加工刀具。、選擇加工刀具。4 4、確定走刀路線。、確定走刀路線。5 5、確定數(shù)控加工工藝參數(shù)。、確定數(shù)控加工工藝參數(shù)。6 6、數(shù)控加工工藝卡的編寫。

3、、數(shù)控加工工藝卡的編寫。第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計一、數(shù)控車床的加工對象數(shù)控車床典型加工類別 車外圓 車端面 鉆孔/鉸孔/攻螺紋 切槽 切斷車內(nèi)孔/鏜孔車型面車螺紋車錐面第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計數(shù)控車床主要加工對象1、精度要求高的回轉(zhuǎn)體零件高精度的機床主軸高精度的機床主軸高速電機主軸高速電機主軸加工尺寸精度高達加工尺寸精度高達0.001mm0.001mm或更小，特種精密數(shù)控車床可或更小，特種精密數(shù)控車床可加工出幾何輪廓精度高達加工出幾何輪廓精度高達0.0001mm0.00

4、01mm、表面粗糙度、表面粗糙度RaRa達達0.02m0.02m的零件。的零件。第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計2、表面形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計3.帶特殊螺紋的回轉(zhuǎn)體零件滾珠絲杠滾珠絲杠車削變（增車削變（增/ /減）螺距螺紋、要求等螺距與變螺距之間平滑減）螺距螺紋、要求等螺距與變螺距之間平滑過渡的螺紋，以及高精度的模數(shù)螺旋零件（如圓柱、圓弧蝸桿）過渡的螺紋，以及高精度的模數(shù)螺旋零件（如圓柱、圓弧蝸桿）和端面（盤形）螺旋零件等。和端面（盤形）螺旋零件等。 第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)

5、控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計主要內(nèi)容按按工工藝藝方方法法分分（）配自動裝卸機械手的六軸（）配自動裝卸機械手的六軸數(shù)控車床數(shù)控車床4.4.以特殊方式加工的零件以特殊方式加工的零件(1)雙主軸雙刀架六軸數(shù)控車床雙主軸雙刀架六軸數(shù)控車床第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計二、數(shù)控車削加工工藝性分析分析零件圖是工藝制定中的首要工作，直接影響零件加工分析零件圖是工藝制定中的首要工作，直接影響零件加工程序的編制及加工結(jié)果。主要有程序的編制及加工結(jié)果。主要有:1、零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析、零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指零件對加工方法的適應(yīng)性，即所

6、設(shè)零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指零件對加工方法的適應(yīng)性，即所設(shè)計的零件結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工成型，如工件的裝夾、對刀、測量等計的零件結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工成型，如工件的裝夾、對刀、測量等等。等。結(jié)構(gòu)工藝性不好會使加工困難，浪費材料和工時，有時甚結(jié)構(gòu)工藝性不好會使加工困難，浪費材料和工時，有時甚至無法加工。所以應(yīng)該對零件的結(jié)構(gòu)進行工藝性審查。如圖至無法加工。所以應(yīng)該對零件的結(jié)構(gòu)進行工藝性審查。如圖3.5 所示，所示，圖圖 b所示結(jié)構(gòu)工藝性較好所示結(jié)構(gòu)工藝性較好。（a a）不合理（）不合理（b b）合理）合理圖圖3.53.5結(jié)構(gòu)工藝性示例結(jié)構(gòu)工藝性示例 第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝

7、設(shè)計2 2、零件輪廓幾何要素分析、零件輪廓幾何要素分析手工編程要計算基點手工編程要計算基點( (圖紙中，基本線型的交點圖紙中，基本線型的交點) )坐標(biāo)，自動坐標(biāo)，自動編程中要對零件輪廓進行編程中要對零件輪廓進行CADCAD造型。因此，在分析零件圖時，要分造型。因此，在分析零件圖時，要分析幾何元素的給定條件是否充分。析幾何元素的給定條件是否充分。由于設(shè)計等多方面的原因，可由于設(shè)計等多方面的原因，可能在圖樣上出現(xiàn)構(gòu)成加工輪廓的條件不充分，能在圖樣上出現(xiàn)構(gòu)成加工輪廓的條件不充分，尺寸模糊不清及缺尺寸模糊不清及缺陷，增加了編程的難度，有的甚至無法編程。陷，增加了編程的難度，有的甚至無法編程。 （a a

8、） （b b） 圖圖3.63.6幾何要素的缺陷幾何要素的缺陷 如圖如圖3.6a3.6a所示的圓弧所示的圓弧R10R10與斜線的關(guān)系要求為相切，但經(jīng)計與斜線的關(guān)系要求為相切，但經(jīng)計算后卻為相交關(guān)系。算后卻為相交關(guān)系。又如圖又如圖3.6b3.6b所示，圖樣上給定幾何條件自所示，圖樣上給定幾何條件自相矛盾，圖上標(biāo)出的各段長度之和不等于其總長。相矛盾，圖上標(biāo)出的各段長度之和不等于其總長。第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計3 3、精度及技術(shù)要求分析、精度及技術(shù)要求分析（1 1）分析精度及各項技術(shù)要求是否齊全、是否合理。）分析精度及各項技術(shù)要求是否齊全、是否合理。

9、（2 2）分析本工序的數(shù)控車削加工精度能否達到圖樣要求，）分析本工序的數(shù)控車削加工精度能否達到圖樣要求，若達不到，需采取其他措施（如磨削）彌補的話，則應(yīng)給后續(xù)若達不到，需采取其他措施（如磨削）彌補的話，則應(yīng)給后續(xù)工序留有加工余量；另外，要對一些編程尺寸進行簡單換算工序留有加工余量；另外，要對一些編程尺寸進行簡單換算（數(shù)控編程常對零件要求的尺寸取數(shù)控編程常對零件要求的尺寸取 “ “中值中值”，如圖，如圖3.73.7所示所示）。）。 （a a）（）（b b）圖圖3.73.7零件精度分析零件精度分析 （3 3）分析圖樣上的形狀和位置公差要求。）分析圖樣上的形狀和位置公差要求。（4 4）分析表面粗糙度

10、要求。）分析表面粗糙度要求。 （5 5）分析零件材料與熱處理要求。）分析零件材料與熱處理要求。以上分析的目的是安排加工階段劃分和選擇加工方法以上分析的目的是安排加工階段劃分和選擇加工方法( (如如: :粗車粗車 半精車半精車 精車或磨削等精車或磨削等) )以及選擇夾具與刀具等。以及選擇夾具與刀具等。 第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計4 4、定位和裝夾、定位和裝夾（1 1）定位基準(zhǔn)的選擇）定位基準(zhǔn)的選擇 1 1）粗基準(zhǔn)的選擇原則是：）粗基準(zhǔn)的選擇原則是：如圖如圖3.93.9，同時有加工表面和不加工表面時，為保證工件，同時有加工表面和不加工表面時，為保證工

