铣削刀片前刀面低于中心有什么危害?

切断刀操作都有哪些技术要求？~

在现代金属加工中，在具有复杂棒料进给机构的自动化设备或最先进的CNC机床上可以进行切断加工。但如果切断刀片的硬质合金牌号选择不当，可能会导致停工、刀具损坏、刮削工件，甚至破坏机床。为获得理想的切断效果，需要详细了解切断机理。其中的许多变量必须加以考虑：(1)工件材料和形状；(2)机床；(3)与零件中心轴线相关的切削刃；(4)刀片和断屑器的类型；(5)硬质合金牌号和涂层；(6)影响刀具寿命的其他切削条件。本文主要讨论前三个变量。1、工件材料和形状为简化问题，这里讨论三种最普通的工件形状——实心、空心和要求断续切削的不规则形状(如方型和六角型材料和壁厚不一致的空心材料)。材料一般分为7种类型，为简化问题，这里分为三类。第一类为要求使用锋利的正前角切削刃进行切削的材料。它包括高温合金、钛合金、铝材、塑料和其他非铁金属以及奥氏体不锈钢。锋利的切削刃能防止这些材料的工作硬化。例如，锋利的切削刃允许使用高的切削速度和进给量，并能整齐地切断硅铝合金而不会留下卷边。同样它也适合于大多数非金属材料(如塑料、尼龙和其他软的免于加工的材料)。第二类为要求使用零前角或负前角切削刃进行切削的材料。它包括标准的碳钢、合金钢和铸铁。零前角或负前角可以增加切削刃的强度，并允许采用更大的进给速度以及防止断续切削时切削刃的破坏。对于大多数产生连续长切屑的材料，应采用这种零前角或负前角的刀具，它也是工业生产中最经常使用的类型。第三类包括那些要求使用带断屑器的刀具进行加工的材料，断屑器的类型将在后面讨论。这些材料在正常的切削速度和进给率条件下，将产生丝状的长切屑，如轴承工业中使用的52100#钢和其他高等级钢。机床在加工时通常要求使用断屑器。当用低的额定进给速度加工软的低碳钢和合金钢时，通常会产生不希望出现的长切屑，因此要求操作者经常停机来清除切屑。这样将降低生产率并危及操作者，因为这些切屑是非常锋利的。采用非常低的切削速度加工一些种类的高温合金时，也会产生同样的问题。当选择切断刀片时，刀片的几何角度可采用与车削甚至铣削用刀片相同的角度。通常如果用大正前角车削或铣削刀片加工一种材料，当进行切断操作时，可选择相同的几何角度。2、机床有效切断操作的关键是能够控制切削速度和进给率。两者正确的组合将延长刀具寿命，保持加工尺寸的稳定性以及有效控制切屑。所用的机床(其型式和特征)在很大程度上决定了使用者能在多大程度上控制切削参数。这里机床被分为两类：CNC和非CNC机床。自动化设备是大批量生产最常用的形式。在使用切断刀具时，这可能将产生一些重要的问题。当一把刀具以最低的进给速度正常工作时，这时可确定机床所能采用的最大转速。由于在自动化生产中，一些刀具在几个不同的位置同时进行切削，因此在加工中对切削速度和进给率几乎不能调节。例如，一支高速钢麻花钻或成形工具在其中的一个位置工作时，它的最优切削速度将决定所有别的刀具的切削速度，这个速度对于大多数硬质合金刀具来说太低。新型自动化设备允许操作者更多地控制进给速度。有些CNC型自动化设备几乎可对整个切削循环给予完全的控制。被使用的机床将决定硬质合金刀片的牌号、断屑器和切削刃型式。对于传统的自动化设备来说，需要选择韧性较好的硬质合金牌号。低于正常切削速度的硬质合金刀具将在这些设备上进行试验。超微细硬质合金牌号已大大改进了自动化设备用切断刀具的性能。它们既有与高速钢同样的强度，又具有与硬质合金同样好的耐磨性。另外一种可进行切断操作的机床是CNC车床。它通常装备了以大批量生产为目的的棒料进给机构或类似的装置。这种机床有许多优点，其中最重要的就是在切削循环中，它能对切削速度和进给率实行完全的控制。这样就可使用切削速度高的硬质合金刀片高效地工作。但必须注意，切削速度和进给率应在制造商推荐的范围内。CNC机床易于编程和改变以适应加工不同零件的需要。因此，它们是较短行程切断操作的优选类型，其良好的调节切削速度和进给率的能力也有助于控制切屑和增加刀具寿命的一致性。3、正确的安装当使用硬质合金进行切断操作时，正确安装刀具是非常重要的。如果切削刃和工件接触位置不正确，刀具可能崩刃或者损坏工件，有时甚至损坏机床。两个最普遍的问题就是切断刀具不垂直于工件或切削刃相对于工件中心轴线安装得太高或太低，它们对刀具寿命、切屑控制和是否能保持垂直和平稳的切断将产生较大的影响，也将导致在加工完的零件表面上留有凸、凹表面。如果这些问题非常严重，刀具将会失效。