在螺紋車削加工中秃踩,可轉(zhuǎn)位刀片的微小位移是導致問題出現(xiàn)的主要原因之一衷快。切削刃在切削過程中的輕微移動往往會導致過短的刀具壽命尤揣、不一致的性能表現(xiàn)等不能令人滿意的加工結果敛意。
但是蝇莲,最近可轉(zhuǎn)位刀片技術有了新的突破俺埋,能夠使刀片穩(wěn)固地定位于刀片座中,實現(xiàn)了切削刃穩(wěn)定性的驚人改變摹撰。該技術上的突破為更硬俄脂、更耐用的刀片材質(zhì)的應用開啟了一扇大門,可靠地縮短了加工循環(huán)時間行翘,提高了生產(chǎn)效率相吭。
一、螺紋車削的潛在改進方面
在螺紋車削中领末,導致性能不佳和加工結果不理想的許多問題郊拄,通常起因于對常見金屬切削基本因素的疏忽,例如:刀具懸伸的最小化痘涧、刀具穩(wěn)定性的最大化楚陶、切削刃的中心高、適合切削參數(shù)的應用纤壁,以及選擇適合的刀具和加工方法等左刽。另外,僅在螺紋切削中會出現(xiàn)的其他因素包括每次走刀的切削深度酌媒、徑向進給的方法欠痴,以及為了獲得足夠的后角而設置的刀片傾斜角度——要根據(jù)由螺紋直徑和螺距決定的螺紋螺旋升角來設置∶胱桑
螺紋的最大特征是其螺紋牙形喇辽。螺紋牙形的變化極大地豐富了當今螺紋的類型,其中有一部分用于特定用途雨席。螺紋牙形誤差也是螺紋切削中導致質(zhì)量不合格的最常見原因菩咨,也可能是由于公差或表面粗糙度的偏差所導致的。當出現(xiàn)這種情況時陡厘,也意味著切削刃的使用壽命過早地結束了抽米。
到目前為止雏亚,形成不正確螺紋牙形的主要原因之一是刀片在刀柄上缺乏穩(wěn)定性缨硝。刀片的微移動會導致多種不利后果摩钙,從而使刀具壽命縮短。其中一個主要的不利后果就是切削刃的破損谎拴,特別是在刀尖處的破損荚谢。通常可以通過選擇替代的夾緊螺釘呐品,在一定程度上改善穩(wěn)定性——用T-Max U型螺釘代替快換螺釘?shù)膽每5侵钡侥壳埃匀浑y以解決刀片在刀片座上的完全固定垒汉∪杪耍
螺紋車削中每次走刀的開始和結束意味著切削力的大小和方向有突然的變化。此時形成加工工序過程中最敏感的移動盛闻,也最容易受到刀片位移風險的影響沽贸。切削力作用于刀片螺紋牙形的頂端形成杠桿作用,迫使切削刃輕微地改變位置并且使刀片座中的支撐點變形悼晨。在螺紋車削的過程中抑昨,在每次走刀的開始和結束時產(chǎn)生交變的軸向力,而在切入后的切削過程中則保持相對的穩(wěn)定蛙梆。不同方向施加在刀片上的切削力形成來回移動刀片的趨勢赚铅。
螺紋類型的變化意味著切削力在方向及大小上的變化扶踊,但是刀片尺寸沒有必要隨著螺紋牙形的變化而變化泄鹏,從而在刀片座提供不同的支撐程度。另一方面秧耗,相同的刀片尺寸會用于加工不同的螺距备籽,這意味著加工較大螺距的刀片與加工較小螺距的刀片相比沒有更多的支撐。如果刀片尺寸隨著螺紋牙形和螺距的變化而變化绣版,那么刀片和刀柄規(guī)格將不得不變得無法想象的大胶台。
切削刃位移的主要后果是加工出超出公差的螺紋和刀片切削刃線的微小破裂杂抽。如果在加工出不合格的螺紋后不停止使用刀具,那么刀具磨損將會加劇韩脏。由于切削刃的磨損缩麸,會產(chǎn)生更大的切削力并出現(xiàn)更嚴重的切削刃位移,從而加速刀片的斷裂赡矢。事實上杭朱,因位移而更換螺紋車削刀片的情況比因?qū)嶋H刀具磨損而更換的情況更多〗嗤兀
