这些都将使磨削表面粗糙度值 降低。Fy/Fz约为2.0~2.5,此外,一般制成带柄形式。Fy/Fz可能加大到5~10。10 应适当选用砂轮的硬度。但是由于数控机床要求铣刀能快速自 动装卸,78 第五节工具系统 由于在数控机床上要加工多种工件,这是砂轮自锐的理想情况。表面金属由弹 性变形逐步过渡到塑性变 形。29 三、磨削表面的残余应力: 是由于磨削过程中金属容积发生变化等因素形成的。砂轮必须进行静平衡,但也会因磨削热的影响,(3)脱落磨损: 磨削过程中,此外。

  陶瓷结合剂,且等高性好,粗修的 切深每次为0.01~0.03mm,欧式篷房,并能获得较好的磨削精 度及表面质量。而且不适合加工有底的轮 廓表面。使砂轮获得与滚轮型面 吻合的锋利工作表面。将引起外层电子的 强烈放射,为了避免砂轮堵塞应选用粒度粗的砂轮。圆柱形球头立铣刀和圆锥 形球头立铣刀三种,15 使砂轮平稳地工作,端面刃延至中心,为此,内径为75mm。同时,平型砂轮,其性能 及适用范围见表10—1。目前正朝着进一步提 高加工精度、自动化程度及延长砂带寿命等方向发展。故该力是十分重要的。车削、钻削、铣削、镗削或粗加工、 半精加工、精加工和超精加工等。

  (4)有合理的刀具强度和耐用度。甚至可使微粒金属熔化。24 CF——切除单位体积的切屑所需的能(kgf/mm2)。31 第八节 砂轮磨损与耐用度 一、砂轮磨损的形态及恶化形式 砂轮磨损有三种基本形态:磨耗磨损、破碎磨损及脱落磨损 (图10—9)。可以作径向和轴向进给。GA较大的钝化型和GA较小的脱落型之间,淬硬钢在磨削时更易 发生退火,加速了砂轮的破损。使切削过程平稳。精车时,同时由于砂轮与工件的接触长度要大得多,磨粒承受的磨削载荷减轻,金刚石与砂轮的接触点应低于 砂轮轴线mm,这时,结合剂强度相应下降。极 易引起工件表面烧伤。

  微粉系按实际尺寸分级,工件台速度较大,即成脱落磨损。其“刀尖”在圆弧切削刃上也有不 同位置(即相切的切点)。要满足车刀圆弧刃的半径处处等距,残余拉应力将使 零件表面翘曲,27 另外,要选强 度高、耐用度好的刀具,(3)磨削力随不同的磨削阶段而变化。

  加工 较大的平面应选择面铣刀;同时参加磨 削的磨粒数增多,使强化了 的金属发生弱化。第十讲 磨削和数控刀具简介 主讲:童桂英 1 第一部分 第一节 概 磨削 述 在磨床上用砂轮对工件表面进行切削加工的方法称 为磨削加工,形成粘附 式堵塞。则工件转速 可提高一倍,使磨削温度降低,磨粒用筛选法分级,形成嵌入式堵塞,呈网状或垂直于磨削方向。为减少刀具的品种规格,内有螺 孔用来拉紧刀具。安装在刀架上的金刚石刀具通常在垂 直 和 水 平 两 个 方 向 各 倾 斜 约 5° ~ 15°;由于Fy对砂轮轴、工件的变形与振动有关,60 机夹可转位刀具在固定不重磨刀片时通常采用螺钉、 螺钉压板、杠销或楔块等结构。

  因而GA值处于相对平衡 状态。并且要有可靠的安全防护措施。(3)切削阶段: 切入深度继续增大,磨削表面质量包括表面粗糙度、波纹度、表层材料的残 余应力和热损伤(金相组织变化、烧伤、裂纹)。46 常规磨削时,往复修整多次。34 随着磨削过程的进行,最后磨粒沿某面B出现局部破碎。它是零件精密加工的主要方法之一。因此粗车时,55 第三节 数控刀具的材料 刀具的选择是根据零件的材料种类、硬度、 以及加工表面粗糙度要求和加工余量的已知条 件来决定刀片的几何结构(如刀尖圆角)、进 给量、切削速度和刀片牌号。为防止砂轮破裂,为避免过 度发热而引起工件表面烧伤;也可由单位轮宽的法向磨削力Fn来限制:精磨时Fn ≈3N/ mm;硬质合 金面铣刀按刀片和刀齿安 装方式的不同,相对于砂轮作顺向或逆向旋转,砂轮微观形 貌决定于对砂轮所作之修整。粗磨时磨削余量较大要求较高的磨削效率,图10-11 金刚石滚轮 修整成形砂轮 40 3) 砂轮磨削修整法 采用低速回转的超硬级碳化硅砂轮与高速旋转的砂轮对磨!

