車刀的蕞佳角度
一、車刀切削部分的組成
車刀切削部分由前刀面,、主后刀面,、副后刀面,、主切削刃、副切削刃和刀尖組成,�,!� 三面二刃一刀尖
1前刀面 刀具上切屑流過的外表。
2主后刀面 刀具上與工件上的加工外表相對著而且彼此作用的外表,,稱為主后刀面,。
3副后刀面 刀具上與工件上的已加工外表相對著而且彼此作用的外表,稱為副后刀面,。
4主切削刃 刀具的前刀面與主后刀面的交線稱為主切削刃,。
5副切削刃 刀具的前刀面與副后刀面的交線稱為副切削刃。
6刀尖 主切削刃與副切削刃的交點稱為刀尖,。刀尖實踐是一小段曲線或---,,稱修圓刀尖和倒角刀尖。
二,、測量車刀切削角度的輔佐平面
為了確定和測量車刀的幾許角度,,需求選取三個輔佐平面作為基準,這三個輔佐平面是切削平面,、基面和正交平面,。
1切削平面——切于主切削刃某一選-并筆直于刀桿底平面的平面。
2基面——過主切削刃的某一選-并平行于刀桿底面的平面,。
3正交平面——筆直于切削平面又筆直于基面的平面,。
可見這三個坐標平面彼此筆直,構(gòu)成一個空間直角坐標系,。
三,、車刀的主要幾許角度及挑選
3.1前角(γ0 )挑選的準則
前角的巨細主要解決刀頭的鞏固性與鋒利性的矛盾,。因而首要要根據(jù)加工資料的硬度來挑選前角。加工資料的硬度高,,前角取小值,,反之取大值。其次要根據(jù)加工性質(zhì)來考慮前角的巨細,,粗加工時前角要取小值,,精加工時前角應(yīng)取大值。前角一般在-5°~25°之間選取,。
一般,,制造車刀時并沒有預(yù)先制出前角γ0,而是靠在車刀上刃磨出排屑槽來取得前角的,。排屑槽也叫斷屑槽,,它的作用大了去了折斷切屑,不發(fā)生纏繞,; 操控切屑的流出方向,,保持已加工外表的精度;降低切削抗力,,延常刀具---,。
3.2 后角(α0 )挑選的準則
首要考慮加工性質(zhì)。精加工時,,后角取大值,,粗加工時,旋風銑刀片,,后角取小值,。其次考慮加工資料的硬度,加工資料硬度高,,旋風銑刀片廠工作,,主后角取小值,以增強刀頭的鞏固性,;反之,,后角應(yīng)取小值。后角不能為零度或負值,,一般在6°~12°之間選取,。
3.3 主偏角(kr )的選用準則
首要考慮車床、夾具和刀具組成的車削 工藝系統(tǒng)的剛性,,如系統(tǒng)剛性好,,主偏角應(yīng)取小值,這樣有利于進步車刀使用---、改進散熱條件及外表粗造度,。其次要考慮加工工件的幾許形狀,,當加工臺階時,主偏角應(yīng)取90°,,加工中心切入的工件,,主偏角一般取60°。主偏角一般在30°~90°之間,,常用的是45°,、75 °、90°,。
3.4 副偏角(kr′)的挑選準則
首要考慮車刀,、工件和夾具有滿足的剛性,,才能減小副偏角,;反之,應(yīng)取大值,;其次,,考慮加工性質(zhì),精加工時,,副偏角可取10°~15°,,粗加工時,副偏角可取5°左右,。
3.5 刃傾角(λs)的挑選準則
主要看加工性質(zhì),,粗加工時,工件對車刀沖擊大,, 取λs ≤ 0°,,精加工時,工件對車刀沖擊力小,, 取λs***0°,;一般取λs=0°。刃傾角一般在-10°~5°之間選取,。
機械加工開展的總趨勢是高功率,、-、高柔性和強化環(huán)境意識,。在機械加工范疇,,切磨削加工是運用廣泛的加工辦法。
---檢查『 刀具集創(chuàng)始的這個項目,,給刀具人幫了大忙』
高速切削是切削加工的開展方向,,已成為切削加工的干流。它是制造技能的重要共性關(guān)鍵技能,推廣運用高速切削技能將大幅度前進出產(chǎn)功率和加工并降低成本,。
高速切削技能的開展和運用決定于機床和刀具技能的前進,,其間刀具資料的前進起決定性的---。研討表明,,高速切削時,,跟著切削速度的前進,切削力減小,,切削溫度上升---,,達到---值后上升逐步趨緩。