为保证刀具垂直于工件，操作者应遵守一个简单的安装过程。首先仔细清洁锁紧区域并将切断工具安装在六角转塔上。然后用一指示表测量长度为100mm的行程上的刀具偏差，该偏差不应超过1mm。通常检测刀具是否垂直的一个方法是检查产生的切屑。如果工件产生的切屑以长丝状流向一侧，这可能是刀具安装不正确。另一现象是切断刀片圆角处的提前磨损，这表明刀片的一面比另一面承受着更多的压力。如果加工中刀具性能或生产的零件质量发生变化，请遵循前面提到的安装步骤。有时刀具一点轻微的碰撞也会引起偏差。因此，在安装后尽早检查切断工具的切削条件是一个好的办法，这样做可有助于识别和防止严重的刀具失效。在切断刀具安装中，另外一个主要考虑的问题是切削刃相对于工件轴线的位置。刀片安装不正确将引起一系列问题，其中最常见的是刀具提前磨损和突然失效、差的切屑形式、差的侧面粗糙度和振动。由于有时查明切削刃的实际位置很困难，因此这些问题将进一步恶化。在老式的手动和自动机床上，这些现象更是经常发生。制造商设计的大多数硬质合金刀片，使用时需安装得略高于工件中心轴线。这个位置有利于使用焊接断屑器并保证刀片可靠地装夹在刀杆上。当刀片安装得略高于中心时，切向力可以作用在更大的刀片面积上。这会增加刀具的强度并使刀片牢固地定位在刀槽中。另外，当切削刃和工件之间的角度确定后，硬质合金切断刀片往往被设计为使其强度和坚固性最大化。如果刀片高于中心线太多，刀片后角将减小。致使后刀面上半部分与工件发生磨擦，因此在切削区将产生大量的热。反过来，这会引起刀片提前磨损和工件冷作硬化。这种情况最通常的标志是，在短期切削后刀片有过度的后刀面磨损。低于中心线的刀片将产生更多的问题。当刀片低于中心线时，后角将增大。这使得很小的刀尖部分将承受全部的切削力，从而缩短刀具寿命和增加刀具突然失效的可能性。低于中心线的刀片带来的另一个问题是刀片不规则的偏离。随着大部分切削力作用于刀尖，它趋向于振动和反弹，这种不规则运动将对刀具寿命产生影响，通常以切削刃前部断屑的形式出现。它将在零件槽的底部和侧面产生振动痕迹和较差的表面粗糙度。使用低于中心线的刀片的一个最严重的后果是刀片被拉出。当刀片接触整体棒料时，零件的旋转实际上会将刀片拉出刀槽；零件中心的残留毛刺堆积在切削刃上，当零件继续旋转时，会将刀片拉出刀槽。如果这种情况没有被及时判断，刀夹将在加工下一个零件时损坏，并可能导致机床和被加工零件受到损坏。这意味着浪费时间。即使刀片未被拉出刀夹，通过切削刃顶部旋转的毛刺也可能导致刀具损坏。因为这些原因，需要防止切断工具的切深超过工件中心部分。在过中心点后，实际的旋转方向相反，产生的切削力可能将刀片拉出刀夹。同时，这种旋转将摩擦刀片后刀面，引起刀片提前磨损。为克服刀片拉出问题，许多切断刀具制造商正在采用由ISCAR公司在70年代早期提出的自动夹紧概念。这种方法不需要螺钉和杠杆来定位和夹紧刀片，它依靠旋转和刀具压力将刀片定位在楔形刀槽内。这样，在无压紧装置的条件下，刀具的切削深度几乎可不受限制，刀夹和刀片的类型是安装时使刀具保持在中心高位置的另一个因素。—种最常用的切断刀具类型是刀体和刀板系统。它包括一个安装在机床夹头中的锁紧刀体和一个可更换的用于安装合金刀片的双面刀板，刀板上有一个自锁刀槽。T型切断刀是—种两种刀片和刀板的组合型式，采用简单的楔形锁紧。在刀片的顶部和底面有与刀板相匹配的斜面。刀片由刀板产生的弹力楔紧并保持在刀槽中。在某些条件下，刀片可能被进一步压入刀槽中，从而改变切削刃的位置，使其低于中心高。大进给率切削、断续切削和磨损的刀槽可能引起这种现象的发生。在F型切断刀具中，刀片和刀板有—固定的定位槽。一个定位块被焊接在刀片上，与支撑刀板的顶面接触。一旦刀片被安装在刀槽中，它将保持在固定的位置上。任何刀片和刀板的组合都应使切屑顺利地从切削区排出。若在零件切断之前，切屑堆积并侵入槽中，刀片就很可能再次切削这些切屑，并会突然失效。如果切屑剧烈地摩擦刀板，将会产生大量的热，这也会造成疲劳和加速失效。所有的硬质合金切断刀具制造商都提供其产品的中心高。所以应严格遵守制造商的推荐值。刀片的几何尺寸和刀夹的型式对中心高均有影响。通常宽度大于0.5mm的刀片，下列公式对其最大中心高的确定非常有用：中心高=0.8mm×宽度+0.025mm。在进行切断加工时，要切记切削刃安装在中心高上或略高于中心高。那些使用高速钢切断刀或类似工具的操作者和安装人员经常认为这些刀具低于中心高时工作得更好。但对现代硬质合金刀片来说，工作时低于中心高将使切断操作更加困难。