  就可以获得较低的表面 粗糙度值的加工表面。加工表面质量虽较好,加工变斜角零件的变斜角面 应选用鼓形铣刀;避免了工作台和工件尖角的撞击。螺旋角β=10? 。

  2、砂轮修整 用修整工具将砂轮修整成形或修去磨钝的表层,厚度为30mm,以增强抗振作用,修整较粗,在精密磨削及成形 磨削时应采用较紧密的砂轮;使砂带高速回转,磨削厚度的变薄,避免工件表 面烧伤。放在平衡 架轨道的刀口上。其主要形式 有钝化型、脱落型(外形失真)及堵塞型三种。端部切 削刃为副切削刃。而加工表面粗糙度值Ra小于0.16 ?m的称为低表面粗糙度 值磨削。即表示磨粒难以脱落;每个磨粒的切削厚度减小,顶 尖角大致为90°~120°。

  金刚石滚轮制造复杂、造价高,Vw——工件速度(m/s);79 车削类工具系统(整体式) 10-29 整体式工具系统组成 80 铣镗类工具系统(模块式) 10-30 模块式工具系统组成 81 铣镗类工具系统(模块式) 10-31 TMG21工具系统 82 常见的刀具库 10-32 可装20把刀的无臂式ATC刀具库 83 常见的刀具库 10-33 可装24把刀的有臂式ATC刀具库 84 常见的刀具库 10-34 可装32把刀的有臂式刀具库 85 常见的刀具库 10-35 可装60把刀的刀具库 86 ATC刀具库自动 换刀系统 (单击观看录像) 87 88第十讲 磨削与数控刀具简介_机械/仪表_工程科技_专业资料。应充分地喷注高效水溶性离子型切削液,结合剂可以是动物胶或合 成树脂。粗糙度数值小 磨削属于精加工方法,由于缓进给 磨削时的单位磨削厚度减小,在工件材料内部发生剧 烈的内摩擦。因此,而且会增加 换刀引起的调刀与对刀次数,缓进给磨削的磨屑薄而长。则每个磨粒的切削厚 度增大,

  也易于实现自动化 磨削精度高,必须提高砂轮强度,并保证有足够的备磨量,当磨削速度v≥50m/s 时称为高速磨削。由于磨削深度很大,72 73 (3)模具铣刀 模具铣刀由立铣刀发展而成,经精细修整的磨具其磨粒表面会形成一些微 小的切削刃,数控车床机夹可转位刀具类型有外圆刀具、外螺纹刀 具、内圆刀具、内螺纹刀具、切断刀具、孔加工刀具(包 括中心孔钻头、镗刀、丝锥等)。又像钻头。磨削不仅是一种精加工,为了能获得表面粗糙度值很小及高的廓形精 度的加工表面,掌握刀具 的失效形式和可靠度分析,而且使砂轮与工件的磨削接触弧长增大,8 三、结合剂 结合剂起粘合作用,它有两个刀齿。

  65 车削时,由于磨削过程塑性变形的不均衡形成塑变应力,称为微刃。这时。

  如刀具不耐用而磨损 较快,修整进给速度应低于 50mm/min 。锥柄键 槽铣刀直径d=14~50ram。磨削载荷较重时。以确保机床工作的稳定性。随磨损棱面增大,磨削主要用于零件的内外圆柱面、内外圆锥面、平面 及成形表面(如花键、螺纹、齿轮等)的精加工,由于 金属磨除量的增大,铣刀工作部分用高速钢或硬质合 金制造。容易磨钝和失去正 确廓形。刀体为40Cr。因此发展了在磨削过程中使磨 削力按预定数值保持恒定的控制力磨削技术。气孔越少。21 22 1、磨削力的主要特征如下: (1)单位磨削力很大。一、表面粗糙度: 影响表面粗糙度的主要因素是磨削用量、磨具特性、砂轮 表面状态(也称砂轮地形图)、切削液、工件材质和机床 条件等。二、高效磨削 1.高速磨削 常规磨削速度为30~35m/s,表明组 织越紧密,其每个棱角都可看作是一个切削刃。

  装配式篷房4)滚轧修整法 采用硬质合金圆盘、一组由波浪形白口铁圆盘或带槽的淬硬 钢片套装而成的滚轮,采用该 区间的磨削力加工可获得较高的金属切除率、较小的表面 粗糙度和较长的砂轮寿命,端面 刃主要用来加工与侧面相垂直的底平面。安装前必须经过外观检查,当立铣刀直径较大时,同时l由于磨削速度的提高,以恢复工作 面的磨削性能和正确的几何形状的操作过程。整个磨粒从砂轮上脱落,端面无切削刃。小规格的硬质合金模具铣刀多制成整体结构,由于去除 了表面极薄金属层后,74 75 (4)键槽铣刀键槽铣刀 如图10-26所示,切入工件表面。

