刀具使用培训教程.ppt

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1、金属冷加工刀具使用培训教案第一章:刀具分类第一节:铣刀铣刀,是用于铣削加工的、具有一个或多个刀齿(刀刃)的刀具。工作时各刀齿依次间歇地切去工件的余量。铣刀主要用于在铣床上加工平面、台阶、沟槽、成形表面和切断工件等。铣刀又可分为:平底铣刀,立铣刀,飞刀,粗皮刀,钢用刀,铝用刀,锯齿刀等。第二节:钻头钻头(zuntu)是用以在实体材料上钻削出通孔或盲孔,并能对已有的孔扩孔的刀具。常用的钻头主要有麻花钻、扁钻、中心钻、深孔钻,中心喷水钻,和套料钻。扩孔钻和锪钻虽不能在实体材料上钻孔,但习惯上也将它们归入钻头一类。第三节:丝锥丝锥:Taps,丝锥是一种加工内螺纹的刀具,沿轴向具有沟槽。也被叫做丝攻、螺

2、丝攻、牙攻等。丝攻是广东地区的通俗叫法。 丝攻分类:1.按驱动不同分:手用丝攻和机用丝攻 2. 按加工方式分:切削丝攻和挤压丝攻 3. 按被加工螺纹分: 公制粗牙丝攻,公制细牙丝攻,管螺纹丝攻等 4.根据其形状分为直槽丝攻,螺旋槽丝攻和螺尖丝攻。第四节:铣牙刀(螺纹铣刀)铣牙刀:是一种加工内螺纹,外螺纹的铣削刀具。也被叫做螺纹铣刀。铣牙刀按齿数不同分为单齿铣刀和多齿铣刀。它与丝锥的加工方式完全不同,是通过主轴高速旋转走螺旋刀路进行切削加工。其特点就是能够加工大型的内外螺纹。这也是普通丝锥无法加工的。第五节:铰刀铰刀(卷名:机械工程)具有一个或多个刀齿、用以切除已加工孔表 面薄层金属的旋转刀具。

3、 reamer 具有直刃或螺旋刃的旋转精加工刀具,用于扩孔或修孔,因切削量少其加工精度要求通常高于钻头. 可以手动操作或安装在钻床上工作.第六节:镗刀镗刀是镗削刀具的一种,一般是圆柄的,也有较大工件使用方刀杆一般见于立车,最常用的场合就是里孔加工,扩孔,仿形等。但是并不是只能加工里孔,端面外园也是可以加工的,只是习惯上不这样是使用。 第七节:成型刀成型刀是根据加工产品的规则外形而特殊制作的刀具,它可以一次性把规则的外形加工到位,而不需要经过复杂的数控机床进行3D曲面加工。用它加工不仅可以提高效率,更能提高表面光洁度,提高质量。第二章:刀具材料介绍及使用性能第一节:刀具材料介绍 刀具材料主要有:

4、高速钢(WC1,WCB,ZG25,优质钢20/25/30,低合金结构钢16Mn等);合金工具钢;钨钢(TF09,CD-750,CD-636,CD30,CD35A等);硬质合金钢(YS2,YM051,YM052等),陶瓷;金刚石(主要是人造);立方氮化硼CBN等。第二节:刀具结构及加工原理刀具的结构主要由刀柄和刀刃组成。刀刃又可分为:直刃(如:铰刀;飞刀粒;刀片等);螺旋刃(如:普通铣 刀)。根据外形结构的不同,又可分为:铣刀,飞刀,钻头,铰刀,镗刀等。 加工原理:根据材料的硬度差,用高硬度去切削低硬度的材料;再通过旋转,使各刀 齿(刃口)依次间歇地切去工件的残余材料,使毛坯达到所需要的结构形状

5、。第三节:刀具性能介绍刀具根据结构的不同,有着各自的特殊加工功能。 具体如下: 1,铣刀:在机械加工中,铣刀主要用来加工平面、台阶、沟槽、盲槽,成形表面和切断工件等。铣刀根据材料的不同,可分为高速钢铣刀,合金钢铣刀,钨钢铣刀等,具体选用方法,依加工产品的性质决定。2,钻头:用来加工精度不高的通孔及盲孔。如:丝锥的底孔;过孔:通气或通水孔等。3,镗刀:主要用来加工大孔,深孔,精精度高的孔;在加工高精度孔时,需要多次半 精加工。 4,丝锥:又名丝攻或牙刀,主要加工螺纹孔。依外形结构不同,分为切削丝锥和挤压丝锥;5,铰刀:主要加工一些不宜用镗刀加工的小而精的孔,小而光洁度高的精孔。6,成型刀:主要是