11、件的壁厚均勻，應(yīng)選擇不加工表面外圓為粗基準(zhǔn)；有多個不加工表的壁厚均勻，應(yīng)選擇不加工表面外圓為粗基準(zhǔn)；有多個不加工表面，應(yīng)選擇其中與加工表面相互位置要求高的表面為粗基準(zhǔn)。面，應(yīng)選擇其中與加工表面相互位置要求高的表面為粗基準(zhǔn)。如圖如圖3.103.10，幾處毛面均要加工時，應(yīng)以余量小的表面為粗，幾處毛面均要加工時，應(yīng)以余量小的表面為粗基準(zhǔn)，圖基準(zhǔn)，圖3.103.10選選 5555；若要保證某重要表面余量均勻，則以該表；若要保證某重要表面余量均勻，則以該表面為粗基準(zhǔn)面為粗基準(zhǔn) 。作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)盡量平整，不應(yīng)有飛翅、澆口、冒口作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)盡量平整，不應(yīng)有飛翅、澆口、冒口及其他缺陷，這樣可減少定

12、位誤差，并使零件夾緊可靠。及其他缺陷，這樣可減少定位誤差，并使零件夾緊可靠。除第一道工序采用粗基準(zhǔn)外（同一尺寸方向上），其余工除第一道工序采用粗基準(zhǔn)外（同一尺寸方向上），其余工序都應(yīng)使用精基準(zhǔn)。如圖序都應(yīng)使用精基準(zhǔn)。如圖3.113.11，只能用，只能用30(30(毛面毛面) )定位一次定位一次 。 圖圖3.93.9圖圖3.103.10圖圖3.113.11數(shù)銑工藝設(shè)計第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計2 2）精基準(zhǔn)的選擇主要從保證工件的位置精度和裝夾方）精基準(zhǔn)的選擇主要從保證工件的位置精度和裝夾方便這兩方面來考慮。其選擇原則是：便這兩方面來考慮。其選擇原則

13、是：基準(zhǔn)重合原則：可避免基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的定位誤差?；鶞?zhǔn)重合原則：可避免基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的定位誤差。基準(zhǔn)統(tǒng)一原則：基準(zhǔn)統(tǒng)一可避免或減少因基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換而帶基準(zhǔn)統(tǒng)一原則：基準(zhǔn)統(tǒng)一可避免或減少因基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換而帶來的加工誤差，有利于保證工件各加工表面的位置精度，并可來的加工誤差，有利于保證工件各加工表面的位置精度，并可以簡化夾具的設(shè)計和制造。以簡化夾具的設(shè)計和制造。自為基準(zhǔn)原則：有時精加工或光整加工工序要求余量小自為基準(zhǔn)原則：有時精加工或光整加工工序要求余量小且均勻，則應(yīng)以加工表面本身作為定位基準(zhǔn)，稱為自為基準(zhǔn)原且均勻，則應(yīng)以加工表面本身作為定位基準(zhǔn)，稱為自為基準(zhǔn)原則。則。如拉孔、鉸孔、研磨、無心磨如拉孔、鉸

14、孔、研磨、無心磨等。等?；榛鶞?zhǔn)原則：當(dāng)被加工工件上有兩個相互位置精度要互為基準(zhǔn)原則：當(dāng)被加工工件上有兩個相互位置精度要求很高的表面時，采用這兩個表面互相作為定位基準(zhǔn)，反復(fù)加求很高的表面時，采用這兩個表面互相作為定位基準(zhǔn)，反復(fù)加工另一表面，稱為互為基準(zhǔn)。工另一表面，稱為互為基準(zhǔn)?；榛鶞?zhǔn)可使兩加工表面間獲得互為基準(zhǔn)可使兩加工表面間獲得較高的相互位置精度較高的相互位置精度，且加工余量小而均勻。如加工精密齒輪，且加工余量小而均勻。如加工精密齒輪的的磨齒磨齒工序，先以齒面為定位基準(zhǔn)磨內(nèi)孔；然后以孔為定位基工序，先以齒面為定位基準(zhǔn)磨內(nèi)孔；然后以孔為定位基準(zhǔn)磨齒面，這樣不僅使加工余量均勻，并能保證齒面與

15、孔之間準(zhǔn)磨齒面，這樣不僅使加工余量均勻，并能保證齒面與孔之間較高的相互位置精度。較高的相互位置精度。所選精基準(zhǔn)應(yīng)能保證工件定位準(zhǔn)確，裝夾方便，夾具結(jié)所選精基準(zhǔn)應(yīng)能保證工件定位準(zhǔn)確，裝夾方便，夾具結(jié)構(gòu)簡單、適用。構(gòu)簡單、適用。第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計（2 2）夾具的選用）夾具的選用數(shù)控車床夾具有二大類：軸類工件的夾具和盤類工件的夾具。數(shù)控車床夾具有二大類：軸類工件的夾具和盤類工件的夾具。數(shù)控車床上常用的夾具：通用三爪自定心卡盤，四爪單動卡盤，數(shù)控車床上常用的夾具：通用三爪自定心卡盤，四爪單動卡盤，液壓、電動及氣動等自動控制夾具；液壓、電動及氣動等

16、自動控制夾具； 1 1）用于軸類工件的夾具：自動夾緊撥動卡盤）用于軸類工件的夾具：自動夾緊撥動卡盤( (圖圖3.123.12 ) )、撥齒頂、撥齒頂尖尖( (圖圖3.133.13 ) ) 、三爪撥動卡盤和快速可調(diào)萬能卡盤等。、三爪撥動卡盤和快速可調(diào)萬能卡盤等。 1坯件 2頂尖 3套筒 4杠桿 5支撐銷 6彈簧 7錐杯 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 （b） 1殼體 2頂尖 3止退環(huán) 4螺釘 5撥齒套 （a） 圖圖3.123.12自動夾緊撥動卡盤圖自動夾緊撥動卡盤圖3.133.13撥齒頂尖結(jié)構(gòu)圖撥齒頂尖結(jié)構(gòu)圖 第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝

17、設(shè)計2 2）用于盤類工件的夾具這類夾具適用于無尾座卡盤式數(shù)）用于盤類工件的夾具這類夾具適用于無尾座卡盤式數(shù)控車床，主要有可調(diào)卡爪式卡盤和快速可調(diào)卡盤。控車床，主要有可調(diào)卡爪式卡盤和快速可調(diào)卡盤。 圖圖3.143.14可調(diào)卡爪式卡盤圖可調(diào)卡爪式卡盤圖3.153.15快速可調(diào)卡盤快速可調(diào)卡盤 1卡爪 2基體卡座 3差動螺桿 1 2 3 1殼體 2基體 3螺桿 4鋼球 5卡爪 6基體卡座 1 2 3 6 5 4 第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計三、數(shù)控車削刀具的選用數(shù)控加工對刀具的要求數(shù)控加工對刀具的要求1 1）剛度好和強度高，以適應(yīng)粗加工時的大切深和快速進

18、給要求）剛度好和強度高，以適應(yīng)粗加工時的大切深和快速進給要求2 2）高精度，以適應(yīng)數(shù)控加工的精度和自動換刀要求）高精度，以適應(yīng)數(shù)控加工的精度和自動換刀要求3 3）較高的可靠性和耐用度，保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率）較高的可靠性和耐用度，保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率4 4）具有好的斷屑和排屑性能）具有好的斷屑和排屑性能, ,保證機床正常運轉(zhuǎn)保證機床正常運轉(zhuǎn)5 5）安裝調(diào)整方便）安裝調(diào)整方便1、數(shù)控加工對刀具的要求第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計數(shù)控加工刀具的基本特征數(shù)控加工刀具的基本特征 數(shù)控加工刀具必須適應(yīng)數(shù)控機床高速、高效和數(shù)控加工刀具必須適應(yīng)數(shù)控機床高速、

19、高效和自動化程度高的特點，一般應(yīng)包括通用刀具、通用自動化程度高的特點，一般應(yīng)包括通用刀具、通用連接刀柄及少量專用刀柄。刀柄要聯(lián)接刀具并裝在連接刀柄及少量專用刀柄。刀柄要聯(lián)接刀具并裝在機床動力頭上，因此數(shù)控刀具已逐漸標(biāo)準(zhǔn)化和系列機床動力頭上，因此數(shù)控刀具已逐漸標(biāo)準(zhǔn)化和系列化?；５谌聰?shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計 2、數(shù)控刀具的分類按照刀具結(jié)構(gòu)分：整體式：鉆頭、立銑刀等鑲嵌式：包括刀片采用焊接和機夾式特殊形式：復(fù)合式、減振式等 機夾式又機夾式又分為不轉(zhuǎn)位和分為不轉(zhuǎn)位和可轉(zhuǎn)位二種，可轉(zhuǎn)位二種，可轉(zhuǎn)位刀具得可轉(zhuǎn)位刀具得到廣泛應(yīng)用，到廣泛應(yīng)用，數(shù)量上已達到數(shù)量上

20、已達到整個數(shù)控刀具整個數(shù)控刀具的的30%30%40%40%，金屬切除率占金屬切除率占總數(shù)的總數(shù)的80%80%90%90%。第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計數(shù)控刀具的分類按照刀具材料分：高速鋼刀具 硬質(zhì)合金刀具 金剛石刀具 其他：立方氮化硼、陶瓷刀具等 第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計 數(shù)控刀具的分類按照切削工藝分：車削刀具：外圓、內(nèi)孔、螺紋、成形車刀等銑削刀具：面銑刀、立銑刀、螺紋銑刀等鉆削刀具：鉆頭、鉸刀、絲錐等鏜削刀具：粗鏜刀、精鏜刀等車削刀具圖片鉆削刀具圖片鏜削刀具圖片銑削刀具圖片第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3

21、.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計 3、刀具材料選擇切削刀具材料的硬度和韌性切削刀具材料的硬度和韌性 1923年發(fā)明的硬質(zhì)合金(WC-Co)，其后因添加了TiC、TaC而改善了耐磨性，1969年開發(fā)了CVD技術(shù)，使涂層硬質(zhì)合金快速普及。自1974年起，開發(fā)了 TiC-TiN系金屬陶瓷對于金屬切削用刀具材料，一般有硬度、強度、紅硬性、對于金屬切削用刀具材料，一般有硬度、強度、紅硬性、導(dǎo)熱性等指標(biāo)要求。其中硬度和強度是二項極其重要的指標(biāo)，導(dǎo)熱性等指標(biāo)要求。其中硬度和強度是二項極其重要的指標(biāo)，理想的刀具材料當(dāng)然是硬度、強度兼?zhèn)?。因此理想的刀具材料?dāng)然是硬度、強度兼?zhèn)洹Ｒ虼?，?shù)控加工中

22、數(shù)控加工中,刀刀具材料應(yīng)用最多的是硬質(zhì)合金和涂層硬質(zhì)合金刀具。具材料應(yīng)用最多的是硬質(zhì)合金和涂層硬質(zhì)合金刀具。 第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計 刀具材料選擇1.高速鋼刀具紅硬溫度：紅硬溫度：6006000 0C C硬度：硬度：63-70HRC63-70HRC 高速鋼高速鋼(HSS(HSS，鋼中含較多的鎢、鉻、鉑、鋇，鋼中含較多的鎢、鉻、鉑、鋇釩等合金元素釩等合金元素) )刀具過去曾經(jīng)是切削工具的主流，刀具過去曾經(jīng)是切削工具的主流，隨著數(shù)控機床等現(xiàn)代制造設(shè)備的廣泛應(yīng)用，大力開隨著數(shù)控機床等現(xiàn)代制造設(shè)備的廣泛應(yīng)用，大力開發(fā)了各種涂層和不涂層的高性能、高效率

23、的高速鋼發(fā)了各種涂層和不涂層的高性能、高效率的高速鋼刀具，高速鋼在強度、韌性、熱硬性及工藝性等方刀具，高速鋼在強度、韌性、熱硬性及工藝性等方面有著優(yōu)良的綜合性能。高速鋼刀具面有著優(yōu)良的綜合性能。高速鋼刀具在形狀復(fù)雜的刀具制造中，特別是切齒刀具、拉刀制造中仍有較大的比重。高速鋼刀具因其切削效率低，所以在其他類型的刀具中已被硬質(zhì)合金刀具所替代。第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計刀具材料選擇2.硬質(zhì)合金刀具硬質(zhì)合金刀具紅硬溫度：紅硬溫度：10000C硬度：硬度：7882HRC或或13001800HV1)普普通硬通硬質(zhì)合質(zhì)合金金2)新新型硬型硬質(zhì)合質(zhì)合金金超細晶