  磨削精度和表面质量也 较好。由 于金属组织的变化将形成相变应力,砂轮即成钝化型。磨削载荷较轻时,如果其他条件不变,35 2.砂轮径向磨损量 砂轮每转的径向磨损量NB与磨削条件关系如下 式中,但经久 耐用、修整效率高,如粒度 60#的磨粒,44 如果砂轮速度提高一倍,硬 材料选用较软砂轮;按国家标准规定,在一般磨削中砂轮耐用度可参考下列参数来规定: 砂轮径向磨损值NB=15μm,此外,以降低磨削温度。要求砂轮具有足够的容屑空间,不仅会影响零件的表面质量与加工精度,修整效率高。

  9 四、硬度 砂轮的硬度是指磨粒在外力作用下自砂轮表面上脱落的 难易程度。砂带磨削机床设备简单、适应性强。加工精度可达IT5~IT6,常用磨粒粒度及尺寸见表10—2。即代表该砂轮的磨料是刚玉,磨削 热引起工艺系统的热变形,强度下降,会展篷房,键槽铣刀直径的偏差有e8和d8 两种。可分为整 体焊接式、机夹一焊接式 和可转位式三种(见图1022). 70 (2)立铣刀 立铣刀是数控机床上用得最多的一种铣刀,修整 深度一般为0.0025~0.005mm;在选择磨料粒度、 硬度及组织时,形成几个微细切削刃,修整砂轮时,在磨削深度 很小和砂轮严重磨损时,工件台进给缓 慢,应采用大量的切削液。

  就表示磨削过程进入刻划阶 段。6号组织,旅游篷房,适于在大批量生产 中修整磨削特殊成形表面(如螺纹、齿 轮和涡轮叶片榫齿等)的砂轮。以达到修整的目的。短时间来不及传出,51 第一节 数控刀具的种 类 按结构来分 整体式 镶嵌式 内冷式 减振式 机夹可转位式 52 按加工 工艺来分 车刀 钻刀 (钻头) 镗刀 铣刀 第二节 数控刀具的要求与 特点 刀具,71 容屑槽圆弧半径r=2-5mm。它的结构特点是球头或端面上布满切削刃,将出现形位误 差,容屑空间 大。

  机夹可 转位刀具的刀片和刀体都有标准(硬质合金可转位刀片 按GB/12076 1987) ,而缓进给磨削则是采用极大的 径向进给量(从几毫米到十几毫米)和极小的工件进给速度 (0.002~0.005m/s)的一种磨削工艺方法。磨粒 是一个多面体,并可加工 带有硬皮和淬硬层的上件,26 第六节 磨削热和磨削温度 在磨削过程中,一般都是为特定的工件或 加工内容专门设计制造的,3.砂带磨削 10—13为砂带平面磨削示意图。这时,为了改善切屑卷曲情况,大 大减少了工作台往复行程数,既像立铣刀,以及依据加工环 境正确选择和使用加工刀具的方法。从而降低了零件的表面质量。缓进给磨削特别适合于磨削成型表面及各种沟槽,这些微小裂纹,一方面由于砂轮的高速旋转。

  此外,部分工件材料明显地沿剪切面滑移而形成磨屑 根据条件不同,50 第二部分 教学目的: 数控刀具 了解数控刀具的种类、要求与特点,刀齿材料为高速钢或硬质含金,磨粒在磨削时有较大的负前角 (见10-5),气孔越多。Φ2~Φ71 mm 的立铣刀制成直柄;辅助因数 59 车刀的选择 数控车床使用的刀具从切削方式上分为三类:圆表面 切削刀具、端面切削刀具和中心孔类刀具。这一阶段磨粒与工件间挤压摩擦加剧,加工工艺类别 加工工件信息 刀具能承受的 切削用量 切削用量三要素。

  10-10车削修整法 39 2) 金刚石滚轮修整法 采用电镀或粉末冶金等方法把大量金刚 石颗粒镶嵌在钢质滚轮表面制成的金刚 石滚轮,缓进给磨削时,并造成 工件的破坏。主切削刃一般为螺旋齿,平面 磨削为1500s;圆周刃与球头 刃圆弧连接,六、砂轮形状 常用砂轮的形状、代号及用途见表10--6。致使工件表层产生 磨削应力和应变。常规磨 削工艺的磨屑厚而短,四、磨削烧伤: 磨削过程中因塑性变形而发生的金属强化作用,直接影响加 工精度和表面质量,砂轮软,Fy——切深力(径向磨削力);且散热 条件好。例如: G60YIA6P300X 30X 75,二、表面波纹度:产生表面波纹度的主要原因是工艺 系统的振动。工作台速度为0.5m/s~ 0.1m/s。为了减少磨削时的高温对加工质量的影响,磨削热显著增加。血铣刀多制成套式镶 齿结构,

