硬質合金切削基本理論應用

在切削過程中若切屑不能折斷而引起切屑的失控,就會嚴重影響操作者安全及機床的正常工作,導致刀具損壞、降低加工表面質量,尤其在數控機床及多機自動化生產中,應控制切屑確保自動加工循環的正常進行和實現切屑的無人化處理。

切屑流向

為了不損傷已加工表面和方便處理切屑,必須有效地控制切屑的流。由於切屑流向是垂直於各切削刃的方向,因此最終切屑的流向是垂直於主副切削刃的終點連線方向,通常切屑流出方向與正交平面夾角為ηc,ηc稱為流屑角。刀具上影響切屑流方向的主要參數是λs。

流屑角 刃傾角對切屑流向的影響
流屑角 刃傾角對切屑流向的影響
控制切屑的流向是為了使切屑不損傷加工表面,便於對切屑處理,是切削順利進行

a)使切屑流向已加工表面
b)使切屑流向待加工表面

切屑卷曲機理

切屑卷曲是由於切屑內部變形或碰到斷屑槽等障礙物造成的。

切屑卷曲機理
切屑卷曲機理
a) 變形差引起切屑卷曲 b) 力矩引起切屑卷曲 c) 斷屑器作用引起切屑卷曲

斷屑措施

(1)斷屑措施--磨制斷屑槽

在切削刃上磨制斷屑槽,把從車刀前面流出來的切屑強行彎曲、折斷以實現斷屑。斷屑槽也用於多刃刀片上。由於切削條件各不相同,特意增加斷屑槽也未必有好效果。采用某個斷屑槽,通過改變進給量和吃刀量做個試驗:將進給量和吃刀量控制在切屑適當彎曲、折斷範圍內,是發揮斷屑槽作用的前提條件。所以,應根據工件材料、切削速度、斷屑槽尺寸等,在其範圍內改變進給量和吃刀量。

(2)斷屑措施--改變切削用量

在切削用量參數中,對斷屑影響最大的是進給量f,其次是背吃刀量ap,最小為切削速度vc。進給量增大,使切屑厚度hch增大,當受到碰撞後容易發生斷屑。背吃刀量增大時對斷屑影響不明顯,只有當同時增加進給量時,才能有效地斷屑。

(3)斷屑措施--改變刀具角度

主偏角kr是影響斷屑的主要因素。主偏角kr增大,切屑厚度hch增大,容易斷屑。斷屑良好的車刀均選取較大的主偏角>60o 。刃傾角λs使切屑流向改變後,使切屑碰到加工表面上或刀具後面上造成斷屑。

(4)斷屑措施--其它斷屑方法

附加斷屑裝置:為了使切屑流出時可靠斷屑,可在前刀面上固定附加斷屑擋塊,使流出切屑碰撞擋塊斷屑。

間斷進給斷屑:采用振動切削裝置,使切削厚度變化,獲得不等截面切屑,在狹小截面處斷屑。

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