CNC刀具的認識與應用初級課程

GMSCNCPresenter’stitle2005/121目錄

1.刀具的種類……………2.銑刀各部位名稱………3.刀具的材質…………….4.刀具塗層的使用………5.目前模具廠CNC使用的刀具…………..6.刀具夾持方式……………7.加工冷卻方式…………………8.刀具磨損的判定………………9.順銑和逆銑…………………10.步距與切深…………11.切削參數計算公式……….12.總結……………………..P3~7P8~11P12~14P15~18P19~23P24~34P35~37P38~42P43~44P45~46P47~55P56~57綠點(蘇州)科技(模具廠)2綠點(蘇州)科技(模具廠)1.刀具的種類31.刀具的種類1.1.1銑刀1.1.10T型刀1.1.2絲攻1.1.11鳩尾槽刀1.1.3鑽頭1.1.12特殊成型刀1.1.4鉸刀1.1.13其他…..1.1.5鏜孔刀1.1.6沉頭刀1.1.7鋼圓鋸1.1.8倒角刀1.1.9內角R刀1.1常見的刀具41.刀具的種類1.2按刃部製作方式分類1.2.1捨棄式刀具1.2.2整體式刀具1.2.3焊刃式刀具51.刀具的種類1.3銑刀刀頭的形狀1.3.1平刀1.3.2球刀1.3.3圓鼻刀(牛鼻刀)９０°ＲＲ61.4銑刀的刃數２刃３刃４刃６刃大容屑槽

小小

鋼性大?容屑槽大,那么切屑排出性好?剛性大,不易折斷,讓刀量小1.刀具的種類7綠點(蘇州)科技(模具廠)2.銑刀各部位名稱82.銑刀各部位名稱2.1銑刀類型一刀徑〔Φ?ｍｍ〕柄徑〔Φ、ｍｍ〕刃長〔ｍｍ〕全長〔ｍｍ〕OSG刀具表示方式:

刀徑

全長

×刃長

×柄徑

ＥＤＳ

Φ１０

７０

×１８

×１０92.銑刀各部位名稱2.2銑刀類型二OSG刀具表示方式:

刀徑×有效長

全長

×刃長

×柄徑刀徑〔Φ?ｍｍ〕柄徑〔Φ、ｍｍ〕有效長〔ｍｍ〕全長〔ｍｍ〕刃長〔ｍｍ〕LN-ＥＤＳ

Φ１×1245×1.5×4102.3銑刀切刃的形狀圓周刃前角圓周刃刃帶寬楔角圓周刃後角圓周刃第二後角2.銑刀各部位名稱11綠點(蘇州)科技(模具廠)3.刀具的材質123.刀具的材質韌性(每刃進給量)HSSHSS＋塗層超微粒子硬質合金硬質合金＋塗層高效率金鋼石CBN陶瓷金屬陶瓷鑄造模具鋼〔切削速度〕耐磨性SKS133.刀具的材質75075085010001100180019002100220038004700850010000020004000600080001000012000SKSSKD鋼高速鋼硬質合金氮化高速鋼硬質合金金屬陶瓷ＴiN塗層陶瓷ＴiC塗層CBN人工鑽石天然鑽石硬度〔ＨＶ〕TiAlN塗層：2800WXS塗層:

350014綠點(蘇州)科技(模具廠)4.刀具塗層的使用154.刀具塗層的使用4.1塗層的作用4.1.1硬度:讓切屑把熱量帶走,隔絕熱源導熱到刀具增加刀具外表硬度4.1.2導熱性(隔絕):4.1.3磨擦係數:磨擦係數大的刀具,容易產生積屑瘤164.刀具塗層的使用塗層顏色硬度(HV)摩擦係數開始氧化溫度TiN金色20000.4500TiCN青紫色27000.3400TiAlN黑紫色28000.3850CrN灰色18000.25700金鋼石黑色90000.15600DLC黑紫色30000.13004.2各種塗層比較174.刀具塗層的使用4.3各種塗層可加工的材料硬度刀具材質及塗層可切削之材料硬度高速鋼HESSHRC30硬質合金HRC40硬質合金TiNHRC40硬質合金TiCNHRC40~50硬質合金TiAlNHRC50~6218綠點(蘇州)科技(模具廠)5.目前模具廠CNC使用的刀具195.目前模具廠CNC使用的刀具日本NS刀具中文品名

