车削基础

1ＲSE学校课程2教材＜基础篇(车削)＞京瓷有限公司机械工具事业本部Ver.0605-0京瓷刀具2Ｒ・所谓切削加工,就是用工作的机械和切削工具对素材进行加工、把不必要的部分（切屑）切除去,生产出新的产品的过程素材切削工具（刀片＋刀柄）制品切屑工作机械1.什么是切削加工3Ｒ2.车削加工形态（VTR:23s）（VTR:12s）槽加工切断加工螺纹加工外径・端面加工内径加工例　①例　②例　③例　④4Ｒ•所谓切削速度就是指『工具切削工件表面的速度』。V（m/min）N=πD1,000V（min-1）3.旋削加工的基础用语3-1.切削速度（VTR:30s）π：円周率=3.14D：被削材直径(mm)N：工件每分钟回转数(minｰ1)•具体的切削速度是根据使用的刀片材种及加工工件材质不同而变化。πDN1,000V=（综合目录P548～参照）5Ｒ3-2.进给量参考(被加工材料进给量:mm/rev)粗加工精加工沟槽加工普通钢f=0.2～0.3f=0.1f=0.08淬火钢－f=0.1f=0.05铸铁f=0.4f=0.15f=0.1铝材f=0.3f=0.15f=0.083-3.切深切深（d）是指工件被1次切削的厚度。d(mm)车削加工方面的切深是、以『半径値』为记载、但也有『直径値』的记载。一般来说、粗加工以d=2～3mm、轻加工以d=1mm、精加工以d=0.2～0.5mm为标准。进给量（f）是指加工工件每1回转时工具的移动量。f(mm/rev)进给量根据加工效率・要求精加工面光洁度等的不同而改变。6Ｒ低切削速度高普通钢V=100（超硬）V=150～200（超硬被覆）V=200～300（瓷金）淬火钢V=20～30（超硬）V=30～100（黒瓷金）V=120～200（CBN）铸铁V=50～100（超硬）V=100～300（超硬被覆）V=300～800（陶瓷）铝材Ｖ＝100～300（超硬）V=300～1000（钻石）●被削材質（工件材质）其他切削速度●材质图示靭性高速钢超硬（超微粒子）超硬涂层PVD瓷金钻石金属陶瓷CBN（m/min)100050030020010030切削速度（耐摩耗性）陶瓷3-4.切削工具的种类种类代表例使用速度炭素工具钢高速度钢(高速钢)SKH2SKH950m/min超硬工具PW30KW10150m/min被覆工具(CVD方式)(PVD方式)CA4010CA4115CA4120CA5505CA5515CA5525CA5535CA6015300m/minPR830PR925PR915PR930种类代表例使用速度PVD瓷金PV7020PV60PV90350m/min金属陶瓷TN6020TN30TN60300m/min陶瓷工具KA30A65A66NKS500KS60001000m/minCBNKBN510KBN525KBN65BKBN9001000m/minPCDKPD001KPD0101000m/min（综合目录P6～参照）7Ｒ3-5.推荐切削条件表例●旋削工具方面・・・・记载于各工具章节的最后●钻头/铣削工具・・・・记载于各工具页面＜外径工具切削条件推荐记载例：P136～＞8ＲＫＴ3-6．工具摩耗形態の種類工具摩耗形态例表1工具寿命的判定基准例工件寿命基准（侧面摩耗）精密轻切削、非铁合金的精加工0.1㎜以下钢的一般切削0.2㎜～0.3㎜铸铁的粗切削0.7㎜～1.0㎜一次境界摩耗二次境界摩耗刀片主偏角面（上面）塌陷摩耗摩耗部分（侧面摩耗）刀片主偏角面（上面）塌陷摩耗工具寿命摩耗崩损先端摩耗（二次境界摩耗）侧面摩耗塌陷摩耗塑性変形摩耗性崩损崩损溶着性崩损机械性崩损热龟裂性崩损貝殻状剥離9Ｒ3-7．