数控机床对刀方法

在数控机床加工中,刀具刀位点的运动轨迹自始至终需要在机床坐标系下进行精确控制,但编程尺寸却是按人为的工件坐标系确定的,工件坐标系确定之后,还需要确定刀位点在工件坐标系中的位置,这样,工件坐标系与机床坐标系之间的相对位置关系就确定了,这一过程称为对刀。数控机床加工中经常涉及到对刀问题,对刀问题处理的好坏,直接影响到加工零件的精度和数控机床的操作。我们所说的对刀,包含两方面：一是刀具偏置参数的测量与输入,二是对刀点的确定。     

数控机床常用的几种对刀方法和操作

对刀的目的是建立刀具（刀位点）相对工件（编程原点）的位置关系;显然,因为刀具是按程序走刀,所以工作原点应与编程原点重合。在实际操作中,我们是通过执行G50／G92或G54-G59指令和设置刀具偏置补偿值来实现的。下面就以GSK980T数车及FANUC系统数铣、加工中心的对刀操作为例,分析建立（刀具）工作坐标系及设定刀具补偿的方法及原理。     

设计钻具时钻套的作用及与工件之间切屑间隙的确定

1确定刀具位置并预防引偏用的元件在工装夹具中用来确定刀具对工件的相对位置,以及避免或减少刀具在加工过程中发生偏移的元件,都叫做引导刀具用的元件。引导刀具用的元件可以分为两类：在夹具中确定刀具对工装夹具相对位置的元件——对刀块;在钻具中确定刀具位置并预防其引偏用的元件——钻套。     

钻套的作用及切屑间隙的确定

在工艺装备夹具中用来确定刀具对工件的相对位置,以及避免或减少刀具在加工过程中发生偏移的元件,都叫做引导刀具用的元件。引导刀具用的元件分为两类：一是对刀块（在夹具中确定刀具对工装夹具相对位置的元件）,二是钻套（在钻具中确定刀具位置并预防其引偏用的元件）。     

异形链条附板直线进给靠模仿形铣工装设计

靠模仿形铣削加工是成型轮廓加工方法之一.设计制造了直线进给靠模仿形铣滑台,根据不同的工件轮廓设计专用靠模轨迹槽和刀具系统、对刀系统、工件定位装夹系统.必须使刀具中心轨迹与靠模轨迹槽中心形状完全相同并方向一致,同时经过对刀和工件定位,使刀具、工件轮廓、靠模轨迹槽有正确的相对位置.     

数控车床对刀及一种简易对刀装置

对刀是指将刀具的刀位点调整到与数控程序中Ｇ９２指令（或其它建立工件坐标系的指令）所指定的坐标位置相重合,即在工件坐标系中使刀具的刀位点位于起刀点上,以使在数控程序的控制下,由此刀具所切削出的加工表面相对于零件的不加工表面（定位基准）有正确的位置尺寸关系,从而保证零件的加工精度要求;同时,对于在车削加工过程中需使用多把刀具的工序,还应保证换刀后新刀具的刀位点与原刀具（标准刀具）的刀位点相重合（允许存在刀位点位置间的误差,但该误差应是可知的,以便用刀具补偿功能或其它方法来消除）。为实现对刀,加工过程…     

高效切削钛合金Ti-6Al-4V硬质合金刀具扩散磨损研究

钛合金化学活性高,在切削过程中与硬质合金刀亲和性大,导致刀具易于发生扩散磨损。在使用硬质合金刀具切削钛合金Ti-6Al-4V试验及切削仿真分析基础上,采用SEM的EDAX研究刀具的扩散磨损,通过研究切削温度及刀-屑/工件接触区压力对扩散磨损的影响,并借助相图分析刀-工件之间的元素亲和力,进而研究扩散磨损的形成机理。结果表明:钛合金切削温度高,并且随着切削速度的增加,切削温度上升;在刀-屑以及刀-工件接触区,最高温度处于刀尖部位靠前刀面的位置。钛合金的加工回弹,造成刀-工件接触面摩擦加剧,使得整个接触区域的最高压力位置位于刀尖附近靠近后刀面的位置。在接触区的高温高压下,硬质合金刀具前、后刀面均发生元素扩散,且前刀面扩散现象比后刀面较为严重;随着切削速度的增加,加剧了扩散现象的发生。     

