数控加工培训及考证 车工 2.3 曲面轴零件加工刀具准备（知识页）.doc

项目二 数控车工高级培训及考证技术培训模块 2.3 曲面轴零件加工刀具准备 2.3.1 案例加工工艺分析 （一）图样分析 以圆头电机轴作为案例。圆头电机轴零件加工要求用45钢，特征由外圆、端面、圆锥、圆弧面、槽及外螺纹构成，外圆柱（锥）及螺纹精度要求较高，零件的尺寸精度和表面粗糙度要求较高，从右至左，零件的外径尺寸逐渐放大。 图2-1 圆头电机轴 （二）加工材料分析 45钢是GB中的叫法，也叫油钢。市场现货热轧居多，含碳(C)量是0.42~0.50%，45号钢为优质碳素结构用钢，硬度不高易切削加工，常用于用作轴类零件、模具模板，梢子，导柱等，但须热处理，可选用硬质合金机夹车刀加工。 （三）加工方案分析 由于毛坯为φ30mm棒料，用三爪自定心卡盘夹紧定位。加工方案见表2-1。 表2-1 加工方案 （四）加工工艺路线设计 夹持毛坯，伸出65mm长； （1）粗车电机轴外轮廓表面，再精车； （2）粗车螺纹过渡槽，再精车； （3）粗车螺纹，再精车； （4）切断 （五）选择刀具及确定切削用量 （1）刀具选择 90°外圆车刀T0101：用于粗车外轮廓； 切槽刀(宽为3mm)T0202：用于切槽、切断； 螺纹刀(细牙)T0303：用于车螺纹； 35°外圆车刀T0404；用于精车外轮廓。 （2）确定切削用量 表2-2 电机轴切削参数表 2.3.2 刀具选用 （一）刀具使用表 加工电机轴零件所需刀具如下表2-3所示。 表2-3 刀具表 （二）量具选用 表2-4 量具表 （三）数控车削刀具 （1）常用的车削刀具分别有：外圆车刀、内孔车刀和螺纹车刀。 图2-2 （2）常用的钻削工具有：钻头、丝锥和铰刀。 图2-3 （3）刀具分类：外圆车刀、内孔车刀、螺纹车刀、切断切槽刀。 图2-4 （4）外圆车刀主偏角 1）外圆车刀主偏角Kγ=95° 图2-5 2）外圆车刀主偏角Kγ=45° 图2-6 3）外圆车刀主偏角Kγ=75° 图2-7 4）外圆车刀主偏角Kγ=93° 图2-8 5）外圆车刀主偏角Kγ=90° 图2-9 （5）内孔车刀 根据以下切削方式选择内孔车削刀具形式与主偏角： 图2-10 （6）螺纹车刀 1）可加工出包括牙顶在内的完整螺纹牙型； 2）保证了正确的底径和顶径； 3）在车削螺纹前，毛坯不需车削，车后不需去毛刺 图2-11 （7）切断切槽刀 1）QZQ,QZSR,QZS,QT四大系列 2）最小切槽宽度1.1mm 3）最大切断直径60mm 4）左刀右刀任意选择 图2-12 图2-13 （四）数控车削用刀具的特点 （1）精度高：刀片 刀杆精度高并采用微调刀杆 提高刀具精度 （2）可靠性好:结构可靠 断屑稳定 （3）换刀迅速：提高加工效率 （4）刀片材料：硬质合金 涂层材料 （5）刀杆截形：方形 圆形（与车床刀架系统有关） 可转位硬质合金刀片型号：（ISO） 图2-14 图2-15 （五）机夹可转位硬质合金刀片的选择 （1）刀片的夹紧方式 1）杠杆式 定位精度高 切屑流出顺（故常用） 2）螺钉夹紧 （2）刀片形状的选择 1）选择原则：刀尖角越大，刀尖强度越大，所以粗加工时，大余量选用大刀尖角刀具：精加工时，小余量选用小刀尖角刀具。 2）粗加工时： S C W 精加工时：D V 仿形加工：R 90度主偏角采用 T形刀片 （3）刀片后角的选择 1）选择原则 刀具后角大小会影响刀具头部强度，并影响加工表面粗糙度，选择后角主要考虑加工性质，切屑形状及工件材料等因素，所以粗加工、半精加工选小后角，精加工用大后角； 铸铁　碳钢（强度、硬度高）材料宜选用小后角； 不锈钢及铝合金（塑性材料）用大后角　保证精度。 2）后角选择 粗加工：Ｎ（０度） 精加工一般材料：Ｐ（11度） Ｃ（７度） （六）左、右手刀柄的选择 主要用三个方面进行选择： 1）看刀架是前置还是后置 2）看前刀面是朝上还是朝下 3）看进给方向是从右到左，还是从左到右 注：若前置刀架、前刀面朝上、进给方向从右到左就选Ｒ型刀柄。 （七）刀尖圆弧半径的选择 （1）选择原则 车刀圆弧半径主要影响切屑效率、刀尖强度、被加工表面粗糙度及表面精度小余量、小进给精车采用小圆弧半径；反之，采用大刀尖圆弧半径。 （2）刀尖圆弧半径的选择 粗加工时为提高刀尖强度，允许大进给量应采用0.5刀尖加工半径。精加工时为保证加工质量，应采用01~0.2刀尖圆弧半径。 （八）断屑槽形状选择 （1）基本槽形状类型 基本槽形按加工类型有：精加工（Ｆ）　普通加工（M）　粗加工（R） （2）断屑槽的选择 深切屑易断但强度小 断屑槽的形状一方面影响断屑效果，同时也影响刀刃强度，随着从粗加工到精加工变化，切削力量显著减小，刀刃强度也减小　所以断屑槽选择时要依据工件材料、切削条件分别进行选择。 2.3.3