【廣告】
車削精加工中的刀具選型,重慶賽馳廠家經(jīng)驗之談
一、首先,確定刀具的主偏角
常規(guī)刀具的主偏角中,適合精加工的一般在90°~95°之間,尤以91°,93°,95°三個用得較多。接近90°的主偏角使得切削力是順著工件的軸心方向的,不會對工件施以垂直方向的力以避免產(chǎn)生振動以及變形(薄壁件加工尤其重要)。主偏角一般在刀桿上得到保證。
二、其次,確定刀尖角度,也可以說選擇刀具形狀
一般,我們常用的刀片形式主要有:
圓刀片(R開頭,ISO標準代碼,下同),90度正方形刀片(S開頭),80菱形刀片(C開頭),80度凸三角形刀片(W開頭),60度三角形刀片(T開頭),55度菱形刀片(D開頭),35度菱形刀片(V開頭)。
這些刀具形狀基本覆蓋了90%以上的常規(guī)車削刀片。這幾種刀片從刀具強度上排列:R,S,C(W),D,V。R刀片強度較高,V較較。但是強度越高,所引起的抗力也就越大,引起振動的風險也就越大。所以,往往粗加工我們會選用R,S,C(W)。而精加工,我們則會選擇D,V。精加工需要的仿形能力也是V較佳,R較差。
三,確定刀具前角后角
負前角刀具剛性好,不易崩刃,適合做粗加工,而正前角刀片切削輕快,更適合做精加工。后角和前角有搭配關(guān)系,一般負前角刀片基本都是0度后角。而正前角刀片有5°(B,ISO代碼,下同),7°(C),11°(P)三種常用后角搭配(僅指車削)。
切削用量選擇注意事項
數(shù)控車削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、主軸轉(zhuǎn)速S(或切削速度υ)及進給速度F(或進給量f )。
切削用量的選擇原則,合理選用切削用量對提高數(shù)控車床的加工質(zhì)量至關(guān)重要。確定數(shù)控車床的切削用量時一定要根據(jù)機床說明書中規(guī)定的要求,以及刀具的耐用度去選擇,也可結(jié)合實際經(jīng)驗采用類比法來確定。一般的選擇原則是:粗車時,首先考慮在機床剛度允許的情況下選擇盡可能大的背吃刀量ap;其次選擇較大的進給量f;后再根據(jù)刀具允許的壽命確定一個合適的切削速度υ。增大背吃刀量可減少走刀次數(shù),提高加工效率,增大進給量有利于斷屑。精車時,應(yīng)著重考慮如何保證加工質(zhì)量,并在此基礎(chǔ)上盡量提高加工效率,因此宜選用較小的背吃刀量和進給量,盡可能地提高加工速度。主軸轉(zhuǎn)速S(r/min)可根據(jù)切削速度υ(mm/min)由公式 S=υ1000/πD(D為工件或刀/具直徑 mm)計算得出,也可以查表或根據(jù)實踐經(jīng)驗確定。
1、熱強度高、韌性大對數(shù)控高速切削不適應(yīng)奧氏體類不銹鋼與馬氏體類不銹鋼其硬度和抗拉強度不高,只相當于40號鋼,但延伸率、斷面收縮率和沖擊值卻比較高。如,1Cr18Ni9Ti延伸率為40號鋼的210%,這樣在數(shù)控高速切削過程中就不容易被切斷,切削變形時所消耗的功相當大。
2、加工硬化趨勢強對數(shù)控車削不利在數(shù)控高速車削的過程中,由于刀尖對工件材料擠壓的結(jié)果使切削區(qū)的金屬產(chǎn)生變形,晶內(nèi)發(fā)生滑移,晶格畸變,組織致密,機械性能也隨著發(fā)生變化,一般切削硬度也能增加2~3倍。數(shù)控切削后加工硬化層深度可以從幾十微米到幾百微米不等,因此次走刀所產(chǎn)生的加工硬化現(xiàn)象又妨礙了下一次走刀時的切削,并且加工硬化層的高硬度導(dǎo)致刀具特別容易磨損。圖片
3、切屑的粘附性強、導(dǎo)熱差對數(shù)控切削有影響在數(shù)控切削過程中,切削碎屑很容易牢固地粘附或熔著在刀尖和刀刃上,形成積屑瘤,造成工件加工表面的表面粗糙度惡化,同時增加切削過程中的振動,加速刀具磨損。而且大量的切削熱無法及時傳導(dǎo)出來,甚至切削產(chǎn)生的熱量也無法傳導(dǎo)到切屑的整體上,造成傳入刀具總熱量比普通碳素鋼多3~5倍,使切削刃在高溫下失去切削性能。在數(shù)控切削過程中,所產(chǎn)生的大量熱能未能迅速排出,必然會傳遞給刀具,使切削部位溫度升高。
數(shù)控切削不銹鋼刀具的問題及解決對策
(1)螺紋車刀兩側(cè)刃后角太小,兩側(cè)刃與后面的螺紋表面相摩擦使加工表面惡化,加工時必須考慮螺紋旋轉(zhuǎn)角對兩側(cè)刃實際后角的影響。
(2)螺紋車刀的前角太小,刃口不夠鋒利,切屑不能順利地被切斷,而是部分地被擠壓或撕裂下來,必定造成螺紋表面非常粗糙。當前角太大時,刀刃強度削弱且容易磨損、崩裂、扎刀,更容易引起振動而使螺紋表面產(chǎn)生波紋。因此,應(yīng)根據(jù)不銹鋼的不同材質(zhì)選擇適當?shù)那敖?。車削耐用不銹鋼螺紋時,應(yīng)比車削2Cr13不銹鋼螺紋采用較小的前角,車刀兩側(cè)切削刃上應(yīng)帶有很窄的刃帶以避免刃口迅速被磨損。切削2Cr13、1Cr17、4Cr13時,切削刃應(yīng)盡可能鋒利,否則就不容易達到所需的良好的表面粗糙度。
(3)螺紋刀刀片磨鈍,實際上的前角、后角由大變小,切屑在形成過程中擠壓嚴重,使切削過程中切削力增加振動加劇,加工表面惡化嚴重。因此,車削不銹鋼螺紋時,必須隨時保持刀刃的鋒利,及時更換刀頭。