灰鐵的加工特性
灰鑄鐵具有脆性和低抗拉強(qiáng)度的特性(鑄鐵組織可以看成是充滿石墨孔隙的鐵碳合金組織柠新。片狀石墨的存在降低了鑄鐵的塑性和韌性)窍荧,是典型的脆性材料。
灰鑄鐵中片狀石墨的石墨腔結(jié)構(gòu)恨憎,其尖銳邊緣易形成裂紋蕊退。切削時(shí),在刀具剪切力作用下框咙,裂紋沿最小抗力方向發(fā)展咕痛,導(dǎo)致切屑的崩碎斷裂。因此灰鑄鐵在切削加工時(shí)形成易斷的崩碎切屑喇嘱,與此同時(shí)茉贡,刀具在灰鑄鐵加工過(guò)程中處于斷續(xù)切削工作狀態(tài),在切削基體中的石墨時(shí)者铜,刀具處于空程狀態(tài)腔丧,在切削金屬基體時(shí),刀具發(fā)生切削作用绵颅,刀具不斷切入切出曹胚,引起刀具靠近切削刃處產(chǎn)生高頻次的拉、壓應(yīng)力循環(huán)忙体,交變載荷使得刀具表層產(chǎn)生疲勞而導(dǎo)致刃口處的微小崩刃济谢,降低了刀具的切削性能。
在切削過(guò)程中怨级,被切削的灰鑄鐵組織頻繁地?zé)o規(guī)則斷裂情腥,引起切削力的不穩(wěn)定變化,對(duì)切削刃產(chǎn)生較大的沖擊钮核〕秸牛灰鑄鐵切削時(shí)生成典型的崩碎切屑,切屑的變形系數(shù)小新掸、其刀屑接觸長(zhǎng)度極短欢巡,使得切削力、切削熱集中在刃口較小區(qū)域教九,對(duì)刀具產(chǎn)生了熱沖擊磨損致驶。
刀具在切削灰鑄鐵時(shí)產(chǎn)生的崩碎切屑碎片及脫落的碳化物硬質(zhì)點(diǎn)常常引起工件表面和后刀片研磨作用導(dǎo)致后刀面VB磨料磨損;后刀面一旦磨損后箱靴,切削溫度明顯升高谱姓,細(xì)小崩碎切屑易進(jìn)入刀屑界面,在高溫高壓下刨晴,切屑中的鐵元素與刀具及刀具表層的粘結(jié)相屉来,形成無(wú)限置換固溶體,導(dǎo)致擴(kuò)散磨損狈癞,同時(shí)切屑軟化粘附在刀具表面茄靠,在刀具磨損表面形成了一層均勻的粘附層導(dǎo)致粘合磨損茂契。一旦切削刀具刃口磨損或崩刃,造成切削力的急劇加大慨绳,使工件已加工表面質(zhì)量明顯下降掉冶,易出現(xiàn)邊緣斷裂或崩落,易崩邊脐雪;
不同主偏角產(chǎn)生的結(jié)果
90主偏角會(huì)將進(jìn)給力徑向?qū)牍ぜ牧陷^薄的部分厌小;
45主偏角會(huì)將力導(dǎo)向更寬基體所支撐的材料;
當(dāng)進(jìn)給力超出材料強(qiáng)度時(shí)會(huì)出現(xiàn)缺口和毛刺战秋。鑄鐵等脆性材料往往會(huì)出現(xiàn)缺口璧亚,而更具有韌性的工件材料往往會(huì)出現(xiàn)毛刺。而更具有韌性的工件材料往往會(huì)出現(xiàn)毛刺辟堡。其將進(jìn)給力導(dǎo)向了工件材料更強(qiáng)韌的部分价岭。這減少或消除了工件缺口或毛刺的形成。
不同刃口槽型所產(chǎn)生的效果
采用鋒利槽型的刀片触晃,可以有效的減小切削力冗吟,減小崩邊的產(chǎn)生。在這個(gè)時(shí)候皂计,fz是受到刀片的平均切屑厚度限制的演侍。盡量選擇強(qiáng)度好的刀片類型但刃口要鋒利(切削輕快的槽形,大前角辉九,鋒利但不乏強(qiáng)度的刃型(較小的刃帶寬度T)色递,在粗加工的時(shí)候,如果在工況不太穩(wěn)定的時(shí)候盏萝,采用大的fz(超過(guò)0.2)時(shí)候,會(huì)加劇崩邊現(xiàn)象的產(chǎn)生褒堆。特別是在刀具切入和切出工件時(shí)候的出刀部位澡呼。在刀片磨損超過(guò)0.3以后,這種現(xiàn)象同樣會(huì)加劇厉碟。
不同材質(zhì)所產(chǎn)生的效果
物理氣相沉積(PVD)喊巍,涂層應(yīng)用厚度更薄,并適用于相對(duì)比較鋒利的切削刃箍鼓。涂層可以增加潤(rùn)滑性崭参,并有利于減少刀具和工件之間產(chǎn)生的切削力,切削相對(duì)輕快款咖。特別對(duì)于精加工時(shí)的崩邊現(xiàn)象何暮,會(huì)有很大的改善。
其它因素
在目前中國(guó)機(jī)加工市場(chǎng)上铐殃,對(duì)于鑄鐵材料的加工海洼,從實(shí)際加工效果來(lái)看跨新,球鐵材料(主要是產(chǎn)生毛刺)(QT450以下)的刀具壽命要好于灰鐵(主要是工件崩邊)。工件崩邊和毛刺導(dǎo)致?lián)Q刀占了很大的因素坏逢。除了我們經(jīng)常采用的采用45度主偏角域帐,采用鋒利槽型的刀片,相對(duì)小的每齒走刀是整。還有加強(qiáng)工件自身的裝夾剛性(在薄弱部位添加輔助支撐)赚朱,還可以采用改變刀具的位置等等。
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