24、粒超細晶粒硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金涂層硬涂層硬質(zhì)合金質(zhì)合金金屬陶瓷金屬陶瓷粒徑在粒徑在1m1m以下，這種材料具有以下，這種材料具有硬度高、韌性好、切削可靠性硬度高、韌性好、切削可靠性高等優(yōu)異性能高等優(yōu)異性能保持了普通硬質(zhì)合金機體的強度保持了普通硬質(zhì)合金機體的強度和韌性，又使表面有很高的硬度和韌性，又使表面有很高的硬度和耐磨性和耐磨性TiC(N)TiC(N)基硬質(zhì)合金，其性能介于基硬質(zhì)合金，其性能介于陶瓷和硬質(zhì)合金之間陶瓷和硬質(zhì)合金之間由碳化物組成（WC、TiC、TaC、NbC等）第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計硬質(zhì)合金的分類和標(biāo)志硬質(zhì)合金的分類和標(biāo)志硬質(zhì)合金的

25、分類和標(biāo)志P類藍色藍色（包括包括P01P50),系高合金化的硬質(zhì)系高合金化的硬質(zhì)合金牌號。這類合金主要用于加工長切屑的合金牌號。這類合金主要用于加工長切屑的黑色金屬黑色金屬(硬度高硬度高,韌性差韌性差)黃色黃色（包括（包括M10M40），系中合化的硬質(zhì)），系中合化的硬質(zhì)合金牌號。這類合金為通用型，適于加工長合金牌號。這類合金為通用型，適于加工長切屑或短切屑的黑色金屬及有色金屬切屑或短切屑的黑色金屬及有色金屬(中等中等)切削刀具用硬質(zhì)合金根切削刀具用硬質(zhì)合金根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)ISO分類，分類，把所有牌號分成用顏色把所有牌號分成用顏色標(biāo)志的三大類，分別用標(biāo)志的三大類，分別用P、M、K表示表示

26、M類K類紅色紅色（包括（包括K10K40），系單純），系單純WC的硬質(zhì)的硬質(zhì)合金牌號。主要用于加工短切屑的黑色金屬、合金牌號。主要用于加工短切屑的黑色金屬、有色金屬及非金屬材料有色金屬及非金屬材料(韌性好韌性好,硬度差硬度差)第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計 課堂思考根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)ISOISO分類的硬質(zhì)合金牌號分類的硬質(zhì)合金牌號P P、M M、K K ，分別相，分別相當(dāng)于我國國家標(biāo)準(zhǔn)的哪一類硬質(zhì)合金？當(dāng)于我國國家標(biāo)準(zhǔn)的哪一類硬質(zhì)合金？國標(biāo)硬質(zhì)合金牌號相近ISO牌號國標(biāo)硬質(zhì)合金牌號相近ISO牌號國標(biāo)硬質(zhì)合金牌號相近ISO牌號YG3K01YT30

27、P01YW1M10YG6K20YT15P10YW2M20YG8K30YT14P20YT5P30我國的部分硬質(zhì)合金牌號與ISO硬質(zhì)合金牌號對照表 第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計 刀具材料選擇3.陶瓷刀具陶瓷刀具紅硬溫度：紅硬溫度：14500C硬度硬度:78HRCn不僅能對高硬度材料進行粗、精加工，也可進行銑削、刨削、斷續(xù)不僅能對高硬度材料進行粗、精加工，也可進行銑削、刨削、斷續(xù)切削和毛坯拔荒粗車等沖擊力很大的加工；切削和毛坯拔荒粗車等沖擊力很大的加工；n可加工傳統(tǒng)刀具難以加工或根本不能加工的高硬材料；可加工傳統(tǒng)刀具難以加工或根本不能加工的高硬材料；n刀

28、具耐用度比傳統(tǒng)刀具高幾倍甚至幾十倍，減少了加工中的換刀次刀具耐用度比傳統(tǒng)刀具高幾倍甚至幾十倍，減少了加工中的換刀次數(shù)；數(shù)；n可進行高速切削或?qū)崿F(xiàn)可進行高速切削或?qū)崿F(xiàn)“以車、銑代磨以車、銑代磨”，切削效率比傳統(tǒng)刀具高，切削效率比傳統(tǒng)刀具高3-103-10倍。倍。有：氧化鋁Al2O3、氮化硅si2N4等第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計刀具材料選擇4.超硬刀具超硬刀具 是指比陶瓷材料更硬的刀具材料是指比陶瓷材料更硬的刀具材料。包括：單晶金剛石、聚。包括：單晶金剛石、聚晶金剛石晶金剛石( (PCDPCD) )、聚晶立方氮化硼、聚晶立方氮化硼( (PCBNPCB

29、N) )和和CVDCVD金剛石金剛石( (是低壓是低壓下人造的下人造的) )等。超硬刀具主要是以金剛石和立方氮化硼為材料等。超硬刀具主要是以金剛石和立方氮化硼為材料制作的刀具，其中以人造金剛石復(fù)合片制作的刀具，其中以人造金剛石復(fù)合片(PCD)(PCD)刀具及立方氮化刀具及立方氮化硼復(fù)合片硼復(fù)合片(PCBN)(PCBN)刀具占主導(dǎo)地位。許多切削加工概念，如綠刀具占主導(dǎo)地位。許多切削加工概念，如綠色加工、以車代磨、以銑代磨、硬態(tài)加工、高速切削、干式色加工、以車代磨、以銑代磨、硬態(tài)加工、高速切削、干式切削等都因超硬刀具的應(yīng)用而興起，故超硬刀具已成為切削切削等都因超硬刀具的應(yīng)用而興起，故超硬刀具已成為

30、切削加工中不可缺少的重要工具。加工中不可缺少的重要工具。 1)立方氮化硼：立方氮化硼：紅硬溫度紅硬溫度15000C ， 硬度硬度:73009000HV2)人造金剛石人造金剛石: 紅硬溫度紅硬溫度8000C ， 硬度硬度:5000HV3)天然金剛石天然金剛石: 紅硬溫度紅硬溫度8000C ， 硬度硬度:10000HV金剛石中的金剛石中的C與鐵的親和力強與鐵的親和力強,所以不能加工黑色金屬所以不能加工黑色金屬第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計3.數(shù)控車削刀具的選用數(shù)控車削刀具的分類數(shù)控車削刀具的分類按照按照車刀車刀刀尖刀尖形狀形狀分分尖形車刀尖形車刀圓弧形車

