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标题: 切削刀具、切削速度以及进给速度。（希望对大家有帮助） [打印本页]
作者: ZeroGStudio    时间: 2009-4-4 13:06
标题: 切削刀具、切削速度以及进给速度。（希望对大家有帮助）
在网上看无意中看到的资料（非原创），希望对大家也有帮助。

注 : 1 英尺 = 12 英寸
        1 英寸 = 25.4 毫米

切削刀具


在选择切削刀具时，首先应考虑需要执行的操作。这里简单介绍了铣削操作中最常用的基本刀具。  
  
钻头  
钻头用于在工件上加工圆柱形孔。钻孔可以是通孔或者盲孔。盲孔是指没有完全贯穿工件的孔。
通常，工程图纸上都会规定某个钻孔需要钻至“外径深度”。这表示孔径必须为规定深度，
不考虑钻头的斜角头部。在测量刀具长度偏移时，所测量的是钻头及其头部的长度。
那么钻孔的深度应该达到多少才能获得正确的外径深度？您需要知道钻尖的长度。

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钻尖的长度取决于刀锋角以及钻头直径。钻头直径乘以某个常量即可得到钻尖的长度；
常量的值取决于钻尖角度（大多数标准高速钢钻头的钻尖角为118度）。
  
对于钻尖角为：
118度
135度
141度
钻头直径乘以：
0.3  
0.207  
0.177  
  
使用这些常量可计算钻尖长度，误差只有千分之几英寸。


中心钻
中心钻是一种小型钻头，配有引导点。用于加工小径孔，孔壁带有锥度。
如果孔的位置必须保持较小公差，应首先使用中心钻，然后使用麻花钻光整孔。
中心钻孔锥形壁面可保持麻花钻在开始钻入工件时对正。

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许多机床都使用这种经验方法：如果中心钻孔的直径公差不重要，应尽可能增加钻孔深度。
在0.375英寸直径以下，使用标准60度中心钻孔加工的孔径将接近钻孔深度。
对于较大的中心钻 – 0.375英寸或者更大 – 深度与直径比例更大，因此偏差可能达到0.080至0.100英寸。


扩孔钻  
扩孔钻用于去除钻孔中的少量材料。扩孔钻可使孔径公差达到极小  
范围，并可获得极高的表面质量。首先应钻孔，在孔壁面保留0.005至0.015英寸余量，然后由扩孔钻清除。

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在扩孔时，孔的尺寸以及位置精度的最佳状态是按照下列步骤操作：首先钻孔，然后镗孔，最后扩孔。
  
扩孔的余量取决于孔径。一般情况下：
对于孔径小于1/2"的孔
对于孔径大于1/2"的孔
直径余量低于0.0150"
直径余量0.030"
  
工件材料的类型以及孔的加工方法都会影响加工余量。
在使用G85 (镗入，镗出) 固定循环进出扩孔钻时，可加工出精度最高，最均匀的表面。
许多人都试图使用G81 (钻孔)固定循环节省时间，该循环将刀送入后，快速退出。其加工速度超过G85，
但通常会在孔的圆柱形表面上产生螺旋痕迹。尽管这种痕迹非常轻微，而且不会影响孔的尺寸，
但某些客户会因为孔的外观而拒绝接受。


丝锥  
丝锥用于在钻孔内加工螺纹。  
注：在使用铣床攻丝时必须特别小心。

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如果您使用可执行刚性攻丝的机床，进给速度（英寸每分）＝螺距×转/分。此外，
攻丝尺寸不得超过1.5 x丝锥的外径。如果接触长度超过紧固件直径的1.5倍，螺纹连接的强度将不再增加。
如果您需要增加螺纹深度，首先使用机床攻丝，然后手动攻丝至最终深度。如果深度超过1.5 x孔径，
丝锥断裂的可能性会大大增加。切屑控制较为困难。在盲孔攻丝时，必须尽可能钻至最大深度，
以免在丝锥下方挤压切屑。使用螺旋槽丝锥可将切屑带出螺纹孔。为了进一步减少攻丝的困难，
应确保所有需要攻丝的孔内没有切屑，并使用专用于所加工材料的攻丝液。

螺孔钻尺寸为特定丝锥规定的孔径。对于75%有效螺纹而言，用于确定正确钻孔尺寸的公式为：
D – 1/N，其中
D = 丝锥外径
N = 每英寸的螺纹圈数
75%螺纹深度的螺纹孔，强度只比100%螺纹深度的螺纹孔低5％，且切削力只需1/3。


