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重型车床刀具及切削用量的选择

更新日期:2007-07-18  作者:  来源:光学精密机械网(ChinaOptic.Com.Cn)收集整理


    精加工阶段同样要求刀具耐磨损,但是精加工阶段的磨损形式是以粘蚀磨损为主,这时的切削速度虽然有了很大提高(可达到40m/r),但由于工件材质等原因,仍然会产生积屑瘤,当积屑瘤增长到一定高度时会从刀具上剥离,将接触部位的刀具材料带走一部分,形成刀具的磨损。同时,剥离的积屑瘤会扎进工件表面,形成硬点,降低加工表面质量。因此,如果精加工时仍然采用普通硬质合金刀具,则刀具磨损非常快,换刀次数增多,不仅影响加工效率,也易在工件表面形成接刀痕迹,影响外观质量。解决这个问题的办法就是改变刀具材料。在实际加工中发现涂层刀具比较适合重型切削的精加工,刀具的涂层减小了切屑与刀面间的摩擦,减少了积屑瘤的发生,降低了刀具的磨损,延长了刀具的寿命。实际加工中,我们采用瓦尔特公司的涂层硬质合金刀片,在加工45Cr4NiMoV支撑辊时,刀具耐用度提高了一倍;但使用陶瓷刀具未达到预期效果,当切削速度达到100m/min时,刀片的磨损显著加快,这是因为陶瓷刀具与金属材料之间由于亲和作用加剧了刀具的磨损。高速钢刀具在精加工阶段得到了广泛的应用,由于高速钢刀具的锋锐性较好,经常用于精加工阶段的光整工序以去除微小余量,目前来看,其它刀具还无法完全取代高速钢刀具的作用。 

    3.刀具角度的选择 

    由于在重型机械粗加工阶段刀具的工作环境比较恶劣,比如材料锻造后的氧化皮、裂纹、铲坑、铸造后的夹杂、气孔等缺陷,都易导致刀具的损坏,因此应选择适当的刀具角度。用于重型切削的刀具一般采用0°~-5°前角,10°~15°后角,采用负的刃倾角,以增大工作前角和楔角,提高刀刃的锋利性和刀尖的强度。同时,在主切削刃上开有1mm左右宽的负倒棱、R2mm左右的刀尖圆角以提高刀刃的抗冲击性能。当然,这些角度还要根据实际加工情况进行调整。  字串5

    精加工阶段以保证产品精度为主要目标。刀具的锋利对切除微小的余量极为重要。这时选用的刀具角度一般为:前角10°,后角15°,刃倾角10°;当用平刃刀片精光时,前角达25°~30°,后角15°,刃倾角20°,属斜角切削。刀刃在刃磨后,应该用金刚石砂条或细目油石条进行研磨,去除微小毛刺及微裂,增强刀刃的锋锐性和强度,并用刀尺进行透光检查,保证刀刃的平直度。

    4.刀具结构的选择 

    根据粗加工加工余量大、切削余量大的特点,用于粗加工的刀具应该具有很好的刚性。一般来讲,整体刀具的刚性较好,但重型刀具的结构笨重,装卸比较困难,所以发展方向应该是机夹刀具。机夹刀具的刀片夹持结构及加工精度对于刀具的选择很重要,实际加工中发现,偏心销夹紧和勾头压紧式不适合重型粗加工,这是因为粗加工时的系统振动较大,常使压紧机构松动,导致刀片损坏。而上压式结构常因阻碍了切屑的流出造成压块的损坏。对机夹刀具的制造精度要求也很高,因为即使微小的误差,也会使定位机构变成承力机构,由于重型切削的加工过程中切削力巨大,就会造成刀具的损坏。经实际加工验证,图1所示结构的刀具比较适于重型机械加工的粗加工,其优点在于:当刀块与刀体间有误差时,可以进行修磨,从而保证装配精度;压紧螺栓位于后刀面上,不容易被切屑损坏。板式刀架比较适合重型切削,因为它极大地增加了刀片受力方向的刚度,可以使得在增加切削用量后,不会产生振动,有利于生产效率和加工质量的提高。

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