31、刀圓弧形車刀成形車刀成形車刀外圓車刀外圓車刀端面車刀端面車刀車車/斷槽刀斷槽刀內(nèi)孔車刀內(nèi)孔車刀螺紋車刀螺紋車刀成形車刀成形車刀按用按用途分途分 145彎頭車刀 290外圓車刀 3外螺紋車刀 475外圓車刀 5成形車刀 690左切外圓車刀 7車槽刀(切斷刀) 8內(nèi)孔車槽刀 9內(nèi)螺紋車刀 10不通孔車刀 11通孔車刀 數(shù)控車削刀具類型數(shù)控車削刀具類型 右偏外圓車刀右偏外圓車刀：刀具從右到左車削工件外圓。刀具從右到左車削工件外圓。左偏外圓車刀：刀具從左到右車削工件外圓。左偏外圓車刀：刀具從左到右車削工件外圓。第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計 可轉(zhuǎn)位車刀的選用

32、刀片的夾緊方式刀片的夾緊方式各種夾緊方式是為各種夾緊方式是為適用于不同的應(yīng)用適用于不同的應(yīng)用范圍設(shè)計的。為了范圍設(shè)計的。為了幫助您選擇具體工幫助您選擇具體工序的最佳刀具，按序的最佳刀具，按照適合性對它們分照適合性對它們分類，適合性有類，適合性有1-3個等級，個等級，3為最佳為最佳選擇。選擇。山特車刀的夾緊方式選擇山特車刀的夾緊方式選擇第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計 可轉(zhuǎn)位車刀的選用刀片形狀的選擇刀片形狀的選擇正型（前角）刀片：正型（前角）刀片：對于內(nèi)輪廓加工，小型機床加工，工藝系統(tǒng)剛性較差和工件結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜應(yīng)優(yōu)先選擇正型刀片。負型（前角）刀片：負型

33、（前角）刀片：對于外圓加工，金屬切除率高和加工條件較差時應(yīng)優(yōu)先選擇負型刀片。 第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計 可轉(zhuǎn)位車刀的選用刀片形狀的選擇刀片形狀的選擇根據(jù)加工輪廓選擇刀片形狀一般外圓車削常用80凸三角形、四方形和80 菱形刀片；仿形加工常用55 、35 菱形和圓形刀片；在機床剛性、功率允許的條件下，大余量、粗加工應(yīng)選擇刀尖角較大的刀片，反之選擇刀尖角較小的刀片。第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計 可轉(zhuǎn)位車刀的選用第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計 可轉(zhuǎn)位車刀的選用思考

34、題 刀具的主要角度有哪些？對切削加工有何影響？刀具的主要角度有哪些？對切削加工有何影響？前角前角、后角后角、主偏角主偏角、副偏角副偏角、刃傾角刃傾角第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計 可轉(zhuǎn)位車刀的選用大負前角用于大負前角用于l切削硬材料 l需切削刃強度大，以適應(yīng)斷續(xù)切削、切削含黑皮表面層的加工條件 大正前角用于大正前角用于l切削軟質(zhì)材料l易切削材料l被加工材料及機床剛性差時 前角前角對切削力、切屑排出、切削、刀具耐用度影響都很大前角的影響前角的影響l正前角大，切削刃鋒利l前角每增加1，切削功率減少1l正前角大，刀刃強度下降；負前角過大，切削力增加刀具前角

35、的作用刀具前角的作用車刀主要角度的選擇車刀主要角度的選擇第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計前角的合理選擇 在刀具強度允許下，應(yīng)盡可能取較大的前角。在刀具強度允許下，應(yīng)盡可能取較大的前角。對成型刀具應(yīng)采用較小的前角或零前角，以減少刀對成型刀具應(yīng)采用較小的前角或零前角，以減少刀具刃磨后產(chǎn)生的誤差。具體選擇原則如下：具刃磨后產(chǎn)生的誤差。具體選擇原則如下： （1 1）工件材料加工塑性材料時，為減小切削變）工件材料加工塑性材料時，為減小切削變形，降低切削力和切削溫度，應(yīng)選較大的前角；而形，降低切削力和切削溫度，應(yīng)選較大的前角；而加工脆性材料時，為增加刃口強度，應(yīng)取

36、較小的前加工脆性材料時，為增加刃口強度，應(yīng)取較小的前角。工件的強度低、硬度低，應(yīng)選較大的前角；反角。工件的強度低、硬度低，應(yīng)選較大的前角；反之，應(yīng)取較小的前角一。用硬質(zhì)合金刀具切削特硬之，應(yīng)取較小的前角一。用硬質(zhì)合金刀具切削特硬材料或高強度鋼時，應(yīng)取負前角。材料或高強度鋼時，應(yīng)取負前角。 （2 2）刀具材料刀具材料的抗彎強度和沖擊韌度）刀具材料刀具材料的抗彎強度和沖擊韌度較高時，應(yīng)取較大的前角。如高速鋼刀具的前角比較高時，應(yīng)取較大的前角。如高速鋼刀具的前角比硬質(zhì)合金的前角約大硬質(zhì)合金的前角約大5 51010陶瓷刀具的韌性差，陶瓷刀具的韌性差，其前角應(yīng)更小多在其前角應(yīng)更小多在1515 4 4范圍

37、范圍) )；立方氮；立方氮化硼由于脆性更大，都采用負前角高速切削?；鹩捎诖嘈愿?，都采用負前角高速切削。第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計前角的合理選擇 （3 3）加工性質(zhì)粗加工，特別是斷續(xù)切削時，）加工性質(zhì)粗加工，特別是斷續(xù)切削時，為提高切削刃的強度，應(yīng)選擇較小的前角。精加工為提高切削刃的強度，應(yīng)選擇較小的前角。精加工時，為使刀具鋒利，提高表面加工質(zhì)量，應(yīng)選擇較時，為使刀具鋒利，提高表面加工質(zhì)量，應(yīng)選擇較大的前角。大的前角。 （4 4）機床功率和工藝系統(tǒng)剛度當(dāng)機床功率不）機床功率和工藝系統(tǒng)剛度當(dāng)機床功率不足或工藝系統(tǒng)的剛度較差時。應(yīng)取較大的前角，以足

38、或工藝系統(tǒng)的剛度較差時。應(yīng)取較大的前角，以減小切削力和切削功率，減輕振動。減小切削力和切削功率，減輕振動。 （5 5）成型刀具和在數(shù)控機床、自動線上不宜頻）成型刀具和在數(shù)控機床、自動線上不宜頻繁更換的刀具為保證工作的穩(wěn)定性（如不發(fā)生崩刃繁更換的刀具為保證工作的穩(wěn)定性（如不發(fā)生崩刃等）和刀具耐用度，應(yīng)選較小的前角或零度前角。等）和刀具耐用度，應(yīng)選較小的前角或零度前角。 另外，前角的選擇還與刀面形狀及其他幾何參另外，前角的選擇還與刀面形狀及其他幾何參數(shù)有關(guān)，尤其是和刃傾角有密切關(guān)系。帶負倒棱的數(shù)有關(guān)，尤其是和刃傾角有密切關(guān)系。帶負倒棱的刀具允許采用較大前角；大前角刀具常與負刃傾角刀具允許采用較大前