端铣刀
端铣刀的形状类似于钻头，但底部平坦。主要用于刀具侧面切削，加工工件的轮廓。  

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在使用刀具补偿功能（G41 以及 G42）编程，进行端铣刀轮廓切削或者型腔刀具轨迹时，
调节加工部位尺寸非常灵活。使用刀具补偿功能可调节原料的切削量。端铣刀磨损时，
少量偏移调节可确保每一个部件都有相同的尺寸。您还可使用不同尺寸的刀头，
让机床沿着原来设置的刀具路径切削出相同的部件尺寸。
  

圆鼻端铣刀
圆鼻端铣刀与普通的端铣刀相同，但在凹槽与端铣刀底部相交的弯角处有一半径。
该半径最大可达到刀具直径的一半。  

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圆鼻端铣刀在加工壁面与底面之间的圆角时非常有效。而且可提高端铣刀的强度。
在加工硬质材料时，标准端铣刀的尖角容易碎裂，而且磨损速度比圆鼻端铣刀更快。
圆鼻端铣刀的半径在切入工件时更为缓和。


球铣刀
球铣刀是一种圆角半径正好等于刀具直径一半的圆鼻端铣刀。这使得刀尖的形状正好为球形。
还可像端铣刀一样用刀具的侧面切削。  

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球铣刀的主要用途是加工放样曲面。刀具的球形轮廓能够沿着任何起伏表面移动，
并可沿着刀具的“球状末端”切削任何位置。由于球能够在表面上滚动，因此球铣刀可用于切削任何此类表面。
  

嵌齿端铣刀
嵌齿端铣刀与标准端铣刀相同，但配有可更换的硬质合金刀片。  

(, 下载次数: 121)


嵌齿端铣刀用于在更高速度下切削硬质合金之外的金属。这种刀具的直径范围很广，
能够实现更大深度的切削。这一点非常有用，但在使用这些刀具时，最好计算切削所需的功率。
可求解三个方程：
  
1. SFM = (刀具直径[英寸]) * RPM * 3.14159 / 12
2. (切屑载荷[英寸]) = (进给速度[英寸/分]) / RPM / 槽数
3. (进给速度[英寸/分]) = RPM / (螺距)
  
  
选择刀具时下一步需要考虑的是切削的材料。在金属加工行业中最常见的切削材料可分为两类：
不含铁与含铁材料。不含铁材料包括铝和铝合金、铜和铜合金、镁合金、镍与镍合金、钛与钛合金。
普通的含铁材料包括碳钢、合金钢、不锈钢、工具钢，以及含铁铸造材料例如铸铁。
不含铁金属比较软，容易切削，但镍与钛除外。含铁金属通常较硬，难于切削。
  
在选择刀具时，刀具材料是最重要的考虑因素。大部分上述刀具都采用三种基本材料：
高速钢、硬质合金以及硬质合金嵌齿。几乎所有这些基本刀具材料都可用于切削各种材料。
区别只在性能。高速钢刀具的硬度非常高，但耐磨性较差。硬质合金的耐磨性非常好，但容易碎裂。
硬质合金适合在较高转速和进给速度下切削材料，但价格更贵。硬质合金嵌齿刀具非常适合大批量生产场合，
因为每一个嵌齿上都有多个切削边。某个切削边磨损后，您可分度至另一个切削边，在所有切削边都已用过之后，
只需更换嵌齿，而非整个刀具。
  
如果您正在使用高速钢钻头，必须首先使用中心钻。然后再钻孔。这可确保钻孔的正确位置。
如果你正在使用硬质合金钻头，没有必要首先将钻头居中，因为硬质合金钻头配有自行对中的刀尖。
如果使用硬质合金钻头钻削已经执行中心钻加工的孔，则会损坏钻头。
外切削边缘会在钻头开始切削之前接触锥形壁面。这会对外切削边造成冲击，并导致钻头碎裂。
硬质合金钻头必须首先从刀尖开始切削，然后再使用外切削边。
  
这些刀具材料都可采用各种不同的涂层以提高其性能。目前最常用的三种涂层材料为氮化钛 (TiN)，
碳氮化钛 (TiCN)，以及氮化铝钛(TiAlN)。TiN涂层的金色非常容易识别。TiN涂层的优点是表面硬度更高、
刀具使用寿命更长、耐磨性更好、润滑性更佳，可减少摩擦，并降低边缘积聚。
TiN涂层主要用于加工低合金钢和不锈钢。相比较TiN而言，TiCN涂层颜色为灰色，硬度更高。
其优点在于切削速度和进给速度更高(与TiN相比可提高40% 至60%)，金属切除速度更快，
而且具有极佳的耐磨性能。TiCN涂层可加工所有材料。TiAlN涂层呈现灰色和黑色，主要用于加工硬质合金。
适合非常高的加工温度，最高可达800℃，这使其非常适合不使用冷却剂的高速加工场合。
推荐使用压缩空气清除切削区域的切屑。这种刀具非常适合硬质钢、钛以及镍合金，包括铸铁以及高硅铝之类的磨蚀性材料。