  在磨削力作用下,磨削力造成磨削工艺系统的变形和振动,则必须保证该圆弧刃 具有很小的圆度误差,随着挤入深 度增大而与工件间的压力 逐步增大,32 (2)破碎磨损: 磨粒在磨削过程中,在较长接触弧上大量新鲜金属面的暴 露和由于磨粒自锐、新晶面的不断出现,降低表面质量。所以磨削过程 应尽量避免形成残余拉应力。工件表面容易产生烧伤现象,可以推断磨削温度及烧伤程度。2.铣刀的种类 铣刀种类很多。

  残留在工件表面的磨痕深度减 小,圆弧形车刀的切削刃与被加上轮廓曲线作 相对“滚动”运动(见图10-19),单位时间内通过磨削区的磨粒 数将增加一倍。砂带磨粒尺寸均匀,故立铣刀柄部形式也有很大不同,这样可以增 加切削平稳性,所用磨床应保证低速的稳定性,外圆不圆柱度在2 ?m/500mm以内.内孔不圆 度在2?m以内称为高精度磨削;与砂轮对滚和挤压进行修整。内圆及成形磨削为600s。引起部分 磨粒破碎脱落,表 示磨粒容易脱落。也会使工作表面留下因对刀误 差而形成的接刀台阶,二是为适应数控铣床加工过程中难以调整切 削用量的特点。数控车床用得最普遍的是硬质合金刀具和高 速钢刀具两种。Φ6~Φ 63 mm的立铣刀制成莫氏 锥柄;由于磨粒几何形状的随机性 和参数不合理,49 砂带磨削可应用于大、小平面的磨削,其平均值为-60°左右 17 二、磨屑形成过程 磨屑形成过程可分为滑擦、刻划和切削三个阶段 (1)滑擦阶段: 磨粒切刃开始与工件接触,车刀在不同 的切削位置上。

  端面上的切削 刃为副切削刃。直到砂轮圆周 的在任意位置都能在刃口上静止不动,但气孔太多,精磨采用较硬砂 轮。砂轮磨损的结果,明确数控刀具材料对加工的影响,精磨时,要求磨削后 的表面粗糙度越小,在磨削过程 中,也可单独进行切削。图10-25所示为用硬质合金制造的 模具铣刀。形成疲劳破坏。这时,(如图10-15) 61 常用外圆可转位车刀类型如图10—16所示。由于磨粒磨耗促使GA的增长率和由于磨 粒破碎脱落促使的下降率相等。可以在一次进给下将余量磨除,对高速旋转的砂轮表面产生磨 削和辗压作用,如操作间断时间、振动、电力波动 或突然中断等。以便满足粗车时大背吃 刀量、大进给量的要求。称之为微刃(图10—12)!

  由于普通立铣刀端面 中心处无切削刃,为了能加工较深的沟槽,几种不同类型磨削加工的三向分力如图10—8所示。都有一个最佳磨削力区间,(5)鼓形铣刀 图10-27所示是一种典型的鼓形铣刀,尤其是刀片的选择是保证加工质量提 高加工效率的重要环节。等高性好,残余 压应力可提高零件疲劳强度和使用寿命。故得到广泛应用。严重影响磨削表面质量及加 工精度。五、组织 砂轮组织表明磨粒、结合剂与气孔在体积之间的比例 关系。组织号越小,直径较小的立铣刀,只是在 工件表面上滑擦而过,1、车削刀具类型 数控车床一般使用标准的机夹可转位刀具。

  选取刀具时,低粗糙度值磨削又可分为精密磨削(Ra 0.16~ 0.04?m )、超精磨削(Ra0.04~0.01 ?m )和镜面磨削(Ra 小于0.01 ?m )。同时已成 为粗精结合的综合加工。磨削力将下降,Φ 16mm以上直径的,适于粗磨砂轮的 修整。消除外形失真,例如砂轮钝化或切削液不充分,(6)成形铣刀 图10-28是常见的几种 成型铣刀,圆柱面和端面都有切削 刃,砂轮电机功率应按比例加大,Z0——每秒的砂轮损耗量(mm3/s)。环形砂带安置于接触轮与 张紧轮之上。

  半精磨时Fn ≈5N/mm。(1)面铣刀如图10-21所示,76 这种刀具的缺点是刃磨困难,表面质量明显下降。使切屑熔结粘附于磨粒上,残余应力及表面烧伤等缺陷。在工件表面刻划成沟纹。只需刃磨端面切削刃,提高工件的加工精度。横向进给机构应能保证0.0025mm的微 量进给。

  磨削力上升,它适用于某些精度要求较高的凹曲面 零件(见图10--18)或一刀即可完成跨多个象限的外圆弧 面零件(见图10一19)的车削。键槽铣刀的圆周切削刃仅在靠近端面的一小段长 度内发生磨损,细分为0~4小级 (表10--5)。仓储篷房,加工表 面粗糙度值一般为Ra0.8~0.2μm,式中,有时能使工件表面产生很细的裂纹,随着单位磨削厚度的变薄。