造成刀具損壞主要的原因是切削力和切削溫度---下的機械摩擦,、粘結(jié),、化學磨損、崩刃,、破碎以及塑性變形等磨損和破損,,因而高速切削刀具資料主要的要求是高溫時的力學功能、熱物理功能,、抗粘結(jié)功能,、化學穩(wěn)定性氧化性、分散性,、溶解度等和抗熱震功能以及抗涂層決裂功能等,。
根據(jù)這一要求,近20多年來,,開展了一批適于高速切削的刀具資料,,可在不同切削條件下,切削加工各種工件資料,。雖然咱們總是期望得到既有高的硬度以---刀具的耐磨性,,又有高的耐性來防止刀具的碎裂,但現(xiàn)在的技能開展還沒有找到如此---功能的刀具資料,,魚于熊掌無法兼得,。
因而,咱們會在實踐中按照需求選用更合適的刀具材科,,粗加工時優(yōu)先考慮刀具資料的耐性,,精加工時優(yōu)先考慮刀具資料的硬度。當然人們還---著以切削速度進行加工而取得---的---,。下面僅就常見的工件資料及刀具的相關(guān)情況做如下簡單介紹,。
鋁合金
01
1.1 易切削鋁合金
該資料在航空航天工業(yè)運用較多,適用的刀具有k10,、k20,、pcd,切削速度在2000~4000m/min,進給量在3~12m/min,,刀具前角為12°~18°,,后角為10°~18°,刃傾角可達25°,。
1.2 鑄鋁合金
鑄鋁合金根據(jù)其si含量的不同,,選用的刀具也不同。
對si含量小于12%的鑄鋁合金可選用k10,、si3n4刀具,,當si含量大于12%時,可選用pkd人造金剛石,、pcd聚晶金剛石及cvd金剛石涂層刀具,。
關(guān)于si含量達16%~18%的過硅呂合金,蕞好選用pcd或cvd金剛石涂層刀具,,其切削速度可在1100m/min,,進給量為0.125mm/r。
鑄 鐵
02
對鑄件,,切削速度大于350m/min時,,稱為高速加工,切削速度對刀具的選用有較大影響,。當切削速度低于750m/min時,可選用涂層硬質(zhì)合金,、金屬陶瓷,;切削速度在510~2000m/min時,可選用si3n4淘瓷刀具,;切削速度在2000~4500m/min時,,可運用cbn刀具。鑄件的金相組織對高速切削刀具的選用有---影響,,加工以珠光體為主的鑄件在切削速度大于500m/min時,,可運用cbn或si3n4,當以鐵素體為主時,,由于分散磨損的原因,,使刀具磨損-,不宜運用cbn,,而應(yīng)選用淘瓷刀具,。
如粘結(jié)相為金屬co,晶粒尺度平均為3?m,,cbn含量大于90%~95%的bzn6000在v=700m/min時,,宜加工高鐵素體含量的灰鑄鐵。粘結(jié)相為陶瓷aln+alb2,、晶粒尺度平均為10?m,、cbn含量為90%~95%的amborite刀片,,在加工高珠光體含量的灰鑄鐵時,,在切削速度小于1100m/min時,,隨切削速度的增加,,刀具壽數(shù)也增加,。
一般鋼
03
切削速度對鋼的表面有較大的影響,,據(jù)研討,,其蕞佳切削速度為500~800m/min�,,F(xiàn)在,涂層硬質(zhì)合金,、金屬陶瓷,、非金屬陶瓷、cbn刀具均可作為高速切削鋼件的刀具資料,。其間涂層硬質(zhì)合金可用切削液,。用pvd涂層辦法出產(chǎn)的tin涂層刀具其耐磨功能比用cvd涂層法出產(chǎn)的涂層刀具要好,因為前者可---地堅持刃口形狀,,使加工零件取得較高的精度和表面,。
金屬淘瓷刀具現(xiàn)在占市場份額較大,以tic-ni-mo為基體的金屬陶瓷化學穩(wěn)定性好,,但抗彎強度及導(dǎo)熱性差,,適于切削速度在400~800m/min的小進給量、小切深的精加工:用ticn作為基體,、結(jié)合劑中少鉬多鎢的金屬陶瓷將強度和耐磨兩者結(jié)合起來,,用tin來增加金屬陶瓷的耐性,其加工鋼或鑄鐵的切深可達2~3mm,。
高硬度鋼
04
