金屬加工過程中,具有復雜棒料進給機構(gòu)的自動化設(shè)備或最先進的CNC機床上進行切斷加工
。假如切斷刀片的硬質(zhì)合金牌號選擇不當為獲得理想的切斷效果
1.工件材料和形狀
選用最普通的工件形狀——實心、空心和要求斷續(xù)切削的不規(guī)則形狀(如方型和六角型材料和壁厚不一致的空心材料)
材料一般分為7種類型
第一類:為要求使用鋒利的正前角切削刃進行切削的材料
第二類:為要求使用零前角或負前角切削刃進行切削的材料
第三類:包括那些要求使用帶斷屑器的刀具進行加工的材料
機床在加工時通常要求使用斷屑器。當用較低的進給速度加工軟的低碳鋼和合金鋼時
當選擇切斷刀片時
2.機床
有效切斷操作的關(guān)鍵是能夠控制切削速度和進給率
機床分為兩類:CNC和非CNC機床
當一把刀具以最低的進給速度正常工作時
使用的機床將決定硬質(zhì)合金刀片的牌號
、斷屑器和切削刃型式。對于傳統(tǒng)的自動化設(shè)備來說,需要選擇韌性較好的硬質(zhì)合金牌號。低于正常切削速度的硬質(zhì)合金刀具將在這些設(shè)備上進行試驗。超微細硬質(zhì)合金牌號已大大改進了自動化設(shè)備用切斷刀具的性能。它們既有與高速鋼同樣的強度
,又具有與硬質(zhì)合金同樣好的耐磨性。另一種可進行切斷操作的機床是CNC車床。它通常裝備了以大批量生產(chǎn)為目的的棒料進給機構(gòu)或類似的裝置
。這種機床有許多優(yōu)點,其中最重要的就是在切削循環(huán)中,它能對切削速度和進給率實行完全的控制。這樣就可使用切削速度高的硬質(zhì)合金刀片高效地工作。但必須注意,切削速度和進給率應(yīng)在制造商推薦的范圍內(nèi)。CNC機床易于編程和改變以適應(yīng)加工不同零件的需要
。因此,它們是較短行程切斷操作的優(yōu)選類型,其良好的調(diào)節(jié)切削速度和進給率的能力也有助于控制切屑和增加刀具壽命的一致性。3.正確的安裝
當使用硬質(zhì)合金進行切斷操作時,正確安裝刀具是非常重要的
兩個最普遍的問題就是切斷刀具不垂直于工件或切削刃相對于工件中心軸線安裝得太高或太低,它們對刀具壽命
為保證刀具垂直于工件,操作者應(yīng)遵守一個簡單的安裝過程
通常檢測刀具是否垂直的一個方法是檢查產(chǎn)生的切屑
。如果工件產(chǎn)生的切屑以長絲狀流向一側(cè),這可能是刀具安裝不正確。另一現(xiàn)象是切斷刀片圓角處的提前磨損,這表明刀片的一面比另一面承受著更多的壓力。如果加工中刀具性能或生產(chǎn)的零件質(zhì)量發(fā)生變化
,請遵循前面提到的安裝步驟。有時刀具一點輕微的碰撞也會引起偏差。因此,在安裝后盡早檢查切斷工具的切削條件是一個好的辦法,這樣做可有助于識別和防止嚴重的刀具失效。在切斷刀具安裝中
,另外一個主要考慮的問題是切削刃相對于工件軸線的位置。刀片安裝不正確將引起一系列問題,其中最常見的是刀具提前磨損和突然失效、差的切屑形式、差的側(cè)面粗糙度和振動。由于有時查明切削刃的實際位置很困難,因此這些問題將進一步惡化。在老式的手動和自動機床上,這些現(xiàn)象更是經(jīng)常發(fā)生。制造商設(shè)計的大多數(shù)硬質(zhì)合金刀片
,使用時需安裝得略高于工件中心軸線。這個位置有利于使用焊接斷屑器并保證刀片可靠地裝夾在刀桿上。當刀片安裝得略高于中心時
,切向力可以作用在更大的刀片面積上。這會增加刀具的強度并使刀片牢固地定位在刀槽中。另外
,當切削刃和工件之間的角度確定后,硬質(zhì)合金切斷刀片往往被設(shè)計為使其強度和堅固性最大化。如果刀片高于中心線太多,刀片后角將減小。致使后刀面上半部分與工件發(fā)生磨擦,因此在切削區(qū)將產(chǎn)生大量的熱低于中心線的刀片將產(chǎn)生更多的問題。當刀片低于中心線時
低于中心線的刀片帶來的另一個問題是刀片不規(guī)則的偏離
。隨著大部分切削力作用于刀尖,它趨向于振動和反彈,這種不規(guī)則運動將對刀具壽命產(chǎn)生影響,通常以切削刃前部斷屑的形式出現(xiàn)。它將在零件槽的底部和側(cè)面產(chǎn)生振動痕跡和較差的表面粗糙度。使用低于中心線的刀片的一個最嚴重的后果是刀片被拉出
。當?shù)镀佑|整體棒料時,零件的旋轉(zhuǎn)實際上會將刀片拉出刀槽;零件中心的殘留毛刺堆積在切削刃上,當零件繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時,會將刀片拉出刀槽。如果這種情況沒有被及時判斷
,刀夾將在加工下一個零件時損壞,并可能導致機床和被加工零件受到損壞。且浪費時間。即使刀片未被拉出刀夾,通過切削刃頂部旋轉(zhuǎn)的毛刺也可能導致刀具損壞。因為這些原因
,需要防止切斷工具的切深超過工件中心部分。在過中心點后,實際的旋轉(zhuǎn)方向相反,產(chǎn)生的切削力可能將刀片拉出刀夾。同時,這種旋轉(zhuǎn)將摩擦刀片后刀面,引起刀片提前磨損。為克服刀片拉出問題,許多切斷刀具制造商正在采用由ISCAR公司在70年代早期提出的自動夾緊概念
T型切斷刀是—種兩種刀片和刀板的組合型式
在F型切斷刀具中
任何刀片和刀板的組合都應(yīng)使切屑順利地從切削區(qū)排出
。若在零件切斷之前,切屑堆積并侵入槽中,刀片就很可能再次切削這些切屑,并會突然失效。如果切屑劇烈地摩擦刀板,將會產(chǎn)生大量的熱所有的硬質(zhì)合金切斷刀具制造商都提供其產(chǎn)品的中心高
刀片的幾何尺寸和刀夾的型式對中心高均有影響。通常寬度大于0.5mm的刀片,下列公式對其最大中心高的確定非常有用:中心高=0.8mm×寬度+0.025mm
在進行切斷加工時
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