39、角；大前角刀具常與負刃傾角匹配來保證切削刃強度和抗沖擊能力。匹配來保證切削刃強度和抗沖擊能力。第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計硬質(zhì)合金車刀合理前角的參考數(shù)值工件工件材料材料合理前角合理前角工件工件材料材料合理前角合理前角粗車粗車精車精車粗車粗車精車精車低碳鋼低碳鋼5102530灰鑄鐵灰鑄鐵1015510中碳鋼中碳鋼10151520銅及合金銅及合金1015510合金鋼合金鋼10151520鋁及合金鋁及合金30353540淬火鋼淬火鋼-15-5鈦合金鈦合金510奧氏體奧氏體不銹鋼不銹鋼15202025第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)

40、控銑削加工工藝設(shè)計后角的影響后角的影響l后角大，后刀面磨損小 l后角大，刀尖強度下降 小后角用于小后角用于l切削硬材料 l需切削刃強度高時大后角用于大后角用于l切削軟材料 l切削易加工硬化的材料 車刀主要角度的選擇車刀主要角度的選擇刀具后角的作用刀具后角的作用可轉(zhuǎn)位車刀的選用第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計后角的合理選擇 實驗證明，合理的后角主要取決于切削厚度。實驗證明，合理的后角主要取決于切削厚度。具體選擇原則如下：具體選擇原則如下： （1 1）工件材料工件的強度、硬度較高時，為）工件材料工件的強度、硬度較高時，為增加切削刃的強度，應(yīng)選擇較小的后角。

41、工件材料增加切削刃的強度，應(yīng)選擇較小的后角。工件材料的塑性、韌性較大時，為減小刀具后刀面的摩擦，的塑性、韌性較大時，為減小刀具后刀面的摩擦，可取較大的后角。加工脆性材料時，切削力集中在可取較大的后角。加工脆性材料時，切削力集中在刃口附近，應(yīng)取較小的后角。刃口附近，應(yīng)取較小的后角。 （2 2）加工性質(zhì)粗加工或斷續(xù)切削時，為了強）加工性質(zhì)粗加工或斷續(xù)切削時，為了強化切削刃，應(yīng)選擇較小的后角（化切削刃，應(yīng)選擇較小的后角（4 46）；精加）；精加工或連續(xù)切削時，刀具的磨損主要發(fā)生在刀具后刀工或連續(xù)切削時，刀具的磨損主要發(fā)生在刀具后刀面，應(yīng)選擇較大的后角（面，應(yīng)選擇較大的后角（ 812 ）。）。第三章數(shù)

42、控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計后角的合理選擇 (3) (3)工藝系統(tǒng)剛性當(dāng)工藝系統(tǒng)剛性較差，易出現(xiàn)工藝系統(tǒng)剛性當(dāng)工藝系統(tǒng)剛性較差，易出現(xiàn)振動時，應(yīng)適當(dāng)減小后角，以增強刀具對振動的阻振動時，應(yīng)適當(dāng)減小后角，以增強刀具對振動的阻尼作用；對于尺寸精度要求較高的精加工刀具，應(yīng)尼作用；對于尺寸精度要求較高的精加工刀具，應(yīng)選較小的后角，以減小刀具重磨后尺寸的變化。通選較小的后角，以減小刀具重磨后尺寸的變化。通常，為了提高刀具耐用度，可加大后角，但為了降常，為了提高刀具耐用度，可加大后角，但為了降低重磨費用，對重磨刀具可適興減小后角。低重磨費用，對重磨刀具可適興減小后角。

43、副后角的選擇原則副后角的選擇原則 副后角可減少副后面與己加工表面間的摩擦。為副后角可減少副后面與己加工表面間的摩擦。為了使制造、刃磨方便，一般車刀、刨刀等的副后角等了使制造、刃磨方便，一般車刀、刨刀等的副后角等于主后角。對特殊刀具，為了保證其強度，只能取較于主后角。對特殊刀具，為了保證其強度，只能取較小的副后角。例如切斷刀、鋸片刀等，副后角通常取小的副后角。例如切斷刀、鋸片刀等，副后角通常?。?8 81212 ）第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計硬質(zhì)合金車刀合理后角的參考數(shù)值工件工件材料材料合理前角合理前角工件工件材料材料合理前角合理前角粗車粗車精車精車

44、粗車粗車精車精車低碳鋼低碳鋼8101012灰鑄鐵灰鑄鐵4668中碳鋼中碳鋼5768銅及合金銅及合金4668合金鋼合金鋼5768鋁及合金鋁及合金8101012淬火鋼淬火鋼810鈦合金鈦合金1015奧氏體奧氏體不銹鋼不銹鋼68810第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計主偏角的作用主偏角的作用主偏角的影響l 進給量相同時，余偏角大，刀片與切屑接觸的長度增加，切削厚度變薄，使切削力分散作用在長的刀刃上，刀具耐用度得以提高l 主偏角小，分力a也隨之增加，加工細長軸時，易發(fā)生撓曲l 主偏角小，切屑處力性能變差l 主偏角小，切削厚度變薄，切削寬度增加，將使切屑難以碎斷大

45、主偏角用于l切深小的精加工 l切削細而長的工件 l機床剛性差時 小主偏角用于l工件硬度高，切削溫度大時 l大直徑零件的粗加工 l機床剛性高時 余偏角余偏角等于90減主偏主偏角角，其作用是緩和沖擊力，對進給力，背向力，切削厚度都有影響可轉(zhuǎn)位車刀的選用車刀主要角度的選擇車刀主要角度的選擇第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計主偏角及副偏角的功用（1 1）減小主偏角和副偏角，可降低殘）減小主偏角和副偏角，可降低殘留面積高度，減小已加工表面的粗糙度值。留面積高度，減小已加工表面的粗糙度值。 （2 2）減小主偏角和副偏角，可提高刀）減小主偏角和副偏角，可提高刀尖強度尖