高硬度鋼hrc40~70的高速切削刀具可用金屬陶瓷,、陶瓷、tic涂層硬質(zhì)合金,、pcbn等,。金屬陶瓷可用基本成分為tic增加tin的金屬陶瓷,其硬度和斷裂耐性與硬質(zhì)合金大致---,,而導(dǎo)熱系數(shù)不到硬質(zhì)合金的1/1o,,并具有---的耐氧化性、抗粘結(jié)性和耐磨性,。
別的其高溫下機械功能好,,與鋼的親和力小,適合于中高速在200m/min左右的模具鋼skd加工,。金屬陶瓷尤其適合于切槽加工,。選用淘瓷刀具可切削硬度達63hrc的工件資料,,如進行工件淬火后再切削,實現(xiàn)“以切代磨”,。切削淬火硬度達48~58hrc的45鋼時,,切削速度可取150~18om/min,進給量在o.3~0.4min/r,,切深可取2~4mm,。粒度在1?m,車床改旋風銑刀片,,tic含量在20%~30%的al203-tic淘瓷刀具,,在切削速度為100m/min左右時,可用于加工具有較高抗剝落功能的高硬度鋼,。當切削速度高于1000m/min時,,pcbn是蕞佳刀具資料,cbn含量大于90%的pcbn刀具適合加工淬硬工具鋼如55hrc的h13工具鋼,。
高溫鎳基合金
05
inconel 718鎳基合金是典型的難加工資料,,具有較高的高溫強度、動態(tài)剪切強度,,熱分散系數(shù)較小,,切削時易產(chǎn)生加工硬化,這將導(dǎo)致刀具切削區(qū)溫度高,、磨損速度加快,。高速切削該合金時,主要運用陶瓷和cbn刀具,。碳化硅晶須增強氧化鋁陶瓷在100~300m/min時可取得較長的刀具壽數(shù),,切削速度高于500m/min時,增加tic氧化鋁淘瓷刀具磨損較小,,而在100~300m/min時其缺口磨損較大。氮化硅陶瓷si3n4也可用于inconel 718合金的加工,。一般認為,,sic晶須增強陶瓷加工inconel 718的蕞佳切削條件為:切削速度700m/min,切深為1~2mm,,進給量為o.1~0.18mm/z,。---氧化硅呂sialon陶瓷耐性---,適合于切削過固溶處理的inconel71845hrc合金,,al203-sic晶須增強陶瓷適合于加工硬度低的鎳基合金,。
鈦合金
06
鈦合金強度、沖擊耐性大,,硬度稍低于inconel 718,,但其加工硬化----,,故在切削加工時出現(xiàn)溫度高、刀具磨損-的現(xiàn)象,。實驗得出,,用直徑10mm的硬質(zhì)合金k10兩刃螺旋銑刀螺旋角為30°高速銑削鈦合金,可達到---的刀具壽數(shù),,切削速度可---628m/min,,每齒進給量可取o.06~0.12mm/z,連續(xù)高速車削鈦合金的切削速度不宜---200m/min,。
復(fù)合資料
07
航天用的復(fù)合資料,,以往用硬質(zhì)合金和pcd,硬質(zhì)合金的切削速度受到---,,而在900℃以上高溫下pcd刀片與硬質(zhì)合金或高速剛刀體焊接處熔化,,用淘瓷刀具則可實現(xiàn)300m/min左右的高速切削。
高速切削技能已成為切削加工的干流,,加快其推廣運用,,將會------經(jīng)濟效益。高速切削刀具資料對開展和運用高速切削技能具有決定性---,。超硬刀具資料pcd與cbn,、淘瓷刀具、ticn基硬質(zhì)合金刀具金屬陶瓷和涂層刀具等四大類高速切削刀具資料各有其特性和運用范圍,,它們相互配合,,彼此競爭,推進高速切削技能的開展和運用,。
車刀報廢后的故事
今天在線上忙活時,,聽到一車加工中,怪叫聲是一聲接一聲,。當時也沒反應(yīng)過來,,主要是一車加工時,都會出現(xiàn)因切削用量太大而---嘰嘰的聲響,�,;蚴乔邢魉墓β蔬^大,引起v帶短暫打滑的聲響…唔…唔…,。廠里的車床---v帶直聯(lián)主軸的,,v帶也非一般v帶,里邊的抗拉體為鋼絲這些聲響早都習慣了,,僅僅保全人員偶爾會報怨v帶咋這個簡單壞了,?頃刻,一車就報警啦,!曩昔一看,,nc反常,!主軸不動!想想這個警,,經(jīng)常報,,沒大聯(lián)系,直接找保全來,,好處理的很,!