參考圖樣MACH225高速,高硬度加工專用全鎢鋼超硬圓球立銑刀MRB230無限鍍膜全鎢鋼超硬深溝圓球立銑刀MSB230無限鍍膜全鎢鋼超硬圓球立銑刀MHR230無限鍍膜全鎢鋼深溝專用超硬立銑刀MHR430無限鍍膜全鎢鋼深溝專用超硬立銑刀MSE230無限鍍膜全鎢鋼超硬立銑刀NSR-2無限鍍膜全鎢鋼超硬端角R立銑刀MHD645高硬度專用全鎢鋼超硬立銑刀(D5mm~D12mm)MHD445高硬度專用全鎢鋼超硬立銑刀(D1mm~D4mm)MRT425無限鍍膜全鎢鋼深溝斜刃立銑刀205.目前模具廠CNC使用的刀具日本OSG刀具中文品名

參考圖樣FXS-LN-EBDSFX塗層鋼用超硬高鋼性長頸兩刃球刀WX-LN-EBDWX塗層鋼用超硬長頸兩刃球刀FX-MG-EBDFX塗層細槽加工直柄兩刃球刀WX-LN-EDSWX塗層細槽加工長頸兩刃端刀FX-LN-EMSFX塗層鋼用超硬長頸四刃端刀FX-MG-EDSFX塗層直柄兩刃端刀FX-CR-MG-EDSFX塗層鋼用超硬兩刃圓鼻刀FXS-EMSFX塗層鋼用超硬多刃短刃剛性刀FXS-EMSSFX塗層鋼用超硬多刃超短刃剛性刀FXS-RB-TPEFX塗層鋼用超硬細槽加工錐刃刀WX、FX(TIALN塗層)LN(長頸)CR(圓弧)EBD(兩刃球刀)EDS(兩刃端刀)EMS(四刃端刀)MG(超細晶粒硬質合金)EMSS(多刃超短端刃)RB(細深槽加工用)TPE(錐形立銑刀〕備註:215.目前模具廠CNC使用的刀具225.目前模具廠CNC使用的刀具專用刀具廠牌刀具型號銅電極專用刀

FCTFCT三刃鎢鋼立銑刀(開粗用)

CRN-LN-EBD(長頸球刀)CRN-LN-EDS(長頸端刀)石墨專用刀FCTFDCSB-2鑽石鍍膜全鎢鋼超硬圓球立銑刀FDCSHR-2鑽石鍍膜全鎢鋼超硬端角R立銑刀FDCSE-2鑽石鍍膜全鎢鋼超硬立銑刀

DIA-LN-EBD人造金剛石塗層長頸球刀DIA-EBD人造金剛石塗層直柄球刀23綠點(蘇州)科技(模具廠)6.刀具夾持方式246.刀具夾持方式6.1側面鎖定型式夾頭優點:1.本錢低2.容易購買缺點:1.很難保證刀具的平衡2.不適合高速加工256.刀具夾持方式6.2卡盤型夾頭優點:1.夾緊力強2.同心度較好3.適合多種尺寸的刀具4.剛性優於彈簧夾型夾頭5.本錢不高,清洗方便缺點:1.每個夾頭適用的刀柄有限2.為防止刀具損傷必須使用專用扳手來緊固夾頭.266.刀具夾持方式6.3彈簧夾型夾頭優點:1.夾緊力強2.同心度好3.適合多種尺寸的刀具4.本錢低,方便清洗缺點:1.每把刀具的同心度都必須經過檢驗2.難保持製造商指明的平衡標準3.使用者需要一定的技術276.刀具夾持方式6.4液壓型夾頭優點:1.夾緊力可滿足加工需求2.同心度較好3.很好的動平衡性能缺點:1.刀柄尺寸必須與夾頭內徑匹配2.通常為保持適當的長徑比,刀柄不能太長3.本錢較高286.刀具夾持方式6.5熱縮性夾頭優點:1.極強的刀具挾持力2.優異的同心性3.優異的動平衡性能缺點:容易因使用者操作不當而損壞296.刀具夾持方式6.6刀具裝夾的長度與讓刀量之間的關係δ＝6.74ｘPｘL3EｘD4ＰδＬＤ6.6.1當裝夾長度增加為原本2