46、強度. .改善散熱條件改善散熱條件. .提高刀具耐用度。提高刀具耐用度。 （3 3）減小主偏角和副偏角，均使徑向）減小主偏角和副偏角，均使徑向力增大，容易引起工藝系統(tǒng)的振動，加大工力增大，容易引起工藝系統(tǒng)的振動，加大工件的加工誤差和表面粗糙度值件的加工誤差和表面粗糙度值，第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計主偏角合理選擇 在一般情況下，只要工藝系統(tǒng)剛度允許，主偏在一般情況下，只要工藝系統(tǒng)剛度允許，主偏角應(yīng)盡量選取較小的值。角應(yīng)盡量選取較小的值。（1 1）粗加工和半精加工時，硬質(zhì)合金車刀應(yīng)選）粗加工和半精加工時，硬質(zhì)合金車刀應(yīng)選擇較大的主偏角，有利于減小振動

47、，提高刀具的耐擇較大的主偏角，有利于減小振動，提高刀具的耐用度，易于斷屑，例如效果顯著的強力切削車刀的用度，易于斷屑，例如效果顯著的強力切削車刀的主偏角取主偏角取7575。（2 2）當(dāng)工藝系統(tǒng)的剛度較好時，主偏角可取小）當(dāng)工藝系統(tǒng)的剛度較好時，主偏角可取小值（值（30304545）；當(dāng)工藝系統(tǒng)的剛度較差或強力）；當(dāng)工藝系統(tǒng)的剛度較差或強力切削時，一般?。ㄇ邢鲿r，一般取（60607575）例如，車削細長軸、）例如，車削細長軸、薄壁套簡時，為減小背向力，取薄壁套簡時，為減小背向力，取9090Kr93Kr93，以降低工藝系統(tǒng)的彈性變形和振動。以降低工藝系統(tǒng)的彈性變形和振動。第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.

48、1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計主偏角合理選擇（3 3）在加工高強度、高硬度的工件，例如淬硬）在加工高強度、高硬度的工件，例如淬硬鋼和冷硬鑄鐵時，主偏角應(yīng)取鋼和冷硬鑄鐵時，主偏角應(yīng)取10103030，以增加，以增加刀頭的強度、減少單位長度切削刃上的切削力和提刀頭的強度、減少單位長度切削刃上的切削力和提高刀具的耐用度。高刀具的耐用度。 （4 4）選擇主偏角還要視工件形狀及加工條件而）選擇主偏角還要視工件形狀及加工條件而定。例如，車削階梯軸時，可選主偏角為定。例如，車削階梯軸時，可選主偏角為9090的車的車刀；單件小批生產(chǎn)時，希望用一把車刀車削外圓、刀；單件小批生產(chǎn)時，希望用一把車

49、刀車削外圓、端面和倒角等所有表面，可選通用性好的主偏角端面和倒角等所有表面，可選通用性好的主偏角4545或或9090車刀；需從工件中間切入的車刀或仿形車刀；需從工件中間切入的車刀或仿形加工的車刀，則應(yīng)適當(dāng)增加主偏角和副偏角。加工的車刀，則應(yīng)適當(dāng)增加主偏角和副偏角。第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計 副偏角的作用副偏角的作用副偏角副偏角具有減少已加工表面與刀具摩擦的功能。一般為515副偏角的影響l 副偏角小，切削刃強度增加，但刀尖易發(fā)熱l 副偏角小，背向力增加，切削時易產(chǎn)生振動 l 粗加工時副偏角宜小些 ；而精加工時副偏角則宜大些車刀主要角度的選擇車刀主要

50、角度的選擇可轉(zhuǎn)位車刀的選用第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計副偏角合理選擇主要根據(jù)工件已加工表面粗糙度的要求和刀具強度來選擇，主要根據(jù)工件已加工表面粗糙度的要求和刀具強度來選擇，在不引起振動的情況下，盡量取小值。在不引起振動的情況下，盡量取小值。（1 1）一般刀具的副偏角，在不引起振動的情況下，可?。┮话愕毒叩母逼牵诓灰鹫駝拥那闆r下，可取較小的值。例如，車刀、刨刀均可?。ㄝ^小的值。例如，車刀、刨刀均可?。? 51010）。）。 （2 2）精加工時。副偏角應(yīng)取得更小些（）精加工時。副偏角應(yīng)取得更小些（5 51010）；而）；而粗加工時，取粗加工時，取

51、10101515 （3 3）當(dāng)工藝系統(tǒng)的剛度較差或從工件中間切入時，可取）當(dāng)工藝系統(tǒng)的剛度較差或從工件中間切入時，可取30304545。（4 4）在加工高強度、高硬度材料或斷續(xù)加工時，應(yīng)取較）在加工高強度、高硬度材料或斷續(xù)加工時，應(yīng)取較小的副偏角小的副偏角 （4 46 6），以提高刀尖強度，改善散熱條件。），以提高刀尖強度，改善散熱條件。 （5 5）切斷刀、鋸片刀和槽銑刀等刀具，為了保證刀頭強）切斷刀、鋸片刀和槽銑刀等刀具，為了保證刀頭強度和重磨后刀頭寬度變化較小，只能取很小的副偏角（度和重磨后刀頭寬度變化較小，只能取很小的副偏角（1 12 2）。）。 （6 6）在精加工時，可在副切削刃上磨出

52、一段副偏角為）在精加工時，可在副切削刃上磨出一段副偏角為0 0、長度為（長度為（1.21.21.51.5）f f（進給量）的修光刃，以減小己加工表（進給量）的修光刃，以減小己加工表面的粗糙度值。面的粗糙度值。第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計硬質(zhì)合金車刀合理主、副偏角的參考數(shù)值加工情況加工情況參考值參考值主偏角主偏角副偏角副偏角粗車粗車工藝系統(tǒng)剛度好工藝系統(tǒng)剛度好45、60 75 510工藝系統(tǒng)剛度差工藝系統(tǒng)剛度差65、75 901015車削細長軸、薄壁零件車削細長軸、薄壁零件90、93610精車精車工藝系統(tǒng)剛度好工藝系統(tǒng)剛度好4505工藝系統(tǒng)剛度差工藝

53、系統(tǒng)剛度差60 75 05車削淬硬鋼、冷硬鑄鐵車削淬硬鋼、冷硬鑄鐵1030410從工件中間切入從工件中間切入45603045切斷刀、切槽刀切斷刀、切槽刀609012第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計 刃傾角的作用刃傾角的作用刃傾角的影響l刃傾角為負時，切屑流向工件；為正l時，反向排出l刃傾角為負時，切削刃強度增大，但切削背向力也增加，易產(chǎn)生振動刃傾角刃傾角是前刀面傾斜的角度。重切削時，切削開始點的刀尖上要承受很大的沖擊力，為防止刀尖受此力而發(fā)生脆性損傷，故需有刃傾角。推薦車削時為35；銑削時1015 車刀主要角度的選擇車刀主要角度的選擇可轉(zhuǎn)位車刀的選用第