---保全師傅來了,當安全門打開的一瞬,,眼前的一幕讓---吃一驚,,刀片崩成兩節(jié),內(nèi)孔車刀的刀桿現(xiàn)已死死的陷在工件的內(nèi)孔里邊,,任憑保全師傅用多大的銅錘敲擊,,刀桿都紋絲不動,終只好把刀具從刀盤上下了下來,,拿維修班吹焊去了,!我想刀具是---廢了,好歹也值一千多塊錢�,�,!就讓我給遇上了!唉…
咱們疑問,,刀具這個慘烈的作廢,,---是有原因的。這兒在介紹原因前,,就讓我來敘述一下刀具的詳細模樣,。這把內(nèi)孔車刀,切當說應(yīng)該叫深孔車刀才妥貼,,由于其長徑比現(xiàn)已遠遠大于5了,,其刀桿蕞前端也就15個毫米左右吧!從蕞前端往后端慢慢增大,,刀桿上面開有兩條螺旋槽,,兩條螺旋槽的前面,各開了三個定位面,,用來裝置左右對稱兩塊刀片刀片很小,用螺絲固定,。反正跟麻花鉆多像的,。咱們聽來,這把車刀規(guī)劃---的合理嘛,!左右對稱兩刀片,,切削時,,力的大小是相等,方向相反,,剛好形成一力偶,,避免了刀桿單側(cè)受力,引起的懸臂梁曲折變形,,并且左右兩刀片一起承擔切削使命,,刀片的切削條件天然要好的多。已然規(guī)劃上沒有問題,,為啥仍是這個慘烈的作廢了呢,?這兒邊就要從車刀執(zhí)役的歷史講起了。
車刀買回來后,,天然是很---了,,但一次小小意外,一側(cè)的刀片崩了,。崩了就崩了嘛,!一樣---切削---了,沒什么大不了的,。關(guān)鍵是當工人師傅準備換新刀片時,,發(fā)現(xiàn)刀片的定位面現(xiàn)已破壞了,無法裝置刀片了,,這樣就剩余一個刀片孤孤單單戰(zhàn)斗了,。按說現(xiàn)在只剩一個刀片了,切削用量應(yīng)該減一減才對,,不過這是理論上的,,切削用量嘛,---只有增沒的減啦,!否則單件切削時刻會延伸的,,否則功率又低了。至于刀具壽數(shù)了,,這個我就不曉得改沒改了,。改小了,我看用途也不大,,總有那么一個刀片不到壽數(shù)就崩了的,,一崩刀桿就完蛋。就這樣,,單側(cè)刀刃切削了一個來月吧,!------啦!---崩過,,功率也沒落下,,認為從此能夠天常地久了,。不過今天就崩了,崩了后,,刀桿---進給,,主軸---滾動,僅僅這次一塊刀片也沒了,,螺旋槽上開出的定位面做為刀具前刀面---車削,,終刀桿就死死的陷在工件的內(nèi)孔里了,主軸直接中止?jié)L動,,然后報警,,終刀具就慘烈的---了!