铣刀在加工中的状态也是十分的重要的。在理想状况下，铣刀直径应比工件宽度大，铣刀轴心线应该始终和工件中心线稍微离开一些距离。当刀具正对切削中心放置时，极易产生毛刺。切削刃进入切削和退出切削时径向切削力的方向将不断变化，机床主轴就可能振动并损坏，刀片可能碎裂而加工表面将十分粗糙，铣刀稍微偏离中心，切削力方向将不再波动——铣刀将会获得一种预载荷。我们可以把中心铣削比做在马路中心开车。铣刀刀片每一次进入切削时，切削刃都要承受冲击载荷，载荷大小取决于切屑的横截面、工件材料和切削类型。切入切出时，切削刃和工件之间是否能正确咬合是一个重要方向。当铣刀轴心线完全位于工件宽度外侧时，在切入时的冲击力是由刀片最外侧的刀尖承受的，这将意味着最初的冲击载荷由刀具最敏感的部位承受。铣刀最后也是以刀尖离开工件，也就是说刀片从开始切削到离开，切削力一直作用在最外侧的刀尖上，直到冲击力卸荷为止。当铣刀的中心线正好位于工件边缘线上时，当切屑厚度达到最大时刀片脱离切削，在切入切出时冲击载荷达到最大。当铣刀轴心线位于工件宽度之内时，切入时的最初冲击载荷沿切削刃由距离最敏感刀尖较远的部位承受，而且在退刀时刀片比较平稳的退出切削。对于每一个刀片来说，当要退出切削时切削刃离开工件的方式是重要的。接近退刀时剩余的材料可能使刀片间隙多少有所减少。当切屑脱离工件时沿刀片前刀面将产生一个瞬时拉伸力并且在工件上常常产生毛刺。这个拉伸力在危险情况下危及切屑刃安全。所以在操作要时刻的关注铣刀的情况。