汽车变速齿轮倒角刀具的设计计算

1　设计任务齿轮倒角刀具用于在齿轮倒角机上对汽车变速器齿轮接合齿进行齿端倒圆角及齿廓倒棱加工。倒角加工采用仿形法切削原理 ,即刀具刃口曲线与工件齿廓母线相同 ,工件齿廓由刀具切削刃通过机床进给运动和刀具回转运动切削成形。倒角刀具有四个对称切削刃 ,由四个形状相同、相对于刀体中心线对称分布的造形圆柱体形成 (见图 1) ,圆柱体的半径及相对位置决定了刀具刃口齿廓形状。倒角刀具的设计任务就是根据工件齿廓母线 ,确定刀具造形圆柱体的几何参数 (半径及空间位置坐标 )。图 1　　2　设计思路假设刀具造形圆柱体已确定 ,将其半径…     

数控车削加工中的刀具补偿应用研究

研究车削加工中的刀具补偿功能,从刀具外形补偿、刀具磨损补偿和刀尖圆弧半径补偿三方面进行分析。探讨刀具补偿功能的应用,通过保证工件和刀具的相对位置,实现批量零件加工不对刀;通过设计刀具结构、设定T0303、T0305实现一刀两刃少换刀;通过修改刀尖圆弧半径补偿值实现成型面精修等实践技巧,为同类产品的加工提供有益参考。     

基于PC控制的数控车削精加工对刀谬误修正

数控加工前，必须进行对刀。精加工的对刀要求十分严格，各项影响刀具与工件相对位置关系的因素都要考虑清楚。文章着重分析了对刀中普遍存在的两种不恰当做法，对数控精加工有着重要的意义。     

自回转刀具发展概况综述

在机械加工领域中,回转刀具由于其刀片受到自身的摩擦或者外加动力驱动而回转,产生连续的切削力,从而提高了刀具的加工性能,引起了学者的研究兴趣。文中对自回转刀具的切削力和切削功率、切削温度、刀具磨损及耐用度、加工表面粗糙度等几个方面的研究现状加以综述,在此基础上探讨了今后自回转刀具的研究发展方向。     

硬切削中刀具材料的选择

硬切削作为“以切代磨”的新工艺是一种高效的切削技术,其加工质量及加工精度应达到磨削的要求,这就对刀具提出了较高的要求。文中对硬切削中所用刀具材料及其选择进行了阐述。     

基于有限元仿真的拼接模具铣削用刀具优化

对ABAQUS软件进行了二次开发,以实现拼接模具铣削过程仿真前处理的快速建模。对铣削力、应力和刀具温度进行仿真,并与铣削实验结果对比,验证了仿真模型的准确性。对不同前角、后角、螺旋角及刃口半径的球头铣刀铣削拼接模具的过程进行模拟仿真,采用遗传算法优化铣刀结构,将优化后的结构参数与传统结构参数代入刀具磨损、工件表面质量的对比实验,从而验证了优化的有效性。研究表明,对仿真前处理进行快速建模的二次开发运行成功,模拟结果准确。研究结果为降低制造成本、提高铣刀寿命和工件表面质量提供了理论参考。     

Modeling of the minimum cutting thickness in micro cutting with consideration of the friction around the cutting zone

Friction modeling between the tool and the workpiece plays an important role in predicting the minimum cutting thickness during TC4 micro machining and finite element method (FEM) cutting simulation. In this study, a new three-region friction modeling is proposed to illustrate the material flow mechanism around the friction zone in micro cutting; estimate the stress distributions on the rake, edge, and clearance faces of the tool; and predict the stagnation point location and the minimum cutting thickness. The friction modeling is established by determining the distribution of normal and shear stress. Then, it is applied to calculate the stagnation point location on the edge face and predict the minimum cutting thickness. The stagnation point and the minimum cutting thickness are also observed and illustrated in the FEM simulation. Micro cutting experiments are conducted to validate the accuracy of the friction and the minimum cutting thickness modeling. Comparison results show that the proposed friction model illustrates the relationship between the normal and sheer stress on the tool surface, thereby validating the modeling method of the minimum cutting thickness in micro cutting.     