6、为了提高产品的加工效率,光洁度和品质而设计的与产品规则轮廓相同的特殊铣刀。第四节:刀具使用范围介绍根据加工原理,刀具主要通过硬度差来进行切削。所以,在加工过程中,不可避免存在磨损。刀具加工的范围也就由此受到限制。在长期的加工过程中,根据检验,我们常把刀具分为两种类型:钢用刀和铝用刀。加工范围如下:1:钢用刀,主要加工钢类的硬质材料,主要有模具用钢材,五金用钢材及不锈钢等。2:铝用刀:主要加工铝合金类及塑胶塑料等软材料。第三章:刀具与加工材料的关系介绍第一节:常见机加产品的材料常用加工材有:1,模具材料:主要有钢铁材料、有色金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、硬质合金和钢结硬质合金。常用模

7、具材料:工作温度 成形材料 模具材料1000 镍合金 铜基合金模具、硬质合金模具。2,铝合金,1000系列(1050,1060,1070,1000等),2000系列(2A16/LY16,2A06/LY6,)等3:塑胶塑料类;如pom类塑胶(美国杜邦:23P,51P,100,100P,4510,500,500AF,500AL,500BK,500CL,500NC;日本宝理:M90-44,M90-45,M90-04,M90-02,M90-35,M90,M90S,M25S,M25-04;)德国巴斯夫:2640Z4NC,N2310P,N2720M63,N2640Z6,N2200,N2640Z2,FK61

8、002,H320,S2320)等第二节:机械冷加工原理1:冷加工通常指金属的切削加工。用切削工具(包括刀具、磨具和磨料)把坯料或工件上多余的材料层切去成为切屑,使工件获得规定的几何形状、尺寸和表面质量的加工方法2:任何切削加工都必须具备3个基本条件:切削工具、工件和切削运动。切削工具应有刃口,其材质必须比工件坚硬。第三节:刀具与加工材料的关系1:刀具的硬度是其切削加工的基本要求。不同的刀具材料,适用于不同的加工材料。2:工件的材质及软硬程度,对刀具的磨损起着决定性作用。因此,刀具的材料和结构也要有很高要求3:不同的加工条件,对刀具也有很大的影响。比如机械的钢性,排屑,冷却,润滑等第四章:刀具加

9、工参数介绍第一节:机械加工工艺简介1:常用机械加工常见的有:车削,铣削,刨削,镗削,钻削,磨,线割,火花,焊接等。2:不同的产品结构,不同精度控制,不同的外观要求,需不同的工艺所能加工完成。3:每一种加工工艺,都有自己的特点,互相不能替换4:不同产品的技术要求,需要各工艺的合理配合,才能完成。所以,各工艺是相辅相成的。第二节:加工条件介绍对于不同的工艺,需要不同的设备和不同的外部辅助条件所能实现。1:设备方面的需求如下:a,车削:常用的设备有普同车床,数控车床等。b,铣削:常用的设备有普同铣床,数控铣床,立式加工中心,卧式加工中心等c:刨削:是一种很原始的加工工艺,至今已经不常用,甚至不用了。

10、因为它的加工效率低且精度也不高,而被淘汰。d:镗削: 这种工艺主要就是镗床,常用来加工大孔或即大又深,或即大又高精度,高光洁度的孔。对于一些普通的小而精的孔的可用铣床代替e:磨加工:此工艺所用设备是磨床。根据其加工产品的大小,磨床又分为小平面磨床,大水磨床,同心磨床,无心磨床,数控磨床等f:钻削:主要设备有小钻床,摆臂钻床等。其特点是加工孔类产品或带孔的产品。此设备一般是人工操作,所以没有很高的位置精度,但可以做很高的尺寸精度。比如高精度的和高光洁度的深孔小中型的孔,都可以用它来加工,且很方便,快捷。g:线割:此工艺主要设备是线割机,其加工原理是电腐蚀加工,用带电的鉬丝接触导电的加工工件,产生

11、腐蚀进行加工。特点是,可加工带死角(也叫直角。即拐角处没有圆弧过渡的产品结构外形)的通孔,通槽等。其缺点是,只能加工相对导电的工件。h:火花加工:此工艺主要设备是火花机。加工原理与线割类似,都是放电腐蚀的过程。主要用来加工带死角的通槽,盲槽及细小而很深的槽类或不宜用铣削加工的位置。2,在现代科学技术的发展,加工条件日益完善,工艺也多样化和集中化。比如:发展最快的CNC设备,它已经把车,铣,钻,镗等集为一体加工,使产品的加工周期大大缩短,品质质量也大大提高。所以,CNC设备使加工的条件得到了很好的提升。3: 外部方面的条件,比如:a,在铣削,车削,钻削,镗孔加工中,是否有冷却条件(如:切削液,切