用高速钢刀具铣削加工45号钢数控加工中刀具的选择与切削用量的确定刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容，它不仅影响数控机床的加工效率，而且直接影响加工质量。CAD/CAM技术的发展，使得在数控加工中直接利用CAD的设计数据成为可能，特别是微机与数控机床的联接，使得设计、工艺规划及编程的整个过程全部在计算机上完成，一般不需要输出专门的工艺文件。现在，许多CAD/CAM软件包都提供自动编程功能，这些软件一般是在编程界面中提示工艺规划的有关问题，比如，刀具选择、加工路径规划、切削用量设定等，编程人员只要设置了有关的参数，就可以自动生成NC程序并传输至数控机床完成加工。因此，数控加工中的刀具选择和切削用量确定是在人机交互状态下完成的，这与普通机床加工形成鲜明的对比，同时也要求编程人员必须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则，在编程时充分考虑数控加工的特点。本文对数控编程中必须面对的刀具选择和切削用量确定问题进行了探讨，给出了若干原则和建议，并对应该注意的问题进行了讨论。一、数控加工常用刀具的种类及特点数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上，因此已逐渐标准化和系列化。数控刀具的分类有多种方法。根据刀具结构可分为：①整体式；②镶嵌式，采用焊接或机夹式连接，机夹式又可分为不转位和可转位两种；③特殊型式，如复合式刀具，减震式刀具等。根据制造刀具所用的材料可分为：①高速钢刀具；②硬质合金刀具；③金刚石刀具；④其他材料刀具，如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等。从切削工艺上可分为：①车削刀具，分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种；②钻削刀具，包括钻头、铰刀、丝锥等；③镗削刀具；④铣削刀具等。为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求，近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用，在数量上达到整个数控刀具的30%～40%，金属切除量占总数的80%～90%。数控刀具与普通机床上所用的刀具相比，有许多不同的要求，主要有以下特点：⑴刚性好（尤其是粗加工刀具），精度高，抗振及热变形小；⑵互换性好，便于快速换刀；⑶寿命高，切削性能稳定、可靠；⑷刀具的尺寸便于调整，以减少换刀调整时间；⑸刀具应能可靠地断屑或卷屑，以利于切屑的排除；⑹系列化，标准化，以利于编程和刀具管理。二、数控加工刀具的选择刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是：安装调整方便，刚性好，耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。生产中，平面零件周边轮廓的加工，常采用立铣刀；铣削平面时，应选硬质合金刀片铣刀；加工凸台、凹槽时，选高速钢立铣刀；加工毛坯表面或粗加工孔时，可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀；对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工，常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。