可转位刀片型号的选用

   2019-08-12 49
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可转位刀片型号的选用分为四个步骤:选择刀片夹固系统,选择刀片型号,选择刀片刀尖圆弧和选择刀片材料牌号。

1. 选择刀片夹固系统

根据切削加工要求选择合适的刀片夹固方式(表1),刀片夹固系统的结构见图1,刀片夹固系统的使用性能分成1-5级,其中5级是最佳选择。

表1  刀片夹固系统选用推荐表

夹固方式

杠杆式

楔钩式

螺销上压式

 

压孔式

 

压板上压式

 

仿形上压式

外圆粗车

外圆精车

5

4

2

5

2

4

4

4

内圆粗车

内圆精车

5

4

2

5

2

5

4

4

切屑流向

5

5

3

3

 

图1  刀片夹固系统

2. 选择可转位刀片型号

选择可转位刀片型号时要考虑多方面的因素,根据加工零件的形状选择刀片形状代码;根据切削加工的材料选择主切削刃后角代码;根据零件的加工精度选择刀片尺寸公差代码;根据加工要求选择刀片断屑及夹固形式代码;根据选用的切削用量选择刀片切削刃长度代码;此外还要选择刀片断屑槽型;通过理论公式计算刀片切削刃长度。

1)选择刀片断屑槽型

如表2所示,根据切削用量把加工要求分为超精加工、精加工、半精加工、粗加工、重力切削五个等级,分别用代码A、B、C、D、E表示。又根据工件材料的切削性能选用合适的刀片断屑槽型,见表3,刀片断屑槽型的使用性能分成1-5级,其中5是最佳选择。

表2  切削用量选用参考表

代码

加工要求

进给量f(mm/r)

切削深度ap(mm)

A

超精加工

0.05-0.15

0.25-2.0

B

精加工

0.1-0.3

0.5-2.0

C

半精加工

0.2-0.5

2.0-4.0

D

粗加工

0.4-1.0

4.0-10.0

E

重力切削

>1.0

6.0-20.0

表3  刀片断屑槽选用推荐表

断屑

槽型

工    件    材    料

长屑材料

不锈钢

短屑材料

耐热材料

软材料

ABCDE

ABCDE

BCDE

ABCD

ABCD

PF

PMF

PM

PMR

PR

543--

353--

-253-

-144-

-1455

543--

353--

1552-

-134-

-1343

21--

21--

22--

4554

1122

43--

54--

2552

-221

--22

21--

-33-

-232

----

-33-

HF

HM

HR

54---

-54--

1451-

54---

354--

2641-

3---

21--

441-

43--

343-

1231

21--

344-

2342

31

53

TCGR

PMR

PGR

--145

54---

54---

1442-

1442-

--133

54---

54---

2442-

2442-

4444

3---

3---

322-

322-

--11

43--

43--

1322

1322

----

21--

21--

2342

2342

NUN

NGN

PUN

PGN

-1343

-1343

-1443

-1443

-----

-----

-3553

-3553

4554

4554

4431

4431

----

----

-355

-355

----

----

-222

-222

11

12

-431-

-342-

-452-

-243-

321-

-353

-431

-253

-421

-242

RCMT

RCMX

RNMG

13442

-1343

-1242

13432

-2322

-221-

3332

3433

233-

-222

-222

-231

2232

-111

----

    注:表中断屑槽型为株洲硬质合金厂可转位刀片的断屑槽代码 

2)切削刃长度计算

通过刀具主偏角K和切削深度a计算刀片有效切削刃长度L(图2),并推算刀刃的实际长度,然后根据刀刃的实际长度选用合适的切削刃长度代码。

图2  K、a和L之间的关系

刀片有效切削刃长L计算公式:  

    Lmax=(0.25-0.5)L

    Lmax= 0.4d

    式中:  d - 圆形刀片直径mm  

            L - 刀片切削刃长度mm

3. 选择刀片刀尖圆弧

粗加工时按刀尖圆弧半径选择刀具最大走刀量,或通过经验公式计算刀具走刀量;精加工时按工件表面粗糙度要求计算精加工走刀量。

1)粗加工

表4  选用最大走刀量参考表

刀尖圆弧半径mm

0.4

0.8

1.2

1.6

2.4

最大走刀量mm/r

0.25-0.35

0.4-0.7

0.5-1.0

0.7-1.3

1.0-1.8

粗加工走刀量经验计算公式:  

f粗 = 0.5 R

式中:  R- 刀尖圆弧半径mm 

        f粗- 粗加工走刀量mm

2)精加工

根据表面粗糙度理论公式推算精加工走刀量f公式:

      式中:  Rt- 轮廓深度µm

                       f- 进给量mm/r

                       rε- 刀尖圆弧半径mm

4. 选择刀片材料牌号

国际ISO标准把硬质合金刀片材料分为P、K、M三类,分别加工钢、铸铁、合金钢以及不易加工的材料。表5、表6和表7为株洲硬质合金厂生产的可转位刀片材料牌号。根据车削工件的材料及其硬度、选用的切削用量来选择可转位刀片材料的牌号。

表5  ISO标准P类常用刀片牌号

 

材料

 

 

 

硬度

HB

 

       耐磨性        基       本        牌        号             强度

TN315

TN325

YB415

YB425

YB435

YB235

                              走         刀          量    mm/r

0.05-0.1-0.2

0.05-0.1-0.3

0.1-0.4-0.8

0.1-0.4-0.8

0.2-0.5-1.0

0.1-0.4-0.6

                              切      削      速      度   m/min

碳素钢

125

640-530-430

490-410-290

480-345-250

440-300-205

380-230-165

180-130-110

150

580-490-390

450-380-260

440-315-230

400-275-190

300-210-150

165-120-100

200

510-430-340

390-330-230

385-216-200

350-250-165

260-185-130

145-105-90

 

合金钢

 

 

180

445-370-300

315-265-180

380-265-195

320-220-170

200-140-100

155-110-90

275

305-250-205

215-160-125

260-180-130

215-150-115

140-100-70

105-75 -60

300

280-235-190

200-165-115

240-165-120

200-135-105

125-90 -60

 95-70 -50

350

245-205-165

175-145-100

210-145-105

170-120-90

110-75 -55

 85-60 -45

高合

金钢

200

400-330

280-235-165

350-230-170

280-185-135

175-115-80

145-100-80

325

195-150

145-115-80

170-110

120- 80-60

 85- 55-40

 65- 45-35

不锈钢

200

345-285

290-145-180

295-240-190

275-210-165

225-180-145

130-110-90

 

铸钢

 

180

270-225

190-155

260-185-145

230-160-120

135-105-75

100- 85-60

200

270-225

190-155

255-180-95

190-125-85

120- 90-80

 90- 75-55

225

220-180

150-120

190-130-95

170-115-80

 95- 70-55

 80- 60-45

表6  ISO标准M类常用刀片牌号

表7  ISO标准K类常用刀片牌号

 

材         料

 

 

 

硬度

HB

 

耐磨性       基 本 牌 号             强度

YB3015

YB435

YL10.1

走         刀          量    mm/r

0.1-0.4-0.8

0.2-0.5-1.0

0.2-0.5-1.0

切      削      速      度    m/min

淬火钢

淬火钢

猛钢

55

250

(HRC)

 

 

可锻

铸铁

铁光体

珠光体

130

230

315-270-210

225-155-95

175-145-100

120- 85-50

105- 75-45

80- 60-30

     低强度铸铁

     高强度铸铁

180

260

475-290-185

270-175-110

225-150-90

155- 95-55

135- 95-60

95- 65-40

球墨

铸铁

铁素体

珠光体

160

250

285-200-140

210-145-100

165-110-70

120- 90-55

115- 80-45

80- 50-30

   冷硬铸铁

400

 

 

17-11

铝合金

未热处理

热处理

60

100

 

 

1750-1280-800

510- 370-250

铸铝

合金

未热处理

热处理

75

90

 

 

460-285-175

300-180-110

 

铜合金

 

铅合金

黄铜,紫铜

青铜电解铜

110

90

100

 

 

610-430-295

310-250-195

225-160-115

其他

 

材料

硬塑料

纤维材料

硬橡胶

 

 

 

380-240

190-120

225-160

 
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