数控立式车床的必备金属切削基础知识
时间：2018-11-27 09:45:47 来源：
（1）学习和掌握立式车床工件材料的切削加工性，合理地选择切削条件。工件材料在切削加工时的难易程度，称为材料的切削加工性。材料在切削加工时难，它的切削加工性就差，反之就易。决定工件材料切削加工性难与易的因素有：材料的化学成分与配比、材料的物理与力学性能及材料的金相组织等。材料的化学成分与配比又决定了材料的物理、力学性能和金相组织及热处理后的性能。它影响着切削条件的选择与切削参数的确定，是编程必须考虑的主要问题。工件材料按他们的性能，其切削加工性可分易、较易、较难和难等12级。在了解其材料性能和切削特点后，抓住其中影响切削加工性的主要矛盾，就可以合理地去选择刀具材料、刀具（刀片）的几何参数、切削用量、切削液及刀具（片）槽型。为了保证加工精度和已加工表面粗糙度值，还可根据工件材料的切削加工性与切削条件，确定刀具磨损限度或刀具寿命及切屑形状与排出方式。
（2）学习和掌握刀具材料的性能特点与应用，为合理选用立式车床刀具材料获得理论依据。现代用于切削的刀具材料有：高速钢（包括高性能高速钢和涂层高速钢）、硬质合金（包括新牌号、涂层、钢结及TiC基硬质合金）、陶瓷、PCBN及金刚石（包括天然金刚石、PCD和CVD）。总计牌号达100多个。每个牌号都有各自的性能特点和使用范围，这是每个编程和使用数控机床的人员必须要掌握的刀具知识。只有根据工件材料合理地选择刀具材料，才能获得较理想的切削效果，使刀具在合理的切削用量条件下有合理的寿命，而减少停机换刀的辅助时间。选用数控机床所用刀具材料，应尽量选用切削性能优良的、使用寿命高的刀具材料。如涂层高速钢和硬质合金，在切削有色金属时选用PCD、CVD和金刚石涂层硬质合金，其刀具寿命为一般刀具的几十倍到几百倍，加工质量也易保证。
（3）掌握好刀具几何参数的选择，使刀具获得合理的切削性能。现代的数控机床所使用的刀具，采用可转位刀片的机夹类刀具，它的几何参数的形成是由刀片几何参数和刀杆上刀片安装槽的有关参数结合而成。不同用途材质的刀片，它的形状和断屑槽型及刀片前、后角与刀尖角、刀尖圆弧半径不同。这就要求在选择时要根据工件材料、工件结构与形状、加工阶段（粗、精加工）和切屑的排断来综合考虑。这些参数的选择，必须以切削理论和经验为基础，才能使切削获得应有的效果。
（4）掌握切削过程中物理、力学现象，合理选择立式车床切削用量与刀具几何参数。在切削过程中，由于有刀具和工件、切屑与刀具的摩擦和被切材料的弹、塑性变形，就产生了切削力和切削热；由于有工件材料的塑性和切削温度的影响，就可能产生积屑瘤；由于有切削力和切削热的影响，就产生了刀具磨损；由于工件材料和刀具材料的不同，就产生了各种不同的刀具磨损形式；由于工件材料的不同，在切削过程中切削表面和已加工表面的冷硬现象（程度与深度）也不同等等。这些在切削过程中产生的物理、力学现象，除对刀具几何参数的合理选择有要求外，将对切削用量的选择起直接作用。用数控机床切削加工时，也同样要遵循普通切削机床的切削规范。在选择切削速度Vc时，首先要了解工件材料的相对切削加工性。
（5）掌握各种切削液的特点，合理选用切削液。切削液在切削过程中起着冷却、润滑、清洗和防锈4大作用。不同的切削液偏重特点不同。所以在选用切削液时，要根据工件材料、加工工序和加工阶段等综合因素来考虑。粗加工时，采用以冷却性能为主兼顾润滑的水溶液、乳化液或极压乳化液的切削液；精加工时，应采用润滑性良好的极压乳化液、极压切削油，以减小刀具与工件的摩擦，抑制积屑瘤的产生，提高刀具寿命和保证已加工表面质量；在切削一些难切削材料和难加工工序时，切削液的选用和其作用更不可忽视，因为它是改善工件材料切削加工性的重要措施之一。现代数控机床都配备了强大且良好的冷却润滑系统和性能优良的切削液（极压切削液），就可见切削液在切削中的地位与作用。
（6）合理地制定立式车床刀具寿命，达到合理的生产效率与加工成本。使用数控机床也同样有一个制定合理刀具寿命的问题。刀具寿命定高了，就会降低切削用量中的切削速度，使生产效率变低，加工的工时就长得多，虽然刀具成本下降，但综合加工成本也高；反之，刀具寿命定低了，虽然生产效率上去了，但由于刀具磨损快，不仅加工质量难以保证，而且增加了数控机床的换刀、对刀的辅助时间，而使价格较高的数控刀具费用增加，也同样使加工的综合成本。对不同成本的数控刀具，应制定不同的、合理的寿命。根据国外的经验，单刃（简单）和成本低的刀具，刀具寿命可制定得低一些，一般T为30～60min；多刃复杂、价格高的刀具，刀具寿命可制定得高一些，一般T为240～480min；但超硬刀具切削加工有色金属时，其刀具寿命T为几十小时到几百小时，这时的切削速度可达1 000m/min以上。
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