倍時,讓刀量變成8倍6.6.2當刀徑增加為原本2

倍時,讓刀量變成1/16

倍306.刀具夾持方式6.7刀具必須延長裝夾的實例此電極成品總深度為47mm,刀具夾持長度為50mm316.刀具夾持方式6.8刀具夾持長度不一定等於總加工深度326.刀具夾持方式6.9設定刀頭形狀進行程式模擬CAM人員按照現場所使用的刀桿規格設定,進行碰撞檢知及過切偵測,在不碰撞的前提下,以刀具夾持最短的長度進行加工.以減少加工時刀具的讓刀量.336.刀具夾持方式6.10長徑比(LDR)與切削速度的關係ＤL當長徑比(LDR)在1:5以內,進給率可以達到90%~100%.當刀徑比在1:7~8,進給率僅可以達到50%.當刀徑比在1:10以下,進給率僅可以達到30%.34綠點(蘇州)科技(模具廠)7.加工冷卻方式357.加工冷卻方式7.1冷卻液1.效果佳,能沖走切屑2.尤其適合深孔加工3.可循環使用優點:缺點:1.種類多,效果不一致2.縮短塗層刀具壽命3.主軸轉速高時不容易達到卻削部位.4.使用油性切削液時有可能發生過熱起火367.加工冷卻方式7.2油霧式1.可使塗層刀具壽命延長2.可提高高速加工後外表質量優點:缺點:1.價格較高2.深孔加工效果差3.產生霧氣37綠點(蘇州)科技(模具廠)8.刀具磨損的判定388.刀具磨損的判定8.1尺寸量測(加工前)8.1.1使用分釐卡量測刀具刃徑及柄徑398.刀具磨損的判定8.1.2使用ROEDERS機臺上的BLUMLASER系統進行量測8.1.2.1平刀量測TDM=?使用這個命令,將通過測量設備讀出刀具直徑。對於這把刀具的所有進一步計算,都將使用這個刀具直徑計算值8.1.2.2外型量測TCM刀具輪廓測量

通過這個指令，全自動測量主軸上的刀具。帶附加選項的測量命令：TCM[-w1=-w2-wn=-bs=-kh1=-kh2=-kn=-kd=-k-r=-h=-clean–n=-tol=]408.刀具磨損的判定8.2外觀判定(加工前)8.2.1使用肉眼,或CCD查看刀刃磨損情況418.刀具磨損的判定8.3加工中或加工後工件品質觀察8.3.1火花8.3.2表面毛糙42綠點(蘇州)科技(模具廠)9.順銑和逆銑439.順銑和逆銑9.1順銑和逆銑的定義順銑逆銑切削厚度由最大逐漸減小到零切削厚度由最零逐漸加到最大44綠點(蘇州)科技(模具廠)10.步距與切深4510.步距與切深10.1步距(Rd)與切深(Ad)的解釋10.1.1類型一10.1.2類型二AdRdAdRd46綠點(蘇州)科技(模具廠)11.切削參數計算公式4711.切削參數計算公式11.1線速度(外周刃端的速度)11.1.1:定義:什麼是線速度→工具的外周刃在回轉時,單位時間內〔1分鐘內〕能前進多少距離〔單位ｍ／ｍｉｎ)~120m/min~60m/min~140m/min~70m/min~160m/min~80m/minD>Φ5~70m/min~25m/min~90m/min~30m/min~100m/min~35m/minD>Φ2~40m/min~15m/min~55m/min~17m/min~65m/min~20m/minD<=Φ2高速條件一般條件高速條件一般條件高速條件一般條件切削速度燒入鋼SKD11(55~62HRC)燒入鋼SKD61.STAVAX.HPM(45~50HRC)燒入鋼SKD61(45~50HRC)被削材

MHD445.MHD645切削條件參考表4811.切削參數計算公式11.1.2:線速度計算公式π?D?N1000V==一分鐘內前進的距離〔單位ｍ／ｍｉｎ)=圓周率

×(轉速/分)

換算成ｍＮ：轉速〔min-1〕Ｄ：刃徑〔mm〕4911.切削參數計算公式11.1.3:線速度計算公式舉例一刃徑

=Φ10轉速=500(min-1)切削速度

V=?

m/minπ?D?N1000V==3.1415×10×5001000=15.7〔m/min〕5011.切削參數計算公式11.1.3:線速度計算公式舉例二刃徑

=Φ10切削速度

V=20

m/min轉速

N(min-1)是?π?D?N1000V=N

=1000?Vπ?

D5111.切削參數計算公式11.2進給速度與每刃進給量(單刃切削量)11.2.1:定義:工作臺在單位時間(1分鐘)內移動多少距離〔毫米〕→單位(mm/min)什麼是進給速度？什麼是每刃進給量？與切削速度無關，是體現刀具負荷的指標→單位(mm/刃)5211.切削參數計算公式11.2.2:進給速度計算公式F=f

×

n

×

NF=工作臺進給的速度(mm/min)