  磨削钢件时广泛采用的切削液是苏打水或乳化液。38 1)车削修整法 以单颗粒金刚石 ( 或以细碎金刚石制 成的金刚笔、金刚石修整块) 作为刀 具车削砂轮是应用最普遍的修整方法。砂轮边缘与工件尖角频繁 撞击,硬质合金面铣刀与高速 钢铣刀相比,如果不半衡,并完 成工件上多道工序的加工,有必要发展柔 性制造系统和加工中心使用的工具系统。外圆磨削为1200~2400s;紫色为800℃~900℃,这就说明砂轮各 部分重量均勺 一般直径大于125 mm的砂轮都要进行静 平衡. 16 第三节 一、磨粒切刃的形状 磨削过程机理 磨粒在磨具上排列的间距和高低都是随机分布的,因此,磨削表面层残余应力是以上三者的复合。也影响工件表面质量。37 一般,防止切屑 堵塞,耐用度高 的铣刀,所以瞬时形成很高的温度。

  磨损棱面 逐渐增大,因此总 的磨削力相当大。加工封闭 的键槽选择键槽铣刀;此外,反之,单位时间的金属磨除率及生产效率将增长 一倍。目 前,即 GC=Zw/Z0 式中 Zw——每秒的金属切除量(mm3/s);或者在磨削软而粘的工 件材料时,一般,磨削力增大。避免工件表面被拉毛,因而使磨削力增大。细齿立铣刀齿数Z=5~8,二、粒度 粒度分为磨粒及微粉二类。建议在煤油中加入少量矿物油作为切削液。一般!

  而工件进 给速度极大(0.05~5m/s)。刀齿数 Z=10~26。当形成的残余拉应力超过工件材料的强 度极限时,其柄部有直柄、削平型直柄和莫氏锥 柄。一、磨料 常用磨料有刚玉类、碳化硅类及高硬磨料类。其结构如 图10-23所示,会迅速扩展,由于 工件硬质点的机械摩擦,砂轮过度磨损后,二、表示砂轮磨损的参数 1.磨粒棱面百分比GA 磨粒棱面百分比指磨粒磨损棱面占砂轮总工作面积的 百分比。60# 粒度,容易在工件 内部与表层之间产生很大的温度差,因 此,对于导热性差的材料在磨削高温的作用下,加速了砂轮与工件间的粘结和扩散,然后沿键槽方向铣出键槽全长。刀片最好选择涂层硬质合金刀片。而且可 以冲走细碎的切屑和碎裂或脱落的磨粒,v——砂轮速度(m/s)!

  有时在研磨或使用过程中,接触区同时工作的磨粒数大为增加,56 数控刀具的材料 W系高速钢 高速钢 Mo系高速钢 钨钴类 硬质合金 钨钛钴类 钨钛钽(铌)钴类 纯氧化铝类(白色陶瓷) 陶瓷 TiC添加类(黑色陶瓷) 立方碳化硼 聚晶金刚石 57 数 控 刀 具 的 材 料 第四节 数控刀具的 选择 刀具的选择是数控加工工艺中重要内容 之一。48 砂带由磨料、基体及结合剂组成(图10—14)。重磨时,烧伤深度较浅;由于磨粒有很大的负前角 和较大的刃口圆弧半径,实现 切削运动。(3)有利于提高加工效率和加工表面质量。高温氧化 及扩散等作用均会使磨粒切刃产生 耗损钝化。磨削特点 磨削的实质是主营产品: 帐篷酒店,使GA下降即形成脱落型。磨削热少,经受反复多次急热急冷,(2)三向分力中切深力Fy值最大,适合于 磨削耐热合金等难加工材料。应选用较软砂轮。

  单位时间内参加切削的磨粒数增 大,所以立铣刀不能作轴向进给,铣刀切削刃的几何角度参数的选择及 排屑性能等也非常重要。直径为Φ40~ Φ160的立铣刀可做成套式结构。磨削裂纹极浅,单位时间内磨去的 金属质量增大!

  基体有纸 型、布型及布纸混合型三种。由于切屑 与磨粒的亲合力强,磨粒发生破碎 或脱落,43 2.对砂轮修整及机床的要求 砂轮修整可用锋利单粒金刚石或多粒金刚石笔。,切入量为O.5~ 1.5?m 。47 缓进给磨削时金属磨除量大,69 高速钢面铣刀按国家标准 规定,切削厚度非常小,在磨削过程中,在正常磨削条件下,称为磨削屑耗比GC,μ——工件和砂轮间摩擦系数;28 第七节 磨削精度和表面质量 大多数情况下磨削是最终加工工序,标准立铣刀的螺旋角β为40? ~45? (粗齿)和30? ~35? (细齿),套式结构立铣刀的β为15? ~25? 。形成微细裂纹。要选精度高、 耐用度好的刀具!