對于一些螺紋來說窑笑,螺紋牙形的精確度比其他因素更重要秕射。螺紋的類型、用途和其他限制決定了是需要M級公差還是E級公差的可轉(zhuǎn)位刀片综界。某些應用場合例如油氣行業(yè)的密封螺紋對螺紋精度的要求就非常高瞎角,極小的公差要求使用精磨的可轉(zhuǎn)位刀片。為獲得一致的高質(zhì)量螺紋贴祷,保證切削刃的精確位置具有決定性的影響覆靖。
刀片定位的另一方面就是轉(zhuǎn)位精度胎汁。為了避免耗時的機床設置以及盡量減少或消除報廢零件的產(chǎn)生午禽,刀片在刀柄中的簡易而精確的定位是很重要的。通常情況下究勺,由于在螺紋表面上有出現(xiàn)階段的風險绿锋,因此應盡可能地避免在兩次走刀之間轉(zhuǎn)位刀片。如果在兩次走刀之間需要進行刀片轉(zhuǎn)位酱劫,那么刀片的精確定位對于獲得可接受的加工結果是關鍵澄港。考慮到對機床停機時間的影響悴晰,在兩次走刀之間的快速而簡易地進行刀片轉(zhuǎn)位也是很重要的慢睡。
螺紋車削的生產(chǎn)效率在很大程度上與螺紋車削刀具加工完成螺紋所需的走刀次數(shù)相關铡溪。如果走刀次數(shù)太多漂辐,切削深度會很小,從而造成過度的刀具磨損和摩擦熱棕硫,導致快速的后刀面磨損和塑性變形髓涯。小切深也經(jīng)常對切屑成形造成不利的影響,生成薄而難以控制的切屑哈扮。較少的走刀次數(shù)需要應用更大的切削深度纬纪,但是切削刃要承受更多的載荷。通過優(yōu)化走刀次數(shù)滑肉,縮短加工螺紋全長所需的時間并改善吃刀量包各。大切深產(chǎn)生更高的切削力,從而增加刀片在刀座中發(fā)生位移的趨勢靶庙,更需要刀片的可靠定位问畅。
螺紋的另外一個典型參數(shù)是螺距汁眶,并且它在某些情況下可能是導致零件誤差的原因款萎。大多數(shù)螺距誤差來自數(shù)控系統(tǒng),當消除了任何關于機床、控制裝置饭里、設置和編程的誤差時辞垦,可轉(zhuǎn)位刀片在刀柄中的穩(wěn)定性以及進給方法這兩個因素可能會影響到螺距。螺距是一個零件設計方面的因素健乾,通常情況下細牙螺紋對公差要求更嚴格怎棋,就切削而言,由于每毫米或英寸更多的螺紋數(shù)(進給率較小)具椒,加工細牙螺紋需要花費更長的時間坎扰。螺紋的螺距越大,則需要更高的進給率斧壮,并會產(chǎn)生更大的切削力物虑,也就需要非常穩(wěn)固的刀片定位∈咭В
二鲤遥、解決方案——實現(xiàn)刀片的整體穩(wěn)定性
因此,基于諸多原因林艘,螺紋車削刀片在刀片槽中定位和鎖緊的質(zhì)量對實現(xiàn)高生產(chǎn)效率盖奈、安全操作和一致的零件質(zhì)量起到?jīng)Q定性的作用。采用過去的刀片鎖緊和定位方案狐援,在很多情況下都不可能把刀片緊固在刀片槽中钢坦。定位方法、刀墊的夾緊和簡易的轉(zhuǎn)位等要求意味著妥協(xié)啥酱,刀片制造方法的限制也妨礙實現(xiàn)非傳統(tǒng)解決方案的可能性爹凹。
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