刀具使用培训教程.

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（zuàntóu）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。[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：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。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。常用模具材料：工作温度成形材料模具材料300℃锌合金Cr12、Cr12MoV、GCr15、T8、T10。300～500℃铝合金、铜合金5CrMnMo、3Cr2W8、9CrSi、W18Cr4V、5CrNiMo、W6Mo5Cr4V2、M2。500～800℃铝合金、铜合金、钢钛GH130、GH33、GH37。800～1000℃钛合金、钢、不锈钢、镍合金K3、K5、K17、K19、GH99、IN100、ЖC-6NX88、MAR-M200、TRW-NASA、WA。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，FK61002，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。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Cuttingspeed）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Feedpertooth）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Cuttingdepth）单位mm表示加工时刀具刀粒切入工件的深度•Ae(切削宽度Workingengagement）单位mm表示刀具直径接触工件的宽度•n=(VC*1000)/3.14/D•F=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：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ø16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2500mm/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；