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车削精加工中的刀具选型

1181 人参与  2018年03月02日 16:10  分类 : 数控车床  评论


车削加工中,尤其是精加工,该如何选择刀具呢?


确定刀具的主偏角


常规刀具的主偏角中,适合精加工的一般在90°~95°之间,尤以91°,93°,95°三个用得最多。接近90°的主偏角使得切削力是顺着工件的轴心方向的,不会对工件施以垂直方向的力以避免产生振动以及变形(薄壁件加工尤其重要)。主偏角一般在刀杆上得到保证。


确定刀尖角度,选择刀具形状


一般,我们常用的刀片形式主要有:

圆刀片(R开头),90度正方形刀片(S开头),80菱形刀片(C开头),80度凸三角形刀片(W开头),60度三角形刀片(T开头),55度菱形刀片(D开头),35度菱形刀片(V开头)。


这些刀具形状基本覆盖了90%以上的常规车削刀片。这几种刀片从刀具强度上排列:R,S,C(W),D,V。R刀片强度最高,V最低。但是强度越高,所引起的抗力也就越大,引起振动的风险也就越大。所以,往往粗加工我们会选用R,S,C(W)。精加工,我们则会选择D,V。精加工需要的仿形能力也是V最佳,R最差。


确定刀具前角后角


前角刀具刚性好,不易崩刃,适合做粗加工,而正前角刀片切削轻快,更适合做精加工。后角和前角有搭配关系,一般负前角刀片基本都是0度后角。而正前角刀片有5°(B),7°(C),11°(P)三种常用后角搭配(仅指车削)。


常用组合:
CC/CP(C型正前角刀片7°/11°后角),DC(D型正前角刀片7°后角),VC/VB(V型正前角刀片7°/5°后角),WB/WC(W型正前角刀片5°/7°后角),这些组合也是常规精加工所用的刀片形状(前后角刀尖角都确定了)

三者结合得出,常规精加工的刀具形式如下:

95°主偏角刀杆+CC刀片
93°主偏角刀杆+WB/WC/DC/VC/VB刀片
91°主偏角刀杆+DC/VC/VB刀片


这其中93°主偏角刀杆+DC是个人推荐最佳精加工方案(仅指车削径向而言),这个方案调配合适的切削参数,加工效果应该是目前车削里的最佳之一。我那这个试过好几个不同材料的1.6粗糙度,另一个钢件的0.8粗糙度因为是内孔,刀杆直径限制,只能用95°主偏角刀杆+CC刀片。

当然,上面的选择不是唯一的。在中大直径实心材料可以达到高线速度的工况下,0°后角(ISO代码N)的刀片也可以车出比较好的粗糙度,但是这个时候的粗糙度更多的是靠厚氧化铝的CVD涂层刀片在高线速度下“磨”出来的。这个粗糙度和上面选用的刀具加工出的粗糙度基本要相差一个等级左右。也就是说,用CN刀片能车到1.6的,我用DC刀片能车到0.8.

补充


内孔精车中常用的刀片还有TC/TP(T型正前角刀片7°/11°后角),相应的刀杆组合91°主偏角刀杆+TC/TP刀片,内孔直径超过16的精车,基本就可以使用DC刀片了,不过DC有07和11两种,07的刀片可以加工16~20左右的内孔,25及以上的可以用DC11的刀片了。而内孔在10~16左右的精车,可以用CC刀片,也可以用TC/TP刀片。内孔小于10的,一般只有CC刀片比较适用了,日系有能做到5。5~6mm的CC刀片。


图片



一:外径精车


1.PDJNR

车削精加工中的刀具选型 数控车床 第1张
此类刀杆适应于中大直径工件精车。改刀杆不仅能车外径和端面,还能仿形车削。精车中应用较广。而且轴类件加工中和顶尖不干涉。

2.PTGNR

车削精加工中的刀具选型 数控车床 第2张

适用于中大直径的精车。注意,此类刀杆只能车外径,不太适合车外径+端面。

3.STGCR和SCLCR

车削精加工中的刀具选型 数控车床 第3张

车削精加工中的刀具选型 数控车床 第4张

适用于中小零件的精车,但是SCLCR车细轴,STGCR不适合车端面。

4."黄金搭档"来了,SDJCR

车削精加工中的刀具选型 数控车床 第5张
适用于所有外径类零件的精车,包括仿形,以及轴类件。不管直径多大都适合。而且切削轻快,又比VB/VC刀片抗崩。此刀在手,干净天下精密活!

二:内孔精车

1.PDUNR

车削精加工中的刀具选型 数控车床 第6张
跟外径类似,该刀杆适用于中大直径零件的精车,亦能仿形兼端面。

2.PTFNR

车削精加工中的刀具选型 数控车床 第7张
适用于中大零件的精车。

3.SCLCR

车削精加工中的刀具选型 数控车床 第8张
常用内孔精车刀杆之一,加工直径范围广,最小可到5.5~6左右。


4.STFPR

车削精加工中的刀具选型 数控车床 第9张

中小孔径精车常用刀杆之一,一般加工孔径不大于20~25,最小约8~10,切削比SCLCR轻快,刀片刃数比CC多一半,经济性好。


5.SDUCR

车削精加工中的刀具选型 数控车床 第10张

由于刀片形状限制,此刀杆最小加工径在14~16左右,所以不如上两款刀杆应用广,但由于刀尖角比上两款小,切削更轻快,亦能仿形。

内外各五款形式的刀具,基本能满足常规外径和内径精加工。




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