在进行自由曲面加工时，由于球头刀具的端部切削速度为零，因此，为保证加工精度，切削行距一般取得很能密，故球头常用于曲面的精加工。而平头刀具在表面加工质量和切削效率方面都优于球头刀，因此，只要在保证不过切的前提下，无论是曲面的粗加工还是精加工，都应优先选择平头刀。另外，刀具的耐用度和精度与刀具价格关系极大，必须引起注意的是，在大多数情况下，选择好的刀具虽然增加了刀具成本，但由此带来的加工质量和加工效率的提高，则可以使整个加工成本大大降低。在加工中心上，各种刀具分别装在刀库上，按程序规定随时进行选刀和换刀动作。因此必须采用标准刀柄，以便使钻、镗、扩、铣削等工序用的标准刀具，迅速、准确地装到机床主轴或刀库上去。编程人员应了解机床上所用刀柄的结构尺寸、调整方法以及调整范围，以便在编程时确定刀具的径向和轴向尺寸。目前我国的加工中心采用TSG工具系统，其刀柄有直柄（三种规格）和锥柄（四种规格）两种，共包括16种不同用途的刀柄。在经济型数控加工中，由于刀具的刃磨、测量和更换多为人工手动进行，占用辅助时间较长，因此，必须合理安排刀具的排列顺序。一般应遵循以下原则：①尽量减少刀具数量；②一把刀具装夹后，应完成其所能进行的所有加工部位；③粗精加工的刀具应分开使用，即使是相同尺寸规格的刀具；④先铣后钻；⑤先进行曲面精加工，后进行二维轮廓精加工；⑥在可能的情况下，应尽可能利用数控机床的自动换刀功能，以提高生产效率等。三、数控加工切削用量的确定合理选择切削用量的原则是，粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。⑴切削深度t。在机床、工件和刀具刚度允许的情况下，t就等于加工余量，这是提高生产率的一个有效措施。为了保证零件的加工精度和表面粗糙度，一般应留一定的余量进行精加工。数控机床的精加工余量可略小于普通机床。⑵切削宽度L。一般L与刀具直径d成正比，与切削深度成反比。经济型数控加工中，一般L的取值范围为：L=（0.6～0.9）d。⑶切削速度v。提高v也是提高生产率的一个措施，但v与刀具耐用度的关系比较密切。随着v的增大，刀具耐用度急剧下降，故v的选择主要取决于刀具耐用度。另外，切削速度与加工材料也有很大关系，例如用立铣刀铣削合金刚30CrNi2MoVA时，v可采用8m/min左右；而用同样的立铣刀铣削铝合金时，v可选200m/min以上。⑷主轴转速n(r/min)。主轴转速一般根据切削速度v来选定。计算公式为：式中，d为刀具或工件直径（mm）。数控机床的控制面板上一般备有主轴转速修调（倍率）开关，可在加工过程中对主轴转速进行整倍数调整。⑸进给速度vF。vF应根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料来选择。vF的增加也可以提高生产效率。加工表面粗糙度要求低时，vF可选择得大些。在加工过程中，vF也可通过机床控制面板上的修调开关进行人工调整，但是最大进给速度要受到设备刚度和进给系统性能等的限制。随着数控机床在生产实际中的广泛应用，数控编程已经成为数控加工中的关键问题之一。在数控程序的编制过程中，要在人机交互状态下即时选择刀具和确定切削用量。因此，编程人员必须熟悉刀具的选择方法和切削用量的确定原则，从而保证零件的加工质量和加工效率，充分发挥数控机床的优点，提高企业的经济效益和生产水平。在中碳钢加工中很容易出现这种情况。因为45号钢材料在为淬火之前材料性能相对较粘。随意很容易造成沾刀。表面划伤。没有什么好的方法避免尽量做好冷却。切削液要保证充足。还有就是你所使用的刀具和切削量。具体什么材质配比相应的切削量。看你的加工方法应该是普通铣床选用高速钢铣刀。只要做好冷却就好了。最后精加工的时候换新刀。切深降低转速提高到700进给达到单刃0.03-0.05效果会更好些