54、三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計刀尖圓弧半徑的影響刀尖圓弧半徑的影響l刀尖圓弧半徑大，表面粗糙度下降l刀尖圓弧半徑大，刀刃強度增加 l刀尖圓弧半徑過大，切削力增加，易產(chǎn)生振動l刀尖圓弧半徑大，刀具前、后面磨損減小 l刀尖圓弧半徑過大，切屑處理性能惡化刀尖圓弧半徑刀尖圓弧半徑對刀尖的強度及加工表面粗糙度影響很大，一般適宜值選進給量的23倍刀尖圓弧小用于刀尖圓弧小用于切深小的精加工細長軸加工機床剛性差時刀尖圓弧大用于刀尖圓弧大用于需要刀刃強度高的黑皮切削，斷續(xù)切削大直徑工件的粗加工 機床剛性好時刀尖圓弧半徑的選擇刀尖圓弧半徑的選擇可轉(zhuǎn)位車刀的選用第三章數(shù)控加

55、工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計切削范圍代號斷屑槽形狀 特 點精加工精加工切削切削FH 精加工專用斷屑槽 輕切削輕切削SH 適合用于小切深,大進給 大的前角刃口鋒利 中切削中切削MV 適用于仿形向上切削加工 正角刀棱鋒利 準(zhǔn)重切準(zhǔn)重切削削GH 大進給粗加工 斷續(xù)、黑皮切削 兩面均有斷屑槽 斷屑槽斷屑槽的參數(shù)直接影響到切削的卷曲和折斷，目前刀片的斷屑槽形式較多，各種斷屑槽刀片的使用情況不盡相同，選用時一般參照選用時一般參照具體的產(chǎn)品樣本具體的產(chǎn)品樣本MITSUBISHI推薦的適用于加工鋼材的斷屑槽形可轉(zhuǎn)位車刀的選用斷屑槽型的選擇斷屑槽型的選擇第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3

56、.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計四、加工工藝路線的確定1 1、工序的劃分、工序的劃分（1 1）按零件加工表面質(zhì)量劃分工序）按零件加工表面質(zhì)量劃分工序?qū)τ谖恢镁纫筝^高的表面應(yīng)安排在一次裝夾下完成，對于位置精度要求較高的表面應(yīng)安排在一次裝夾下完成，以免多次裝夾所產(chǎn)生的安裝誤差影響位置精度。以免多次裝夾所產(chǎn)生的安裝誤差影響位置精度。（2 2）按粗、精加工劃分工序）按粗、精加工劃分工序?qū)γ珘挠嗔枯^大和加工精度要求較高（標(biāo)注精度和粗糙度對毛壞余量較大和加工精度要求較高（標(biāo)注精度和粗糙度要求）的零件，特別是對于經(jīng)加工后易發(fā)生變形的工件，應(yīng)將要求）的零件，特別是對于經(jīng)加工后易發(fā)生變形的

57、工件，應(yīng)將粗、精車加工分開，劃分為兩道或更多的工序。粗、精車加工分開，劃分為兩道或更多的工序。若粗加工后余若粗加工后余量不均勻，則要安排半精加工量不均勻，則要安排半精加工; ;若要求精度很高若要求精度很高, ,則還需要安排則還需要安排磨削。磨削。（3 3）內(nèi)外交叉）內(nèi)外交叉對于內(nèi)、外表面均需要加工的零件，安排加工順序時，應(yīng)對于內(nèi)、外表面均需要加工的零件，安排加工順序時，應(yīng)先進行內(nèi)外表面粗加工，后進行內(nèi)外表面精加工。切不可將零先進行內(nèi)外表面粗加工，后進行內(nèi)外表面精加工。切不可將零件上的一部分表面粗、精全部加工完畢后，再加工其他表面。件上的一部分表面粗、精全部加工完畢后，再加工其他表面。第三章數(shù)控

58、加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計2 2、確定走刀路線、確定走刀路線 （1 1）最短的空行程走刀路線）最短的空行程走刀路線1 1）合理選擇切削加工起點，使切入、切出路線最短。）合理選擇切削加工起點，使切入、切出路線最短。2 2）合理選擇換刀點，以減少換刀時間。）合理選擇換刀點，以減少換刀時間。3 3）在不發(fā)生加工干涉現(xiàn)象的前提下，空行程走刀宜盡量）在不發(fā)生加工干涉現(xiàn)象的前提下，空行程走刀宜盡量采用快速移動指令（采用快速移動指令（G00G00）。）。4 4）合理安排）合理安排“回零回零”路線。路線。（2 2）最短的切削走刀路線）最短的切削走刀路線 如圖如圖3.203

59、.20所示，所示，經(jīng)分析和判斷后可知圖經(jīng)分析和判斷后可知圖3.20c3.20c）所示的矩）所示的矩形循環(huán)走刀路線的進給長度總和最短。形循環(huán)走刀路線的進給長度總和最短。因此，在同等條件下，因此，在同等條件下，其切削所需時間（不含空行程）也最短，刀具的損耗也最少。其切削所需時間（不含空行程）也最短，刀具的損耗也最少。 a）沿工件輪廓走刀）沿工件輪廓走刀 b)”三角形三角形”走刀走刀 c）”矩形矩形”走刀走刀圖圖3.20粗車進給路線示例粗車進給路線示例 第三章數(shù)控加工工藝設(shè)計3.1數(shù)控車削加工工藝設(shè)計3.2數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計（3 3）大余量毛坯的走刀路線）大余量毛坯的走刀路線 1 1）階梯切削走刀

60、路線在保證后續(xù)工序的加工余量前提）階梯切削走刀路線在保證后續(xù)工序的加工余量前提下，應(yīng)盡可能多地去除毛坯材料。在同樣背吃刀量的條件下，下，應(yīng)盡可能多地去除毛坯材料。在同樣背吃刀量的條件下，圖圖3.21a3.21a余量不均勻余量不均勻, ,圖圖3.21b余量均勻余量均勻, ,較好。較好。根據(jù)數(shù)控加工的特點，還可以放棄常用的階梯車削法，改根據(jù)數(shù)控加工的特點，還可以放棄常用的階梯車削法，改用依次從軸向和徑向進刀、用依次從軸向和徑向進刀、順工件毛坯輪廓走刀的路線（如圖順工件毛坯輪廓走刀的路線（如圖3.223.22所示）更好所示）更好。 圖圖3.21階梯切削走刀路線圖階梯切削走刀路線圖3.22雙向進刀走刀