工具摩耗形态①前端摩耗（二次境界摩耗）②侧面摩耗③塌陷摩耗④塑性変形⑤摩耗性崩损决定精加工面粗糙度及尺寸精度内径加工上时,成为造成振动的原因造成发生毛刺的原因切削抵抗増加多发生于耐热合金・SUS切屑处理恶化精加工面恶化（起毛刺）精加工面恶化前端崩损精加工面急剧恶化尺寸发生偏差⑥崩损⑦溶着性崩损⑧机械性崩损⑨热龟裂性崩损⑩剥离切削抵抗増加精加工面出现花纹（精加工场合）精加工面恶化切削抵抗増加突发性崩损寿命不稳定铣削加工中常见车削加工时,在轻断续加工及被覆材种中常有发生高硬度材加工中常见振动切削时容易出现10Ｒ降低进给量降低切削速度应用涂层刀片或金属陶瓷刀片冷却液要充分使用PVD的刀片前角增加月牙洼磨损Craterwear对策11Ｒ使用强度好的刀片材质使用刃口强度好的刀片增大主偏角检查系统的刚性降低走刀量崩刃磨损Chipping12Ｒ•改变主偏角•增加刃口强度•使用更耐磨的刀片材质•调整进给切刃处缺口磨损DepthofcutNotch13Ｒ•增加进给量•降低切削速度•使用更耐磨的刀片材质•使用涂层刀片•使用冷却液后刀面磨损Flankwear14Ｒ•降低进给量•降低切削速度•冷却液要充分•使用涂层刀片热裂ThermalCracking15Ｒ•增加进给量•提高切削速度•使用锋利的切削刃•冷卻液要充分•使用涂层刀片或金属陶瓷材质积屑瘤Built-upEdge16Ｒ•降低进给量•降低切削速度•减少切深•冷却液要充分•使用红硬性更好的材质热变形HeatDeformation17Ｒ断裂Breakage•降低进给量•降低切削速度•减少切深•检查系统刚性•使用强度更好的材质•使用刃口强度更好的刀片18Ｒ4-1.刀片的平面形状4.刀片的种类和尺寸规格●刀粒为了能适应各式各样的加工、有必要做成若干种形状。一般来说、车削用负角刀片按规格决定形状・尺寸、各工具厂商之间可以互换。刀片顶角（鼻尖角角度）90°:SNMG（8角）80°:WNMG（6角）80°:CNMG（4角）60°:TNMG（6角）55°:DNMG（4角）35°:VNMG（4角）三角（T型）80°菱形（C型）四角（S型）90°60°80°大（切刃强度：高）小（切刃强度：低）19Ｒ刀片的有效切削刃长度20Ｒ溝・孔記号Ｇ:有孔两面断屑槽Ｎ:无孔无断屑槽刀片厚度方向R:右方向L:左方向逃隙角Ｎ:负角Ｐ:正角TNGG160408R-C4-2.刀片的规格舍弃式刀片的称呼（综合目录P33参照）刀片的平面形状刀片的精度G:研磨品M:成型品切刃长Ｒ角08→Ｒ0.812→Ｒ1.2任意记号断屑槽名称T:60°舍弃式刀片的称呼例（研磨断屑槽的场合）21Ｒ①负角刀片和正角刀片的选择负角刀片:刀片两面都能使用,经济实用装刀柄时,为了不接触逃隙面,有必要使刀片和刀柄倾斜角度（切削抵抗高）正角刀片:刀片只使用单面由于逃隙面本身就有角度、因此可使主偏角增大（切削抵抗低）形状6°6°0°0°外径内径负角正角・加工成本重视・刃先強度必要・加工钢性高・加工精度严格・切削抵抗降低・工件钢性降低4-3.刀片的平面形状22Ｒ在左手的刀柄上安装上右手刀片,刀片将成为反手TNGG160408R-CTNGG160408R-STNGG160408L-C※必须在目录里,认真确认好刀柄和刀片的左右手.＋右手刀柄（R）左手刀柄（L）+4-4.刀片方向的选择TNMG160408(无方向）＋左手刀柄（L）左手刀片（Ｌ）右手刀片（Ｒ）×〇右手刀片ﾟ（Ｒ）23Ｒ24Ｒ4-5.R角（鼻尖角）R角(鼻尖角R)■R角对加工的影响鼻尖角R、也称R角、是指工具切刃前端的圆弧半径.R(mm)荒加工・・・通常使用R=0.8mm或R=1.2mm精加工・・・通常使用R=0.4mm或R=0.8mmR=0.4㎜R=0.8㎜R=1.2㎜＜综合目录P46记载例＞DNMG1504○○PSの例R角●精加工面●耐摩耗性R小×R大○R小×R大○鼻尖角R大,产生的热量容易扩散。