12、削油,吹气等)。b,是否有润滑装置(比如切削油,润滑油等)c,是否有排屑,排粉装置,(比如,排屑器,吸尘器等)第三节:刀具加工参数的算法在机械加工的铣削加工中,所有的用量,都不是绝对的,很多时候都跟外界的切削条件有关。不同的条件,各方面的参数都要进行相应的调整。在此,只做理论上的算法介绍:具体如下:确定线速度(VC),每齿进给(Fz)Vc(切削速度Cutting speed) 单位m/min 表示在每单位一分钟内刀具所加工的线速度Fz(每齿进给量Feed per tooth)单位mm/Z 表示刀具的每一个刀粒在单位转速时切削的长度Ap(切削深度Cutting depth)单位mm 表示加工时刀

13、具刀粒切入工件的深度Ae(切削宽度Working engagement)单位mm 表示刀具直径接触工件的宽度n=(VC*1000)/3.14/DF=Fz*Z*n此公式没有说明在什么条件下,加工什么材料使用。所以,我们不能一概而论。在实际加工过程中,我们主要以加工经验为主要参考。第四节:机床性能与加工参数之联系本次培训主要针对机械加工中的铣削,钻削,攻丝等加工的刀具应用。除前面相关方面的介绍。本节进入刀具使用的核心部分,机床与加工参数的关系。首先介绍我们使用的机床-加工中心。在这里,我先说明一下,加工中心分两种类型:立式加工中心和卧式加工中心。其中又各自分了次类型,主要有两种:单工位和多工位。在

14、此,我仅以立式为例,加以介绍。 在现代的加工行业中,以立式加工中心为使用的最多。在数控机床中,根据机床的大小和用途,又分了几种类型,如硬轨机(主要有:重型加工机和大型机,用于加工模具,机械,航空等),线轨机(主要有:小型钻攻机也叫攻丝中心,如力劲的TC系列;轻型加工,中型加工机,如力劲的MV系列;重型机,如力劲的HT系列;)。本节以力劲的TC系列的TC-510和MV系列的MV-650作为介绍实例:TC-510的特性:快速,占地小,操作简单,主要针对钻孔,攻牙,轻型铣削。其缺点是:不适合重型切削,不适合大型工件加工。从加工角度对此机床进行加工性能分析,我们以机床的实际配置为依据,主要数据如下:1

15、:机床使用导轨为线性滑轨2:机身为轻型压铸体设计,体重较轻,相对而言,其刚性偏低,适合轻小型机械产品和3C产品加工3:3轴伺服电机功率为(X)1.5/(Y)1.5/(Z)3.0;3轴快速位移48m;主轴功率为5.5-7.5;主轴最高转速为12000r/min;此配置属高速低扭力型,适合加工像铝合金类的软材。其优势为高效率。4:机床加工参数特征:最高进给量为F10000mm/min,主轴最高转速为12000r/min;由于其主轴扭力不大,所以其下刀深度不宜太大。在加工参数设定时,最好趋向于低下刀量,高进给速度。比如用16的铝用立铣刀加工普通铝合金:下刀量最好设定在3mm以下,加工速度控制在250

16、0mm/min以下。转速最好在5000r/min左右。MV-650的特性:快速,操作简单,主要针对中型产品,中小型机械产品,中型模具产品的铣削加工,钻孔,攻牙。其缺点是:不适合重型模具切削加工,高硬度金属切削加工从加工角度对此机床进行加工性能分析,我们以机床的实际配置为依据,主要数据如下:1:机床使用导轨为线性滑轨2:机身为中型压铸体设计,相对而言,其刚性不高,适合轻中型机械产品和3C产品加工3:3轴伺服电机功率为(X)2.0/(Y)2.0/(Z)3.0;3轴快速位移48m;主轴功率为5.5-7.5;主轴最高转速为8000r/min;此配置属中速中扭力型,适合加工像普通钢材及软材。其优势为加工产品类型广,高效率。4:机床加工参数特征:最高进给量为F10000mm/min,主轴最高转速为8000r/min;机身刚性适中,所以在加工过程中,区别于加工材料的性质,在加工参数设定时,依据材料的硬度,设定合适的参数,比如用12的合金立铣刀加工#45钢材:下刀量最好设定在0.5mm以下,加工速度控制在1800mm/min以下。转速不宜太高,免得烧刀,最好在2000-3000之间,当然,也要依使用的

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