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对于金属的车削加工,不仅要了解加工机床的相关知识,掌握这些加工的技能知识,还应对车削刀具的知识有所了解才对。只有正确地了解并处理切削参数、刀具槽型、刀具材料和其他因素之后,机械工程师才能实现***、经济的金属切削工艺。机械负荷在车削加工中比较稳定,而在铣削中则会从小到大再到小不断变化。下面为大家介绍车削操作中的参数和刀具槽型的问题,一起来了解吧。镗刀生产厂家 锐豪钨钢
切削参数的影响
切削深度、进给和切削速度的处理会对刀具负荷产生不同的影响。切削深度加倍会使切削力加倍,但是也会使切削刃作用于切削的长度加倍,因此单位切削刃长度所承受的负荷仍将保持相同。切削力还将随着进给量的提高而提高,但程度较低且无线性关系。提高进给量对切削力的影响并不像加大切削深度那么大,因为提高进给量增加的是切屑厚度而不是刀具的切削长度。这样会大大增加切削刃的负荷。车刀
在加快切削速度时,切削力通常会保持不变,但是功率要求将会升高;根据基本机械公式计算,功耗等于力乘以速度。实际上,中等切削速度范围内的切削力一般都会保持不变。但是研究和实际经验表明,切削力在切削速度降低时将会升高,并在切削速度加快时将会降低。在低速度下,可能会由于积屑瘤而导致切削力增加,而积屑瘤本身就表示切削速度不恰当。根据相关研究结果表明,切削温度会随着切削速度上升而上升,但是随着速度的进一步上升将会下降。涉及到真正的高速加工领域时,这些结果也同样有效,但是原因和结果有所不同。
太快的切削速度会导致不可控的切屑形成、极快的刀具磨损以及可能会使刀具碎裂或破裂的振动,从而降低工艺的可靠性。实际结论表明,更高的进给率和切削厚度与中低等切削速度相结合时,有可能提高操作的安全性和可靠性。如果切削厚度和进给率低到足以限制切削力的程度,则更高的切削速度可以提供更高的生产率。搪刀
通过刀具槽型来解决问题
大家普遍都认为,提高金属切削生产率及解决问题需要采用更***的切削刀具材料,例如新的硬质合金材质等级、镀层、陶瓷和PCBN。不断改善刀具材料技术具有无可争辩的价值。但是,单独依靠新切削材料来解决问题必然会起到反作用,可能会走入死胡同。例如,如果导致刀具破裂问题的原因是机械负荷过重,则解决方法是选择一种更强壮的切削刀具材料。
在主动解决问题的过程中,刀具槽型的作用并未引起重视。改变刀具槽型时,会以一种积极的方法改变变形材料的流动。例如,当预测切削力的公式(参见侧边栏)提示结果机械负荷将会较高时,从一开始就使用较锋利的槽型可以降低切削力,并在问题发生之前尽量加以避免。使用不同的刀具槽型来改变切屑流向时,还可以使化学、热和摩擦负荷的量和影响发生积极变化。
刀具槽型的元素
刀具的槽型包括其宏观和微观层面的形状和尺寸。在宏观方面,切削刀片的基本大小和形状决定了其强度。作用于较大刀片的切削力与作用于较小刀片的相同切削力相比,会导致更轻的负荷。较大且坚固的刀片有助于实现更高生产率的进给率和切削深度。但是,大刀片可能无法用于加工较小的零件特征。对于刀片形状,也存在类似的考虑因素。圆形刀片具有较高的强度,而90度刀尖角方形刀片的强度也要高于35度刀尖角的金刚石刀片。但是,圆形刀片可切削的零件轮廓种类要少于35度刀具。在强度与应用灵活性之间,需要作出一定的权衡。
另一个槽型因素涉及到刀具如何进入工件,这取决于切削刃角度、刃倾角和刀具前角。如果刀具顶面(前刀面)与加工表面垂直,则会将刀具前角视为负数。切削力将传递至刀具的本体或其他部分。另一方面,当切削刃从工件表面向后倾斜时,会将刀具前角视为正数。切削力集中在刀刃上,但此处不如本体强壮。此外,以正前角插入的刀片的后刀面***具有楔角或后角,这样会进一步降低刀具强度。切削刀具
负前角加工可以有效处理较强壮材料(例如钢和铸铁),但是也会产生更大的切削力,这样可能会限制切屑流动,而在刚性较低的机床、夹具或工件中也可能会导致振动。正前角产生的切削力较小,切屑流动也更自由,但刀具更容易崩刃或破损,并且切屑也可能无法控制。正前角切削适用于需要锋利切削刃的粘性材料和超级合金。镗刀
加工期间的刀具损耗是不可避免的,它贯穿着刀具使用寿命的始终。如果刀具使用寿命缩短至不可接受、刀具崩刃或破损,或者磨损或失效变得无法预计,则机械工程师可以对刀具槽型和切削条件进行调整,以尽量提高生产率并延长刀具使用寿命。但即使这些努力都成功发挥了作用,刀具损耗也仍然会贯穿其始终。目标在于建立一种新的损耗模式:使损耗尽量变慢且可预计。