分析使用切槽刀具的十個要點
【編者按】所有的刀具切削中,包括金屬以及非金屬類的,工件回轉(zhuǎn)或者刀具回轉(zhuǎn)芳撒,使用槽型的刀具,在工件上未桥,切出溝槽笔刹,統(tǒng)稱為切槽。常用的有:回轉(zhuǎn)體上螺紋的退刀槽冬耿,軸承內(nèi)外圈圓形溝槽舌菜,需要密封的環(huán)形密封槽等等,都需要使用切槽刀具亦镶,將溝槽切出日月。
1)了解溝槽類型
了解三種主要的溝槽類型十分重要,它們是:外圓溝槽缤骨、內(nèi)孔溝槽和端面溝槽爱咬。外圓溝槽最容易加工尺借,因為重力和冷卻液可以幫助排屑。此外精拟,外圓溝槽加工對于操作者是可見的燎斩,可以直接和相對容易地檢查加工質(zhì)量。但也必須避免工件設(shè)計或夾持中的一些潛在障礙甫蹄。一般來說树吏,當(dāng)切槽刀具的刀尖保持在略低于中心線的位置時,切削效果最好缚粮。內(nèi)孔切槽與外圓徑切槽比較類似漫介,不同之處在于冷卻液的應(yīng)用和排屑更具有挑戰(zhàn)性。對于內(nèi)孔切槽而言囊叛,刀尖位置略高于中心線時可獲得最佳性能赏碑。加工端面溝槽,刀具必須能在軸向方向移動波笆,且刀具的后刀面半徑必須與被加工半徑相互匹配毯输。端面切槽刀具的刀尖位置略高于中心線時加工效果最好。
2)加工機床及應(yīng)用
在切槽加工中褂苔,機床的設(shè)計型式和技術(shù)條件也是需要考慮的基本要素霜甜。對機床的一些主要性能要求包括:具有足夠大的功率,可保證刀具在正確的速度范圍內(nèi)運行贩贵,不會失速或抖動箕昭;有足夠高的剛性,可完成要求的切削加工解阅,不會顫振落竹;具有足夠高的冷卻液壓力和流量,幫助排屑货抄;有足夠高的精度述召。此外,為了加工出正確的溝槽形狀和尺寸蟹地,對機床進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)試校準(zhǔn)也至關(guān)重要积暖。
3)了解工件材料特性
熟悉工件材料的一些特性(如拉伸強度、加工硬化特點和韌性)對于了解工件對刀具有何影響至關(guān)重要怪与。加工不同工件材料時夺刑,需要采用切削速度、進給量與刀具特性的不同組合分别。不同的工件材料可能還需要特定的刀具幾何形狀來控制切屑遍愿,或利用特定的涂層來延長刀具壽命。
4)正確選擇刀具
正確選擇和使用刀具將決定加工的成本效益耘斩。切槽刀具可以以兩種方式加工出工件幾何形狀:一是通過一次切入加工出整個槽形淌影;二是通過多次切入分步粗加工出溝槽最終尺寸游隅。在選擇刀具幾何形狀后,可以考慮采用能提高排屑性能的刀具涂層脾韧。
5)成形刀具
在大批量加工時唆皇,應(yīng)該考慮采用成形刀具。成形刀具通過一次切入加工出全部或大部分溝槽形狀面族,可以空出刀具位置和縮短加工循環(huán)時間。非刀片式成形刀具的一個缺點是迂儡,如果其中一個刀齒比其他刀齒更快地破損或磨損芙捏,就必須更換整個刀具。還需要考慮的一個重要因素是控制刀具產(chǎn)生的切屑和成形切削所需要的機床功率杰打。
6)選擇單點多功能刀具
多功能刀具使用能在軸向和徑向生成刀具路徑粤唤。這樣,刀具不僅能加工出溝槽搁鞭,而且還能車削出直徑预锅、插補加工出半徑,以及加工出角度恢恼。刀具還能進行多向車削民傻。一旦刀片進入切削,它就沿軸向從工件的一端移動到另一端场斑,同時始終保持與工件的接觸漓踢。采用多功能刀具能將更多時間用于切削工件,而不是用于換刀或空行程移動漏隐。多功能刀具還有助于減少整個工件的加工工序喧半。
7)采用正確的加工順序
合理規(guī)劃最佳加工順序需要考慮多種因素,如工件強度在溝槽加工前后的變化青责,因為先對溝槽進行加工后挺据,工件的強度會降低。這可能會促使操作者在下一道工序中采用低于最佳值的進給量和切削速度脖隶,以減小顫振扁耐,而降低切削參數(shù)可能會導(dǎo)致加工時間延長、刀具壽命縮短和切削性能不穩(wěn)定浩村。另一個需要考慮的因素是做葵,下一道工序是否會將毛刺推入已加工好的溝槽中。作為一種經(jīng)驗法則心墅,可以考慮在完成了外徑和內(nèi)徑車削后翠墩,首先從距離刀具夾頭最遠(yuǎn)的點開始加工,然后加工溝槽和其他結(jié)構(gòu)特征辖京。
8)進給量和切削速度的作用
進給量和切削速度在溝槽加工中發(fā)揮著關(guān)鍵作用帝匙。不正確的進給量和切削速度可能會引起顫振整雷,降低刀具壽命和延長加工循環(huán)時間。影響進給量和切削速度的因素包括工件材料反狞、刀具幾何形狀珠焦、冷卻液的類型和濃度、刀片涂層和機床性能跳清。為了糾正因進給量和切削速度不合理而造成的問題股背,往往需要進行二次加工。對于各種不同的刀具客止,雖然可以羅列出“最優(yōu)化”進給量和切削速度的許多信息來源痹橙,但最新、最實用的信息通常來自刀具制造商巾甲。
9)選擇刀片涂層
涂層可以顯著提高硬質(zhì)合金刀片的壽命涕克。由于涂層可以在刀具與切屑之間提供潤滑層,因此還能縮短加工時間悬襟、改善工件表面光潔度衅码。目前常用的涂層包括TiAlN、TiN脊岳、TiCN等逝段。為了獲得最佳性能,涂層必須與被加工材料相互匹配逸绎。
10)切削液
切削液的正確應(yīng)用意味著為切槽刀片與工件接觸的切削點提供充足的切削液惹恃。切削液起著雙重作用為切削區(qū)降溫和幫助排屑。在加工盲孔內(nèi)徑溝槽時棺牧,提高切削點處的切削液壓力對于改進排屑非常有效巫糙。對于一些難加工材料(如高韌性、高粘性材料)的溝槽加工颊乘,高壓冷卻具有明顯優(yōu)勢参淹。
水溶性油基冷卻液的濃度對于難加工材料的溝槽加工也至關(guān)重要。雖然典型的冷卻液濃度范圍為3%-5%乏悄,但為了提高冷卻液的潤滑性浙值,并為刀尖提供保護層,也可以試驗一下提高冷卻液濃度(最高到30%)的效果褥辰。
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