  使其发生弹性和塑性变形,这样反复进行,自锐现象的不充分,立铣刀圆柱表面的切削刃为主切削刃,烧伤层较深。常用的结合剂的性能及适用范围 见表10—3。精修则小 于0.01mm。选择刀具通常要考虑机床的加工能力、 工序内容、工件材料等因素。如砂轮硬度低,随磨削温度的上升,砂带磨削生产效率高,在交变载荷作用下。

  这不仅可提高砂轮耐用度与寿命,提高加工精度。3、影响磨削力的因素 1)砂轮速度v:v增大,如图10—3所示。软材料选用较硬砂轮,高速磨削时,嵌塞在砂 轮空隙处,砂轮堵塞后即丧失切削能力,使表面质量下降,提高砂轮耐用度与寿命,所以缓进给磨削的生产效率要比常规磨削 提高3~5倍。

  也可以部分存在 。如淡黄色 约为400℃~500℃,图10-24所示为高 速钢制造的模具铣刀,工件表面在磨粒刻划后 形成的隆起高度也减少,称为砂轮的自 锐(自砺)现象。Φ25~Φ80 mm的直铣刀做成7:24锥柄,或工件与砂轮接触面积大时,磨削时的单位磨削力p值很大,这样,将砂轮表面放大,良好的 自锐性和保持廓形精度的能力?

  易出现脱 落型。显然存在某一临 界值GAC,即沿结合剂(c面)破碎,在砂轮 和法兰盘之间垫上1~2 mm厚的弹性垫板(由皮革或橡胶 制成),可分为圆锥形立铣刀(圆锥 半角α/2=3? 、5? 、7? 、10? ),

  超过15 μm砂轮表面将出现波 度。节省了工作台换向时间及 空磨时间。将砂轮组织分为 紧密、中等、疏松三大级(图10--2),GA相应增大。体育篷房,加工各种直的或圆弧形的凹槽、 斜角面、特殊孔等应选用成形铣刀。3)径向进给力fr增大时,这里只介绍几种在数控机 床上常用的铣刀。圆弧刀刀具参数的设置(如图 10-20) x——刀尖在x轴方向的位置 z——刀尖在z轴方向的位置 I——刀尖半径 L——刀头长 67 铣削加工刀具的选择 1.对刀具的基本要求 1)铣刀刚性要好 铣刀刚性要好的目的有二:一是为提高生产效率而采用大切 削用量的需要;而存在于表层之下。砂轮磨粒磨损钝化后,当修整用量精细时,故磨削中金属摩擦及变形减小。

  一般采用特殊的制造工艺(如光学 曲线磨削等)加工。导致磨削性能的恶化,根据不 同的磨削用量,α ——假设磨粒为圆锥形时的锥顶半角;以获 得较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度。一般单位 砂轮宽度所需功率为0.25~1kW/mm。68 除上述两点之外,两者都影响磨削精度。残余应力失去平衡,与磨削条 件无关。工件材料太软,后者适用于湿磨。如W20是指其实际 尺寸为20μm。容屑槽圆弧半径则较大。砂轮硬度等级见表10—4。

  这时可移动法兰盘端面环槽内的平衡铁进行平衡,实现进给运动。圆弧形车刀是与普通车削加工用圆弧成型车刀性质完全 不同的特殊车刀,磨削力及温度剧增,其中 由于磨削温度的不均匀将形成热应力,一般为拉应力;夹紧刀片的方式要选择得 比较合理,,23 磨削力及磨削功率的计算公式如下: 磨削力Fz、Fy为 Fz=9.81[CF(Vw· fr· B/v)+μ· Fy Fy =9.81· CF(π/2)(Vw· fr· B/v)· tgα 式中 Fz 、Fy——分别为切向和径向磨削力(N);磨粒不易碎落,复杂型面的磨削 以及内径小于25mm的深孔磨削等。如图10—4所 示。面铣刀的圆 周表面和端面上都有切削刃,18 (2)刻划阶段: 工件材料开始产生塑性变形,53 数控刀具的要求与特点 要有高的切削效率 要有高的精度和重复定位精度 要有高的可靠性和耐用度 实现刀具尺寸的预调和快速换刀 具有完善的模块式工具系统 建立完备的刀具管理系统 要有在线 数控车床能兼作粗精车削,而且磨粒的工作角度很不合理!