---

青原区19427933044： 谁知道如何正确安装刀具? - ？
紫界盐酸： 当使用硬质合金进行切断操作时,正确安装刀具是非常重要的.如果切削刃和工件接触位置不正确,刀具可能崩刃或者损坏工件,有时甚至损坏机床.两个最普遍的问题就是切断刀具不垂直于工件或切削刃相对于工件中心轴线安装得太高或太低...

青原区19427933044： 车削时,刀尖相对主轴线过高或过低会出现什么问题? - ？
紫界盐酸： 并非刀尖过高过低都是坏事. 刀尖过低对车刀来说是变相的前角增大,车削时刀尖会颤动影响工件表面粗糙度.有时我们会故意把刀具前角磨小,刀尖低于中心线0.02-0.05,变相延长刀具寿命. 刀尖过高,就是用后刀面在切削,刀尖磨损加剧,但是外径30-50的材料刀尖高于中心线0.01-0.02有助于切削时刀尖不颤动,提高工件表面粗糙度.

青原区19427933044： 数控车床中刀具(如外圆粗车刀和槽刀)它们中心高偏高或偏低对零件的尺寸,光洁度和刀具使用寿命有怎样影响 - ？
紫界盐酸： 对于外圆车刀来说,中心高偏高,会使车刀的实际工作前角变大,工作后角变小,切削力减小,后刀面就会磨损,刀具寿命降低,在这种情况下,对零件的尺寸影响不大,主要是刀具的寿命影响.

青原区19427933044： 为什么在车床安装镗孔刀时,刀尖低于工件回转中心,其工作角度会比标注角度:前角增大,后角减小. - ？
紫界盐酸： 首先是在刀刃上指定一个点确定切削速度的方向,然后基面与切削速度的方向垂直, 切削平面与已加工表面相切,与基面垂直 还有正交平面与前2个平面都垂直.这三个平面交于前面说的那个指定的点上. (1)前角:前刀面与基面的夹角,在正交平面中测量.(2)主后角: 主后刀面与切削平面间的夹角,在正交平面中测量. 根据以上解释,就能明白了. 这是车刀角度的基本理论,不明白的话看看车刀角度那一章就懂了. http://wenku.baidu.com/view/3ca1280c581b6bd97f19ea54.html

青原区19427933044： 数控车床刀具偏高或偏低会出现什么状况 - ？
紫界盐酸： 当刀尖高于轴线时,会使后角减小,增大车刀后刀 面和工件间的摩擦,影响工件质量和减小刀具寿命 ; 当刀尖低于工件轴线时,会使前角减小,切削不顺利

青原区19427933044： 盾构刀具的主要磨损形式是什么样的 - ？
紫界盐酸： 1、前刀面磨损:切削塑性材料时,如果切削速度和切削厚度较大,在前刀面上经常会磨出一个月牙洼. 2、后刀面磨损:由于加工表面和刀具后刀面间存在强烈的摩擦,在后刀面上毗邻切削刃的地方很快被磨出后角为零的小棱面,这种磨损形式叫后刀面磨损. 3、前刀面和后刀面同时磨损:在切削塑性金属时,经常会发生这种磨损.

青原区19427933044： 切削刀具的几何角度对切削加工的影响 - ？
紫界盐酸： 角度名称 含义 作用 应用与选择 说明 前角 γ0 在正交平面Po内,前刀面与基面的之间夹角 1.使刀刃锋利,便于切削加工和切屑流动 2.影响刀具的强度 1.粗加工:小值 精加工:大值 2.加工塑性材料或强度、硬度较低:大值 加工脆性材料或强度、...

青原区19427933044： 简述刀具前角,后角,主偏角和刃倾角对切削过程的影响 - ？
紫界盐酸： 名称:前角 作用:加大前角,刀具锋利,切削层的变形及前面屑摩擦阻力小,切削力和切削温度可减低,可抑制或消除积屑瘤,但前角过大,刀尖强 度降低; 选择原则: (1)工件材料的强度、硬度低,塑性好时,应取较大的前角;反之...

青原区19427933044： 刀具标准角度内容包括哪两方面 - ？
紫界盐酸： 1*前角:基面和前刀面的夹角.是刀具的锋利程度.我们把铁屑流经过的面成为前刀面.2*后角:切削平面和后刀面的夹角.主要影响摩擦和刀具强度.3*主偏角:主切削刃和刀具进给方向的夹角.影响刀具的强度,和影响背向力,主偏角减小,背向力越大,机床的消耗率也越大,并且主偏角还会影响表面粗糙度.4*副偏角、副切削刃与进给方向的反方向的夹角即为副偏角.同样影响强度,摩擦,以及表面粗糙度.5.刃倾角:是控制流屑的方向.主切削刃和基面的夹角.

青原区19427933044： 金属切削刀具的装夹应注意哪些 - ？
紫界盐酸： 车刀的组成、角度及作用车刀由刀头和刀柄两部分组成的,刀头是车刀的切削部分,刀杆是车刀的装夹部分.车削过程中形成3个表面:待加工表面、切削表面、已加工表面.刀具角度:1 前角:前刀面与基面之间的夹角.前角增大会使刃口...