Cutter workpiece engagement region and surface topography prediction in five-axis ball-end milling

Based on the machining tool path and the true trajectory equation of the cutting edge relative to the workpiece, the engagement region between the cutter and workpiece is analyzed and a new model is developed for the numerical simulation of the machined surface topography in a multiaxis ball-end milling process. The influence of machining parameters such as the feed per tooth, the radial depth of cut, the angle orientation tool, the cutter runout, and the tool deflection upon the topography are taken into account in the model. Based on the cutter workpiece engagement, the cutting force model is established. The tool deflections are extracted and used in the surface topography model for simulation. The predicted force profiles were compared to the measured ones. A reasonable agreement between the experimental and the predicted results was found.     

A study of deformation of the machined workpiece and tool under different low cutting velocities with an elastic cutting tool

To understand the effects of cutting velocity, tool elastic deformation generated by high normal stresses during metal cutting processing and artificial tool flank wear on the cutting process, an iterative mathematical model for calculating the tool–workpiece contact problem was developed in this paper under the assumption of elastic cutting tools. In this model, the finite element method is used to simulate cutting of mild steel by the P20 cutting tool with constant artifical tool flank wear under the condition of three different cutting velocities. The results obtained in the simulation were found to match the experimental data reported by related studies. The simulation results also indicate that the thrust and the cutting forces are functions of cutting velocity. Besides, both the normal stress on the tool rake face and the residual stress of machined workpiece generally decrease with increase in cutting velocity. According to the findings in this study, though the residual stress of the machined workpiece decreases as the cutting velocity increases, its value is still higher than that in ordinary conditions due both to the influence of tool flank wear and tool elastic deformation. Also, the phenomenon of curvature at the workpiece end easily occurs.     

车削碳钢中切削热的分配

基于解析法，通过车削实验获取解析法计算中所必需的参数，研究中碳钢干切削条件下所产生的切削热随切削速度（200～1400m／min）的变化和刀具条件的影响。结果表明：随切削速度增大，总切削热、流入切屑的热量都几乎线性增大，流入工件和刀具的热量增幅很小；耗散于切屑中的切削热比率随速度的增大而增大；流入工件和刀具中的切削热比率随速度的增大而减小；陶瓷刀具的切削过程与硬质合金的切削过程相比，前者切屑带走更多的切削热；大的正前角条件使切屑带走更多的切削热。     

自滚切刀具切削力试验研究

简介了自滚切刀具的基本概念,分析了切削过程中的切削力,对自滚切端铣刀的切削力进行了试验研究,得出了切削力与刀具刃倾角、刀片直径及切削速度之间的关系。试验结果表明,刃倾角对自滚切刀具的合理使用最为重要,各切削分力随刃倾角不同的变化规律源于刀刃工作前后角的变化;较小的刀片直径有利于减小切削力,使切削过程更加平稳;自滚切刀具特别适合于高速切削,较普通刀具切削速度可提高50%以上。     

基于刀具跳动的环形铣刀切削厚度模型的切削力计算

数控铣削过程中,切削变形引起的瞬时切削厚度是影响铣削加工切削力建模的重要参数之一,针对环形铣刀的切削特点,在考虑刀具跳动的情况下,对真实刀刃轨迹运动进行分析。将微细铣削的加工过程用宏观铣削来表示,从而建立了基于宏观铣削过程中刀具跳动下精密加工的瞬时切削厚度。通过仿真模拟和切削力试验来预测切削力,预测结果和试验结果具有一致性,表明该模型可以更好的预测加工过程中的切削力。     

汽车淬硬模具高速铣削加工相关技术

从机床技术、刀具技术及工艺技术等方面全面介绍了汽车淬硬模具高速铣削加工的相关技术。为提高汽车淬硬模具的制造水平,适应发展高速机床、高速刀具及高速工艺等相关技术。