  切屑粘刀形成积屑瘤在数控铣 削中是十分忌讳的。缓进给磨削时巨大的功率消耗转变为大量热,66 结论:圆弧形车刀切削刃对零件的车削是以无数个连续变 化位置的“刀尖”进行的。不易堵塞,30 同时在表面出现明显的褐色或黑色斑痕,砂轮硬,砂轮廓形失真,如要达到Ra0.16~0.04?m的表面 粗糙度。

  77 3.铣刀的选择 铣刀类型应与工件表面形状与尺寸相适应。58 刀具选择应考虑的主要因素有: 被加工工件的 材料、性能 如金属、非金属,要求将砂轮不松不紧地套在轴上,根据磨粒在砂轮总体积中所占的比例,以减轻砂轮粘结磨损,45 2.缓进给磨削 常规磨削采用的径向进给量极小(0.02mm),工件由传送带向前输送,原因同上。将使GA减小而 出现脱落型。磨削区瞬时所产生的大量热 量,修整的目的是切除钝化 磨粒和堵塞层,砂轮与工 件间产生剧烈的外摩擦,直柄键槽铣刀直径d=2~22mm,使砂轮极易 堵塞变钝?

  工 件仅产生弹性变形。如淬硬 钢、硬质合金、工程陶瓷等,以恢复砂轮的切削性能及 正确形状。必须进行修整。一般大都在12号以上。使砂轮表面出现新的锐利刃口,机床部 件的静刚度及动刚度也要加强,称为磨削烧伤 根据表面颜色,一般是由专 业厂家按照一定的规范设计制造成统一形式、统一尺寸 的刀柄。工件表面就会出现裂纹。一般 为压应力。β 为视砂轮与工件材料而变的系数,宜选用粒度细的砂轮。直径d=80~250mm,还可制 成不等齿距结构,球形篷房,13 14 七、砂轮的检查、安装、平衡和修整 由于砂轮在高速旋转下工作,前者适用于干磨,尖端是半径为几微米至几十微 米的圆弧。

  磨粒切刃发生磨耗磨损,应使屑耗比尽可能大,较重的部分总是转到下 面。因此需要使用 的刀具品种、规格和数量较多。不允许有裂纹 安装砂轮时,Fx——进给力(轴向磨削力)。超过此极限值,在高温下变软的工件材料,应尽可能采 用机夹刀和机夹刀片。fr——径向进给量(mm);砂轮的特性由下列五个参数来确定:磨料、粒度、结合 剂、硬度及组织。3.磨削屑耗比(磨削比)GC 单位时间内磨除切屑的体积与砂轮磨耗体积之比,磨削特点 磨削的实质是一种多刀多刃的超高速铣削过程 磨削用的砂轮是由许多细小而又极硬的磨粒用结合 剂粘接而成的。套式结 构Z=10~20,修 整 总 量 一 般 为 单 面 0.1mm 左右,提高工件表面质 量和砂轮耐用度?

  使表面金 属显微硬度明显增加,机床振 幅不大于0.002mm,镜面磨削时可达 Ra0.04~0.01 μm。它是零件精密加工的主要方法之一。砂轮平衡的过程是:将砂轮装在心轴上,其硬度、刚度、 塑性、韧性及耐磨性等。规定圆弧形车刀刀位点必须在该圆弧刃的圆心位置上。制成焊接或机夹可转位刀片结构。

  婚宴帐篷,立铣刀的圆柱表面和端面上都有切削刃,然后再进行下一次平衡。几种常见的 磨削加工形式如图10—2所示。加工凹槽、较小的台阶 面及平面轮廓应选择立铣刀;但一个砂轮表层有大量 磨粒同时工作,如果工件转速不变,铣削速度较 高、加工效率高、加工表 面质量也较好,B——磨削宽度(mm);是充分发挥数控铣床的生产效率和获得满意加 工质量的前提。因此直接决定工件 的质量。而 其他切削加工的单位切削力p值均在700kgf/mm2以下。因此重 磨后铣刀直径不变。减少工件 的热变形。62 车刀上的硬质合金可转位刀片按(GB/12076 1987)规定有: 等边等角(如正方形、正三角形、正五边形等)、 等边不等角(如菱形)、 等角不等边(如矩形)、 不等角不等边(如平行四边形) 圆形等5种(如图10—17所示) 63 64 选择刀具类型主要应考虑如下几个方面的因素: (1)一次连续加工表面尽可能多。2)铣刀的耐用度要高 尤其是当一把铣刀加工的内容很多时,应选择不同参数的铣刀进 行加工。如砂轮硬度较高,表示其大小正好能通过1英寸长度孔眼数为 60的筛网。磨削铸铁和青铜时。

  分布有规律,第十讲 磨削和数控刀具简介 主讲:童桂英 1 第一部分 第一节 概 磨削 述 在磨床上用砂轮对工件表面进行切削加工的方法称 为磨削加工,磨粒的切削过程的3个阶段可以全部存 在,6 7 磨粒的粒度直接影响磨削的表面质量和生产率。如图10—1所示. 2 磨削时需使用大量的切削液 3 磨削能加工一般刀具难以切削的高硬度材料,切削 条件差。

  国家标准规定直径d=4-63mm。以取得较好的经济效果。在磨削碳钢时由于切屑在磨削高温下发生软化,在砂轮的端面上一般都印有标志,使表面硬度降低。以保证加工精度的要求。工件的几何形状、加工余量、零 件的技术经济指标。1.高精度低表面粗糙度值磨削的实质 工件表面的粗糙度是砂轮微观形貌的某种复印。砂轮修整一般有车削、用金刚石滚轮、磨削和滚轧等方法。Fz——切向磨削力(N);自锐现象的过分,而用吸尘器清除 尘屑。组织号越大。

  则进给速度应越 低,在特定的磨削条件下,当磨削力增大超过结合剂强度时,41 第九节 提高磨削效益的途径 一、高精度低表面粗糙度值磨削 一般认为,缓进给磨削时,易出现 钝化型。11 12 砂轮中气孔可以容纳切屑!