在选择端铣刀时，凹槽数或切削边数是一个重要因素。端铣刀的槽越多，槽的尺寸就越小或者越窄。
双槽端铣刀的中心实心部分大约为端铣刀直径的52％。三槽端铣刀的中心部分为直径的56%，
四槽或者槽数更多的端铣刀的中心部分为直径的61%。这表示端铣刀的槽数越多，切削中的刚性就越高。
建议两槽端铣刀用于较软的粘性材料，例如铝和铜。建议四槽端铣刀用于较硬的钢材。




切削速度以及进给速度


切削速度指的是刀具的切削边相对于工件的移动速度，以英尺/分（SFM）为单位。
进给速度指的是工件进入刀具的速度，以英寸/分（IPM）（或者毫米）为单位。
进给速度和切削速度会影响切削的完成时间、刀具的使用寿命、加工表面质量以及机床所需功率。
切削速度主要取决于需要切削的材料以及刀具材料。为了计算正确的主轴转速（转/分RPM），
将SFM建议值乘以3.82，然后除以刀具直径。3.82为将SFM转换为RPM的常数。
进给速度取决于切削的宽度和深度，所需表面质量以及许多其他变量。
所需的进给速度＝每齿进给量×齿数×主轴转速。

可参考机械手册©或者其他参考资料以计算正确的速度。
大多数刀具制造商都可根据所需切削材料提供一般性的刀具指导。许多制造商甚至可提供现场服务，
帮助您选择正确的刀具、涂层以及切削速度。


尽管制造商提供的刀具速度以及进给速度参考资料可方便您的使用，但仅供参考。在许多场合下，
这些数字适用于理想情况，因此不一定适合实际应用。在根据切削条件调整刀具时，经验非常重要。
切削过程中可能出现振动，因此可能需要改变切削速度以及进给速度以消除这些现象。

[ 本帖最后由 ZeroGStudio 于 2009-4-4 18:17 编辑 ]
作者: ZeroGStudio    时间: 2009-4-4 13:10
沙发自己座...:em15:
作者: gamegang    时间: 2009-4-4 14:14
我来学习下 谢谢lz
作者: kp123321    时间: 2009-4-4 16:26
感谢分享
作者: liuzhiping    时间: 2009-4-4 16:36
感谢
作者: fuwz88    时间: 2009-4-4 17:18
感谢,收藏,学习
作者: 50钻铣    时间: 2009-4-4 19:46
收藏了
  谢
作者: geyo    时间: 2009-4-4 22:02
学习中
作者: 小方包    时间: 2009-4-6 17:03
谢谢......
作者: 八百里的麾下炙    时间: 2009-4-6 18:12
此帖要顶
作者: 黄百山    时间: 2009-4-6 19:28
顶,
作者: chinaxjfc    时间: 2009-4-7 17:54
感谢,收藏,学习
作者: kjzs2003    时间: 2009-4-7 19:37
收藏了，非常感谢！！！
作者: 中山阿成    时间: 2009-4-8 11:06
有个问题:"攻丝尺寸不得超过1.5 x丝锥的外径。如果接触长度超过紧固件直径的1.5倍，螺纹连接的强度将不再增加。"

也就是要攻M10的螺孔,最大的深度只能是15mm?超过15mm的深度都是对连接强度无帮助的?
实际操作,都是攻到20左右的深度....
作者: jinma    时间: 2009-4-8 13:12
最放毒,我也去买床了,多上点资料
作者: ZeroGStudio    时间: 2009-4-8 13:53
原帖由 中山阿成 于 2009-4-8 11:06 发表
有个问题:"攻丝尺寸不得超过1.5 x丝锥的外径。如果接触长度超过紧固件直径的1.5倍，螺纹连接的强度将不再增加。"

也就是要攻M10的螺孔,最大的深度只能是15mm?超过15mm的深度都是对连接强度无帮助的?
实际操作,都 ...


原文应该是由英文翻译过来的, 用词方面可能不够准确导致歧义...:em17:



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