車刀慘烈的作廢了,,咱們可能要疑問了,,不就作廢一把車刀嘛?還有啥后續(xù)故事,,換把新的---,。不過真不好意思,庫房里沒有,。咱們這兒又想說:“哪買把新的”,。還真不好意思,---不好買,,不是市面上沒有這種車刀,,而是的制度啊,!買一把車刀要報要批,,要找這個---簽字,要找哪個---簽字,,費事死了,。買這把車刀的時刻,少者等個把星期,,多者就遙遙無期了,。
想想每天這個重的生產(chǎn)使命,靠等新刀的到來,,仍是死了這條心吧,!這不,車刀作廢不到一小時,,部門的工藝---,,車間工藝技術(shù)員,就把地點-床圍滿了。不過這件事功率仍是挺高的,,半天后,車間主任就叫我回原來的生產(chǎn)線---干活了,。哪這兒就讓咱們來看看---是怎么處理這個扎手問題的了,。
說來很簡單啊,!直接換了把很一般的內(nèi)孔車刀,,主體就是一圓桿,前面裝置一塊小刀片哪種,,再一般不過了然后調(diào)整了一下每把車刀的刀---就好啦,!是啊,!確實是好了,,反正是粗車刀,加工出來的孔直徑小了,,沒事,!內(nèi)孔表面布滿了一條又一條很---的螺旋型震痕,也沒事,!現(xiàn)已不能用震紋來描述了,,由于波峰與波谷間的高度都能夠用毫米計量了說來也是,反正是粗車刀,,對加工出來孔的直徑及表面沒啥要求,,精車余量也是---的,不會對后續(xù)工序產(chǎn)生多大影響,。哪還等什么,,用就用吧!僅僅車削內(nèi)孔時---的聲響,,比-還刺耳幾倍�,。≌婵嗔宋业亩淞�,,可真---正的苦惱還在后邊了,!
前面我現(xiàn)已說了,這把車刀是用來加工深孔的,,上把車刀在壞了后,,---換了一把一般的內(nèi)孔車刀,新車刀除了懸伸量很長外,,沒有什么共同之處,。哈哈!問題就出在這兒了,新車刀懸伸量太大,,剛度極差�,。〖庸こ鰜淼目仔×�,,表面太差,,加工過程中切削聲響太刺耳,這兒就不談了,。而在我接連加工了十來個工件后,,旋風銑刀片怎么不對心呀,還發(fā)現(xiàn)了一個新缺陷,,哪就是崩刀片�,。∮袝r做一個零件就崩了,,有時做幾個又崩了,,搞的我很動火啊,!刀片換個---了,。不一會,-散了的---些又聚了過來了,。這兒,,咱們就不看---咋處理這個問題了,咱們自己來理論談討一下,。
上面所談到的一切加工問題,,原因---新裝置的內(nèi)孔車刀的剛度太差。而進步內(nèi)孔車刀剛度,,減小車刀轟動,。在我看來,方法無非三種,,下面依次討論一下,。
種方法,咱們首先翻書《材料力學》,,上面說了,,想進步懸臂梁的剛度,在這兒就要加大刀桿直徑,,削減懸伸量,。不過這個還真行不通,工藝條件決議了,,刀桿直徑不能再小了,,懸伸量不能再短了,。已然這些條件無發(fā)改動了,哪咱們就選個彈性模量較大的刀桿來進步刀桿剛度總行了吧,!不過又覺得鋼材的彈性模量都差不多,,沒啥---啊,!哪咱們就把《材料力學》放一放,,看看其它的。
第二種方法,,翻書《金屬切削原理與刀具》,不過這兒,,咱們先來了解一下新車刀裝置好后,,刀片各個獨立的視點。眼就看出來,,刀尖圓弧半徑太大了,,形成背向力很大,所以引起轟動,。再仔細看看,,刀具主偏角差點快一百度了,切削時,,刀尖先觸摸工件,,所以簡單崩了。再看看,,如同仍是個正直刃傾角,,前角也太小了,副偏角也很小�,�,!哎呀!不看了不看了,,刀具視點問題---的有了,。
第三種方法,咱們接著翻書《機械制造基礎(chǔ)》,。這兒咱們就能夠減小切削用量嘛,!不過這種方法不可行,由于在廠里,,功率是很重要的,。當然了,還能夠改動工藝道路了,,詳細說來就是把粗車孔這個工步,,改成一道工序,用鉆床鉆了,只要余量夠,,也不怕粗基準運用兩次三爪卡盤夾持外圓了,,定位基準面為毛丕外圓,但是這也不行了,,由于這兒是標準化企業(yè),,沒通用機床。說了這個多,,咱們?nèi)允莵砜纯醇夹g(shù)員又是哪個處理這個問題的呢,?
哈哈!換了塊三角形刀片,,刀片的視點變了,。詳細說來前角和副偏角變大了,主偏角和刀尖圓弧半徑都變小了,,刃傾角也變成了零度,。車刀刀桿也換了,換了把重的,,比原來哪把車刀重多了,,我想彈性模量---大了不少吧!試切了十來個工件,,轟動小了許多,,刀片也沒崩。哪還等什么�,�,!---操機!
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