●耐欠损性●切屑处理●切削抵抗R小×R大○R小○R大×R小○R大×鼻尖角R大有大R接触面积精加工面比较好鼻尖角R大在形状上耐崩损性好容易缠绕鼻尖角R大切削出宽而薄的切屑鼻尖角R大造成接触面积大増加背分压力容易发生振动25Ｒ5.铁屑形态缠绕的铁屑连续卷曲铁屑切断铁屑飞散铁屑形状状况缠绕工件及工具刮伤精加工面、夹在工件和切刃中间、会使刀片发生崩损。偶尔会缠在工件或工具上。因为切削抵抗低、对于严格的精加工面要求切削成此种铁屑。（自动车床等上常见)一般较受欢迎的铁屑。即使工件批号有变，形态也很难变化,可以稳定连续加工。硬切削过深。会损伤工具及精加工面。使用各种刀片断屑槽进行铁屑处理改善.26Ｒ6.关于铁屑积瘤铁屑积瘤・・・工件的一部溶着在工具的刀刃上、这个溶着物作为工具刀刃之处不同的刀刃进行切削。这个溶着物称为铁屑积瘤。瓷金材料上很难附着铁屑积瘤。并且、提高切削速度很难发生铁屑积瘤。●钢加工时产生的铁屑积瘤【低速领域：V=50m/min】【高速领域：V=200m/min】铁屑积瘤最大高さの理論面粗さ：3.125Rz（μm）05101520050100150200250切削速度Ｖ（m/min）精加工面面粗糙度Ｒzチップ：ＴＮＧＧ１６０４０４Ｌ－ＳＴＮ６０切削条件：Ｖ＝可変m/mind＝１．０mmｆ＝０．１mm/revＤｒｙ被削材：ＳＣＭ４３５（φ７０外径）切削速度和实际精加工面粗糙度数据最大理论面粗糙度：3.125Rz刀片：ＴＮＧＧ１６０４０４Ｌ－ＳＴＮ６０切削条件：Ｖ＝可変m/mind＝１．０mmｆ＝０．１mm/revＤｒｙ工件：ＳＣＭ４３５（φ７０外径）27Ｒ8.光洁度(表面粗糙度)(根据JISB0601-1994)计算标准为4Ra=Ry=Rz＊的加工记号（三角记号▽及波形记号于1994年修订,它已不属于JIS規格、在现在的图纸中经常看到此类现象。8-1.表面光洁度的求法（综合目录P541参照）算術平均粗度Ra（μm）最大高度Ry（μm）十点平均粗度Rz（μm）（三角记号）0.0250.050.100.10.20.40.10.20.40.200.80.8（▽▽▽▽）0.400.801.61.63.26.31.63.26.3（▽▽▽）3.26.312.52512.525（▽▽）12.5255010050100（▽）28Ｒ8-2.理论光洁度和测定光洁度(根据JISB0601-1994)〔理论面粗度的计算例〕使用R=0.8mm的刀片进行f=0.3mm/rev的切削加工时,『理論面粗度』是多少?0μm14808100030Ry2...■表面粗度记号的注意点・对持有刀刃圆角（鼻尖角R)的工具,切削时的几何理論粗糙度（光洁度）（Ry）按以下公式表示。上面资料是依据JISB0601-1994记载的。有时、为让ISO規格与記号一致,故依据JISB0601-2001版规格,象右边图一样变更记号。十点平均粗糙度(Rｚ)已经从2001年版目录中删除、但长期以来一直在日本国内普及,因此以ＲｚJIS的参考记号保留下来。种类JISB0601-1994的記号JISB0601-2001的記号最大高度RyRz十点平均粗糙度Rz(RzJIS)算术平均粗糙度RaRa1000R8fRy2理论面粗度的计算公式Ry：最大高度(μm)ｆ：进给量(mm/rev)Ｒ：鼻尖角R(mm)1000R8Ryf29Ｒ・不要把刀片放在同一格子里。（切刃碰撞后将会发生刀片欠损现象。)・不要把不同R角,不同材种的刀片放在同一盒子里R0.4R0.8刀片的放置处理(一个重要的建议)注意注意产生不良的原因