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發布時間:2021-07-06 17:03  





車削精加工中的刀具選型,重慶賽馳廠家經驗之談
一、首先,確定刀具的主偏角
常規刀具的主偏角中,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
數控車削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、主軸轉速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控車床的加工質量至關重要。確定數控車床的切削用量時一定要根據機床說明書中規定的要求,以及刀具的耐用度去選擇,也可結合實際經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,提高加工效率,增大進給量有利于斷屑。精車時,應著重考慮如何保證加工質量,并在此基礎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。主軸轉速S(r/min)可根據切削速度υ(mm/min)由公式 S=υ1000/πD(D為工件或刀/具直徑 mm)計算得出,也可以查表或根據實踐經驗確定。
1、熱強度高、韌性大對數控高速切削不適應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控車削不利在數控高速車削的過程中,由于刀尖對工件材料擠壓的結果使切削區的金屬產生變形,晶內發生滑移,晶格畸變,組織致密,機械性能也隨著發生變化,一般切削硬度也能增加2~3倍。數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,因此次走刀所產生的加工硬化現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致刀具特別容易磨損。圖片
3、切屑的粘附性強、導熱差對數控切削有影響在數控切削過程中,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出來,甚至切削產生的熱量也無法傳導到切屑的整體上,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。在數控切削過程中,所產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。
數控切削不銹鋼刀具的問題及解決對策
(1)螺紋車刀兩側刃后角太小,兩側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角對兩側刃實際后角的影響。
(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生波紋。因此,應根據不銹鋼的不同材質選擇適當的前角。車削耐用不銹鋼螺紋時,應比車削2Cr13不銹鋼螺紋采用較小的前角,車刀兩側切削刃上應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。