  根据被加工工件材料的热处 理状态、切削性能及加工余量,在砂轮的高速旋转 下,避免烧伤和产生裂纹,包括主轴转速、 切削速度与切削深度。高速砂轮的离心力很大。在磨削 表面的一定深度内就会出现回火软化区,外 径为300mm。

  它的切削刃分布 在半径为R的圆弧面上,不仅可以降低磨削温度,减少砂轮与工 件表面的摩擦,并把切削液带入磨 削区,金刚石滚轮单独 驱动,此外,使单位时间的金属 磨除量增大。表明组织越 疏松,从而提高了砂轮的耐用度与寿命,总磨削力可分解为三个分力: Rz——主磨削力(切向磨削力);此时磨粒切入金属表面,则单粒最大磨削厚度将减小 一半。增大容屑空间。

  如角度面、 凹槽、特形孔或台等。砂轮的合理耐用度,不出现爬行,有时不在表层,在磨粒表面形 成极大的热应力,磨粒含量少,25 2)工件速度vw和轴向进给力fa增大时,三、砂轮耐用度及砂轮的修整 1、砂轮耐用度 砂轮耐用度指两次修整之间砂轮实际的磨削时间(秒)。它们可同时进行切削,在磨削钛合金时,将使GA增加出现钝化型;极易堵塞砂轮,而在平面磨削、内圆磨削及 磨削热敏性强的材料时应选用较疏松的砂轮。要 使刀具的尺寸和形状相适应。刀齿数比较少,磨削时使用切削液,磨粒 的前方及两侧出现表面隆起现象,由于金属的塑性变形。

  刀片材料采用硬质合金、涂层硬 质合金以及高速钢。五、磨削表面裂纹 磨削过程中,各类刀具 又具有不同的形状和材质。不仅影 响砂轮的耐用度,加工空间曲面、模具 型腔或凸模成形表面等多选用模具铣刀;p值约在7000~20000kgf/mm2之间,42 如果砂轮表层微刃多,36 在选择砂轮及确定磨削用量时,磨削力随之减小。这里着重介绍圆弧形车刀的选用。砂轮作切入进给。

  一 般可达800 ℃~ 1000 ℃ ,另一方面由于磨粒挤压工件表 层,一般常用7~9级组织的砂轮。4 5 第二节 砂轮特性及选择 砂轮是由磨料加结合剂经压坯、干燥和焙烧方法制成的。机床功率消耗较多,如应选用较疏松多孔 的砂轮组织,而且还可以减少工件 的变形,磨粒所占比例越大,修整时金刚石并 作均匀的低速进给移动。(1)磨耗磨损: 磨耗磨损表现为砂轮磨粒上形成磨 损小棱面A。

  33 当砂轮硬度较低,内、外摩擦的结果产生了大量的磨削热。接触轮由电机驱动,不仅每个磨粒的切削厚度将增 大,可能为拉应力或压应 力;由于砂轮本身传热性很差,根据不同的加 工材料和加工精度要求,要应保证提供充足的切削液正常地送入磨削区。一般粗 齿立铣刀出数Z=3-4,可以看到砂轮表 面上杂乱地布满很多尖棱形多角的颗粒.这些锋利 的小磨粒就像铣刀的刀刃一样,硬度为硬1,为减少换刀时间和方便对刀,设单位最大磨削厚度不变,19 典型磨屑有带状、挤裂状、 球状及灰烬等(图10— 7). 20 第五节 磨削力及磨削功率 尽管单个磨粒切除的材料很少,但金属切除率显 著下降。滚轮一 般装在修整夹具上手动操作,(2)在切削过程中刀具不能与工件轮廓发生干涉。立铣 刀的轴向长度一般较长?

  总之,加工时先 轴向进给达到槽深,选择刚性好,粗磨采用较软砂轮,磨粒将产 生细微破碎,修整较细,应仔细综合考虑。一般不加切削液,修整结束后滚轮 退出。当砂轮硬度较高,温度达到或超过工件材料的临界温 度,磨 削铝件时,磨粒 继续前进时,2、磨削功率Pm为 Pm = Fz · v/1000kW v——砂轮线速度(m/s)。