加工中心刀具应用全攻略：机械工程师的必修课

一、切削刀具的基本分类

按端部几何形状分：

• 平底端铣刀
• 平底R角端铣刀
• 球头端铣刀
• 可转位镶嵌式端铣刀

二、切削刀具的基本几何结构

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三、切削刀具的几何精度

用于精加工的切削刀具，切削刃必须具有很好的轮廓精度。

刀具的几种可能轮廓偏差：

• 轮廓精确‚；
• 由于研磨过程不够精确，而导致在刃部产生不规则碎面ƒ；
• 由于研磨过程不够精确而导致的半径偏差。

如果对工件精度要求非常高,应该在刀具生产商那里购买获得标准认证的刀具。

四、保证刀具的径向跳动误差最小

在保证刀柄及刀具系统的最大悬伸长度不超过规定值的前提下，要使主轴能够精确运转，必须于刀柄及切削刃处分别检测刀具的径向跳动误差。如果径向跳动误差过大就会导致主轴的严重震动。

五、如何选择合适的切削刀具

1）分析具体加工条件，如主轴及机床性能，刀具的夹持系统,润滑方式等；

2）分析工件材料特性；

3）分析加工表面质量及加工精度要求、成本等； （4）综合考虑各种因素，做出最优化的选择。

六、高速切削加工参数的计算方法

三項重要公式

七、高速切削过程中的几个重要术语和加工参数

1. 切削速度Vc

切削速度的定义:Vc=N*p*Deff/1000

Vc是指在特定刀具的情况下，适合某工件材料高速加工的合适的切削速度值，它是指刀具的线速度。

如何正确设定切削速度Vc值：

• 由刀具供应商提供；
• 参考已有的实验数据；
• 通过大量切削实验建立自已的数据库。

Vc值是正确设定其它切削参数的重要依据！

切削速度对表面光洁度的影响▼

不同切削速度下, 所产生的铁屑颜色比较▼

2.有效刀具直径Deff

有效刀具直径以及有效刀具直径的计算。

3.每刃进给量fz

每刃进给量的定义：

如何正确设定刀具的每刃进给量：

• 由切削刀具供应商提供；
• 参考别人研究所得的实验数据；
• 通过大量切削实验获得。

每刃进给量的设定正确与否, 对刀具所受切削载荷的合理分布有着极其重要的影响。

4.轴向及径向进给量ap& ae

轴向进给量的计算：

因应主轴、刀具及材料，会影响实际的结果。

Ae及Fz对光洁度的影响▼

高速加工中,各切削参数的计算方法

加工参数的设定原则

1.在高速加工过程中，必须对加工参数进行优化，不可随意设定；

2.必须正确设定切削速度Vc值；

3.必须正确设定每刃进给量fz。

合理的取值既可将刀具的切削效能发挥至极限, 使刀具得到充分利用, 提高加工质量和效率; 又不会影响 刀具的使用寿命, 从而达到节约成本, 实现真正高速加工的目的。

八、加工测试

测试刀具在切削S136的能力，本次实验的测试所使用的刀具如下：

• 直径: 10mm
• 刃数: 6
• 前角: -13 °
• 涂层: TiAlN

试验项目▼

结论：

• 当Vc从150上升至250时嘈音明显改善；
• 不同Vc值有不同铁屑颜色，证明加工温度不同；
• Fz的改变，亦会影响切削温度。

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